Mit CDE richtig strukturieren – besser planen, bauen und betreiben

Der Artikel kompakt zusammengefasst

• Ein Common Data Environment (CDE) bündelt Informationen revisionssicher und verwaltet Versionen, Rechte und automatisiert Prozesse.
• Bei Bauprojekten erleichtert beispielsweise die strukturierte Ablage von Informationen im CDE die Datenüberführung in nachgelagerte Fach- und Managementsysteme und unterstützt so die Akteure in allen Nutzungsphasen.
• Die Normenreihe ISO 19650 definiert dafür Prozesse, Rollen und Zugriffsrechte. Außerdem sind realistische Ziele, Schulungen und Akzeptanz bei den Anwendern sowie Maßnahmen für eine langfristige Datenverfügbarkeit wichtig.

TÜV SÜD KI-generiert

Während eines Bauprojekts entstehen enorme Datenmengen, denen immer noch analoge Prozesse oder ungeeignete Software- oder Kommunikationslösungen gegenüberstehen, sodass die Digitalisierung ihre Vorteile oft nicht ausspielen kann. Ein Common Data Environment hat das Potenzial, die Datenflut sinnvoll zu strukturieren. Von der Planung über den Bau bis zum Betrieb können alle Stakeholder eines Projekts davon profitieren.

Bauprojekte werden nicht nur für TGA- und Elektro-Planer zunehmend komplexer. Die Anzahl der Projektbeteiligten steigt, und die Anforderungen an Dokumentation und Transparenz nehmen kontinuierlich zu. Building Information Modeling (BIM) verspricht eine digitale Arbeitsweise mit mehr Effizienz, besserer Qualität und höherer Planungssicherheit. Doch in der Praxis bleiben die erhofften Mehrwerte oft hinter den Erwartungen zurück. Warum ist das so?

BIM braucht „echte“ Digitalisierung

Projekte erzeugen erhebliche Datenmengen: Planungsmodelle, Berechnungen, Freigabeprotokolle, Änderungsmitteilungen, technische Spezifikationen und Pläne müssen erfasst, verwaltet und zwischen allen Projektbeteiligten ausgetauscht werden. Das gilt insbesondere bei Neubauten und komplexen Planungsprojekten. Dabei entstehen Hindernisse, die allerdings nichts mit der BIM-Methodik selbst zu tun haben:

• nicht eindeutige beschriebene Lieferleistungen oder -gegenstände,
• unklare oder unzureichend definierte Prozesse und fehlende Prozessintegration,
• fragmentierte Daten und mangelnde Datenkonsistenz,
• Medienbrüche und Informationsaustausch per E-Mail (statt strukturierter Kollaboration),
• uneinheitliche Datenformate und -ablage,
• unklare Verantwortlichkeiten,
• fehlende bzw. unzureichende Qualitätssicherung,
• es ist unklar, wie die digitalen Werkzeuge genutzt werden sollen.

Hier schafft ein Common Data Environment (CDE) Abhilfe, indem es als einheitliche, revisionssichere Plattform fungiert – die sogenannte Single Source of Truth (SSoT). Alle Projektbeteiligten greifen auf dieselbe Datenbasis zu und haben die Möglichkeit kollaborativ zusammenzuarbeiten. Änderungen werden nachvollziehbar dokumentiert und Freigabeprozesse laufen geordnet ab.

Metadaten, standardisierte Workflows und Schnittstellen zu Planungs-, Bau- und Betriebssystemen, beispielsweise Autorensoftware, DMS (Dokumentenmanagementsystem) oder CAFM (Computer-Aided Facility Management), erhöhen die Effizienz in den Prozessen. Der entscheidende Faktor ist dabei, dass das CDE über die notwendigen Integrationen, Funktionen, Performance und Benutzerfreundlichkeit verfügt.

Zugriff auf Datensätze bietet Vorteile

Dank moderner Schnittstellen ist es heute möglich, nicht nur ganze Dateien, sondern auch spezifische Datensätze innerhalb dieser Dateien, gezielt auszulesen. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise alphanumerische Informationen aus Modellen direkt in andere Systeme übertragen. Häufig ist es nicht mehr erforderlich, aufwendig API-Schnittstellen entwickeln zu lassen, da dafür mittlerweile leistungsfähige, standardisierte Schnittstellen zur Verfügung stehen. Damit wird die Leistungsfähigkeit und Flexibilität des CDE nochmals gesteigert. Denn es erleichtert die Nutzung von Dokumenten und Daten in nachgelagerten, betrieblichen Prozessen wie Reinigung und Wartung, indem beispielsweise Materialspezifika, Anzahl benötigter Teile oder Flächengrößen automatisch extrahiert werden und in Systeme wie CAFM, Enterprise Ressource Planning (ERP) oder die Gebäudeleittechnik (GLT) überführt werden.

Nicht zuletzt verbessert sich damit auch das ganzheitliche Vorhalten von Informationen eines Objekts. Die schnelle Verfügbarkeit detaillierter Daten zum Bauwerk ermöglicht es, den exakten Bedarf oder Ist-Zustand etwa hinsichtlich Materialmenge und -art zu bestimmen. Das vereinfacht sowohl die Beschaffung von Baustoffen vor und während des Betriebs (vor der Neubauphase oder bei Umbau,- Erweiterungs- oder Sanierungsmaßnahmen), als auch die Wiederverwendung der Baustoffe am Ende des Lebenszyklus.

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ISO 19650 als Grundlage

Die Normenreihe ISO 19650 definiert die Organisation und Digitalisierung von Informationen zu Bauwerken und Ingenieurleistungen, einschließlich BIM, und liefert damit die Grundlagen für das Informationsmanagement im Bauwesen. Sie legt Rollen, Verantwortlichkeiten, Metadaten, Namenskonventionen und Workflows fest, die sich direkt in ein CDE übertragen lassen. Dabei unterscheidet sie Informationsstatus vom Entwurf über die interne Prüfung bis zur formellen Freigabe und Archivierung. Im CDE werden sie über definierte Workflows abgebildet. So ist jederzeit erkennbar, welchen Reifegrad Informationen haben und wer für die nächste Bearbeitungsstufe verantwortlich ist.

Durch die rollenbasierte Arbeitsweise erhalten alle Projektbeteiligten klare Vorgaben zur Bereitstellung und zum Teilen von Informationen sowie zu Qualitätsstandards und Prüfmechanismen. Das stellt sicher, dass Informationen aktuell, konsistent und nachvollziehbar bleiben. Die Qualitätssicherung ist damit integraler Bestandteil der digitalen Prozesskette und schafft die Basis für skalierbare, qualitätsgesicherte und kollaborative Prozesse.

„Eine aufgeschlossene Haltung gegenüber der Digitalisierung sowie die Bereitschaft, neue Arbeitsweisen – beispielsweise die BIM-Methodik – einzusetzen, tragen maßgeblich zu einer erfolgreichen CDE-Einführung bei. Die BIM-Methodik kann dabei einen möglichen Bestandteil dieses Veränderungsprozesses darstellen.“ Sebastian Bolle

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Rollenklarheit schafft Verbindlichkeit

ISO 19650 definiert zentrale Rollen im Informationsmanagement: den Informationsbesteller (typischerweise der Bauherr), den federführenden Informationsbereitsteller (etwa der Generalplaner) und die Informationsbereitsteller (Fachplaner). Das strukturiert die bereits bestehenden Verantwortlichkeiten präziser und erweitert sie um digitale Aufgaben.

Der Informationsbesteller formuliert die Informationsanforderungen für das Projekt und gibt vor, welche Daten in welcher Form, Qualität und zu welchem Zeitpunkt benötigt werden. Der federführende Informationsbereitsteller koordiniert die Zulieferungen, prüft deren Qualität und stellt sicher, dass alle Informationen konsistent und vollständig sind. Die einzelnen Informationsbereitsteller – also beispielsweise TGA+E-, Architektur-, oder Tragwerksplaner – liefern ihre Informationen gemäß den definierten Standards.

So weiß jeder Beteiligte genau, was von ihm erwartet wird, in welchem Format die Daten bereitzustellen sind und bis wann die Lieferung erfolgen muss. Das CDE unterstützt diese Rollenklarheit durch entsprechende Zugriffsrechte, Benachrichtigungen und Freigabemechanismen. So vereinfacht sich die Zusammenarbeit zwischen den Projektpartnern und ein nahtloser Informationsfluss wird ermöglicht.

Fallbeispiel: integrierte CDE-Plattform für Bauprojekte einer Stadtverwaltung

Eine größere Stadtverwaltung stand vor der Herausforderung, ihre künftigen Hochbauprojekte effizienter zu gestalten. Der Ist-Zustand war, dass Fachämter und externe Planer in getrennten Ablagen und Tools arbeiteten. Das führte zu Informationssilos, widersprüchlichen Dokumentständen, unklaren Freigaben und hohem Abstimmungsaufwand.

TÜV SÜD Advimo unterstützte die Stadtverwaltung bei der langfristig orientierten Beschaffung eines passenden CDE. Neben fachlichen Anforderungen ging es auch um vergaberechtliche Rahmenbedingungen, die bei Projekten der öffentlichen Hand zu berücksichtigen sind. Die Experten begleiteten das Vorhaben von Beginn an. Erst wurden Anforderungen für mehrere Fachbereiche gesammelt und nach funktionalen, prozessbezogenen und normativen Kriterien (ISO 19650) validiert und priorisiert. Daraus entstanden vergabefähige Unterlagen wie Lastenheft und Leistungsbeschreibung. Der Fokus lag vor allem darauf, die Gebäudedaten über den Lebenszyklus hinweg ganzheitlich betrachten zu können.

Experten von TÜV SÜD empfahlen schließlich eine Individuallösung, die gezielt angepasst und über Schnittstellen in die bestehende IT-Landschaft eingebunden wurde. Einerseits erhöhte das den Umfang und die Komplexität der Vergabe, andererseits erreichte die Stadtverwaltung damit eine einheitliche CDE-Governance (Struktur, Austausch, Rollen, Qualität).

Künftig werden über das CDE alle Gebäudestammdaten zur Verfügung gestellt und für sämtliche Hochbauprojekte der Stadtverwaltung zentral verwaltet. Auch die sichere Datenarchivierung der Gebäudestammdaten ist somit gewährleistet.

Langfristige Datenverfügbarkeit

Ein oft unterschätzter Aspekt bei der CDE-Beschaffung und -Einführung ist die langfristige Datenverfügbarkeit. ISO 19650 definiert verschiedene Informationsstatus, darunter auch „Archiviert“, und es wird festgelegt, wer Zugriff auf die archivierten Daten hat. Doch in der Praxis wird oft zu wenig Augenmerk auf die technische Umsetzung der Langzeitarchivierung gelegt. Dabei haben Gebäude eine Nutzungsdauer von mehreren Jahrzehnten, und auch die zugehörigen Informationen müssen über diesen Zeitraum verfügbar bleiben.

Eine durchdachte CDE-Strategie berücksichtigt folgende Fragen: Wer ist langfristig für den Betrieb des CDE verantwortlich? Wo und in welchem Rechtsraum befinden sich die Rechenzentren, auf denen die Daten physisch gespeichert sind? Wie wird die Datensicherheit gewährleistet? Und was passiert, wenn der CDE-Anbieter sein Geschäftsmodell ändert, übernommen wird oder insolvent geht?

Eine gewisse Sicherheit kann die Variante des internen Hostings auf eigenen Servern des Bauherrn bieten – Kapazitäten und technisches Know-how vorausgesetzt. Externes Hosting bei Cloud-Dienstleistern erfolgt häufig in Umgebungen etablierter Hyperscaler. Hier empfehlen Experten im Vorfeld vertraglich zu fixieren, wie lange und in welchem Umfang die Daten nach Projektende verfügbar bleiben. Außerdem gilt es zu klären, welche Service-Level-Agreements (SLAs) gelten – Vereinbarungen bezüglich Backup, Wiederherstellung und Ausfallsicherheit.

Doch was ist zu beachten, wenn der Auftraggeber den Cloud-Dienstleister wechseln möchte? Bereits bei der Planung sollte deshalb eine Exit-Strategie entworfen werden. Diese klärt, in welchem Format die Daten exportiert werden, ob Metadaten und Verknüpfungen zu Dokumenten und Modellelementen erhalten bleiben und wie der Transfer zurück in die eigene IT-Landschaft oder zu einem neuen Anbieter technisch umgesetzt wird.

Ein oft vernachlässigtes Thema ist zudem, was mit den Daten im CDE geschieht, wenn ein einmaliges Projekt abgeschlossen ist. Wie und in welchem Umfang werden die Daten an den Auftraggeber übergeben? Können sie vollständig in die eigenen Systeme integriert werden? Bleiben interne Verknüpfungen und Strukturen aus dem CDE beim Export erhalten? Auch hier gilt es, frühzeitig die Weichen für eine langfristige Datenverfügbarkeit zu stellen.

Wie sieht ein geeignetes CDE aus?

Auswahl und Einführung eines CDE ist eine strategische Entscheidung, die weitreichende Konsequenzen hat. Deshalb ist es ratsam, auf das Know-how und die Erfahrung von Experten zurückzugreifen, die nicht auf bestimmte Produkte festgelegt sind, sondern die tatsächlichen Anforderungen in den Mittelpunkt stellen und den Überblick über die Vielfalt an Software-Lösungen behalten.

Experten von TÜV SÜD Advimo empfehlen, den gesamten Lebenszyklus der Immobilie oder infrastrukturellen Anlage zu berücksichtigen. Das umfasst die Anforderungsanalyse für das CDE, die außerdem auch wichtig für die Erstellung eines Lastenhefts und einer Leistungsbeschreibung ist. Außerdem gehören auch die Systemauswahl, die Implementierung und die Optimierung im laufenden Betrieb dazu. Die Normkonformität mit ISO 19650 und die Interoperabilität mit IT-Systemen und Anwendungen aus dem Bau- und Immobilienkontext müssen zudem gewährleistet sein. Zu solchen Systemen und Anwendungen gehören zum Beispiel:

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• CAFM,
• CAD,
• ERP,
• GLT,
• DMS,
• AVA (Ausschreibung-Vergabe-Abrechnung),
• GIS (Geoinformationssystem) oder
• IoT-Systeme (Internet of Things).

Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, bereits implementierte CDEs einer Analyse zu unterziehen. Damit lassen sich nicht genutzte Optimierungspotenziale aufdecken. Besonders, wenn die Lizenz eines gerade verwendeten Systems ausläuft, macht eine Analyse Sinn. Unter Umständen bieten Systeme anderer Anbieter bessere Voraussetzungen für bestimmte Projekte, weshalb vielleicht ein Anbieterwechsel infrage kommt.

Eine Vornorm als Orientierungshilfe

Für viele Bauherren und Organisationen ist der dynamische Markt für CDE unübersichtlich. Es bedarf zuverlässiger Bewertungsgrundlagen, um die Vielzahl an Systemen und Funktionen miteinander vergleichen zu können. Eine solche Entscheidungshilfe bietet die Vornorm DIN SPEC 91391 aus dem Jahr 2019. Sie beinhaltet einen Fragenkatalog, der in insgesamt 209 Pflichtkriterien und optionale Kriterien unterteilt ist. Hier werden zentrale Themen wie Datenstruktur, Zugriffsrechte, Versionierung, Interoperabilität, BIM-Integration, Workflow-Steuerung und Informationssicherheit adressiert.

Dabei zeigt sich, dass nicht immer das CDE mit den meisten Funktionen auch das (subjektiv gesehen) am besten geeignete ist. Vielmehr geht es um die Frage, welche Voraussetzungen das CDE für die vorgesehenen Projekte (Hochhaus, Klinik, Forschungseinrichtung, Umspannwerk …) mitbringen muss und wie hoch der Aufwand ist, es in eine bestehende IT-Umgebung zu integrieren. Darüber hinaus ist entscheidend, wie benutzerfreundlich die einzelnen Funktionen Prozesse abbilden und unterstützen. Dazu gehört u. a. eine verständliche Struktur und eine für alle Beteiligten einfache Bedienung.

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Weichen für Implementierung stellen

Veränderungsprozesse fordern sowohl das Management als auch die Belegschaft heraus. Jedoch bleibt mitunter selbst das vielversprechendste Tool wirkungslos, wenn rund um die Einführung eines CDE alte Gewohnheiten nicht angepasst werden – etwa das Teilen bzw. Bereitstellen von Informationen über Mail oder wenn Funktionen wie das Aufgaben- und Issue-Management innerhalb des CDE nicht verwendet werden.

Eine aufgeschlossene Haltung gegenüber der Digitalisierung sowie die Bereitschaft, neue Arbeitsweisen – beispielsweise die BIM-Methodik – einzusetzen, tragen maßgeblich zu einer erfolgreichen CDE-Einführung bei. Die BIM-Methodik kann dabei einen möglichen Bestandteil dieses Veränderungsprozesses darstellen. Realistische Erwartungen und klare sowie trennscharfe Anforderungen und Ziele sind weitere Voraussetzungen für eine wirksame Implementierung. Dafür bedarf es auch einer eindeutigen Bestimmung, wer wann was übernimmt. Das betrifft die Auftraggeber und Bauherren ebenso wie informationsbereitstellende Planungsbüros. Schulungen, projektübergreifender Austausch und Anwendungsfälle helfen dabei, Abläufe zu etablieren, den Nutzen im Blick zu behalten und Ergebnisse messbar zu machen.

Ausblick und Empfehlungen

Ein CDE ist weit mehr als ein technisches Werkzeug zur Ablage von Dokumenten. Es sollte als digitale Datendrehscheibe moderner Bau- und Infrastrukturprojekte dienen und bildet die organisatorische, prozessuale und technologische Grundlage für ein strukturiertes Informationsmanagement über den gesamten Lebenszyklus. Die Einführung eines CDE sollte deshalb nicht von einer Softwareentscheidung ausgehen, sondern von der Frage, welche Informationen wann, in welcher Qualität und für welche Zwecke benötigt werden.

Normative Rahmenwerke wie die ISO 19650 schaffen dabei Orientierung und Verbindlichkeit, ersetzen jedoch nicht die Notwendigkeit einer projektspezifischen und organisationsweiten Auseinandersetzung mit Datenhoheit, Governance und Verantwortlichkeiten. Ein CDE ist damit kein Selbstzweck, sondern ein strategisches Instrument. Wer es frühzeitig, ganzheitlich und mit klaren Zielen einführt, reduziert Komplexität, erhöht Transparenz und sichert die langfristige Nutzbarkeit von Gebäudedaten – heute im Projekt und morgen im Betrieb. Unabhängige Dienstleister wie TÜV SÜD Advimo unterstützen dabei, das richtige CDE auszuwählen und sein Potenzial auszuschöpfen.

Sebastian Bolle, M. Sc.

ist Consultant Digital Transformation bei der TÜV SÜD Advimo GmbH in 80686 München, sebastian.bolle@tuvsud.com www.tuvsud.com

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