(BIM-)Projekte einfacher ge­mein­sam planen

Der Artikel kompakt zusammengefasst

Autodesk

• Virtuelle Projekträume sind webbasierte Daten- und Kommunikations-Plattformen für Bauprojekte. Sie stellen die Infrastruktur für eine zentrale Ablage und den dokumentierten Austausch von Projektdaten innerhalb geschlossener Benutzergruppen bereit.

• Damit können Projektteilnehmer Bauprojektdaten und Informationen zeit-, orts- und plattformunabhängig austauschen, Aufgaben verwalten, Projekte oder Mängel managen und anderes mehr.

• Neben dem Funktionsumfang spielen bei der Auswahl und Anwendung auch die Bedienung, die BIM-Einbindung, offene Datenschnittstellen sowie Sicherheitsaspekte eine wichtige Rolle.

Virtuelle Projekträume vereinfachen die Zusammenarbeit von Projektteilnehmern, minimieren potenzielle Planungsfehler und steigern die Planungsqualität. Was können diese umfassenden Projektdaten-, Kommunikations- und Kooperationsplattformen, wie unterscheiden sie sich und worauf sollte man achten?

Bauprojektdaten werden heute digital generiert, verwaltet und zwischen Projektbeteiligten ausgetauscht. Ein wichtiger Baustein in diesem Prozess sind Virtuelle Projekträume „im Internet“, die international als „Common Data Environment“ (CDE), hierzulande auch als „Gemeinsame Datenräume“, „Virtuelle Projekträume“ oder als „Projekt-Kommunikations-Management-Systeme“ (PKMS) bezeichnet werden. Sie stellen für zugriffsberechtigte Projektbeteiligte aktuelle Modelle, Pläne und Dokumente zentral, zeit-, orts- und plattformunabhängig online bereit, versionieren diese und ermöglichen einen strukturierten und dokumentierten Informations- und Datenaustausch. Darüber hinaus bieten sie Funktionen für die Aufgabenverwaltung, Baudokumentation, das Projekt-, Dokument- oder Mängelmanagement, Reporting- und Prognosefunktionen etc.

Da alle Projektbeteiligten stets mit derselben, aktuell gültigen Plan-, Dokument- oder Modellversion arbeiten, der aktuelle Bearbeitungsstatus von Dokumenten stets ersichtlich ist, Vorgänge und Abläufe automatisiert und dokumentiert werden, minimieren Virtuelle Projekträume potenzielle Konflikte und Planungsfehler und steigern die Planungsqualität. Außerdem machen sie die während der Planung und Ausführung generierten Projektdaten für die spätere Gebäudebewirtschaftung, Wartung und Instandhaltung digital und strukturiert verfügbar.

Peter Alvey, Dalux

Virtuelle Projekträume: Mehr als nur ein Dokumenten-Management-System

Virtuelle Projekträume verfügen zwar auch über Funktionen eines Dokumenten-Management-Systems (DMS). Sie dienen aber nicht nur der digitalen Verwaltung und Archivierung von Dokumenten. Während DIN EN ISO 19650 [1] als internationales Hauptregelwerk eine CDE allgemein als zentrale Quelle für vertrauenswürdige Informationen (single source of truth) über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks hinweg definiert, sind konkrete funktionale Anforderungen, Module und Schnittstellen vor allem in der DIN SPEC 91391 [2] enthalten.

Zu den wichtigsten Funktionen zählt danach die zentrale Ablage, Verwaltung, Verteilung und Versionierung aller relevanten Dokumente, Pläne, BIM-Modelle etc. Das erübrigt den unübersichtlichen Planversand per E-Mail und vermeidet Unklarheiten über aktuelle Planstände. Dokumente werden in den gemeinsamen Datenpool hineingestellt oder heruntergeladen, über neue Inhalte werden die Teilnehmer per SMS, E-Mail oder Messenger-Dienste informiert.

Eine Statusverwaltung, Versions- und Änderungshistorie dokumentiert Planstände und Planänderungen. Sie sorgt damit, ebenso wie Freigabeprozesse und Zugriffsrechte, für ein transparentes Informationsmanagement. Umfangreiche Funktionen rund um das Aufgaben- und Mängelmanagement-, Kommentar- und Diskussionsfunktionen vereinfachen die Kollaboration und Kommunikation. Über ein detailliertes Zugriffsrechte- und Rollen-Management erhalten Projektteams und Nutzergruppen individuell zugeschnittene Lese- und Schreibrechte. Einen plattformübergreifenden Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Software-Herstellern ermöglichen offene Standards wie IFC.

Trimble

Als Datenpool dient ein externer Server, der vom CDE-Dienstleister bereitgestellt und gepflegt wird. Er ist auch für die ständige Verfügbarkeit, Datensicherheit, Datensicherung und -archivierung zuständig. Über einen gängigen Web-Browser können berechtigte Projektbeteiligte jederzeit, von überall und von jeder Hardware-Plattform aus entsprechend ihrer Zugriffsrechte auf die verschiedenen Bereiche zugreifen.

Virtuelle Projekträume sind revisionssicher. Somit sind alle Daten und Vorgänge vor unbemerkten Veränderungen oder Löschungen geschützt. Änderungen und Vorgänge sind lückenlos, chronologisch und mit Zeitstempel nachvollziehbar und transparent. Die komplette Projekt-Kommunikation wird über einen zentralen Verteiler abgewickelt, damit kein Projektbeteiligter vergessen wird.

Der Zugang aller Projektteilnehmer erfolgt passwortgeschützt über einen gängigen Web-Browser – per Breitbandnetz vom Büro-PC aus, respektive per Mobilfunk und Notebook, Tablet oder Smartphone von der Baustelle. CDE-Projekträume erfordern weder eine Softwareinstallation oder Updates noch stellen sie besondere Hardware- oder Betriebssystemanforderungen. Nur ein stabiler, ausreichend schneller Internetzugang wird vorausgesetzt (Datenraten ab 50 / 10 Mbit/s für Download / Upload).

Poolarserver

Funktionsweise und Kosten

Nachdem sich der Projektteilnehmer im Webbrowser in das System mit Benutzername und Passwort eingeloggt hat, kann er ein bestimmtes Projekt, ein Gebäude, einen Bauabschnitt, ein Geschoss etc. auswählen, aktuelle Projektinformationen über Projektstände, Termine, wichtige Vorgänge etc. einsehen, Dokumente einstellen oder abrufen und so weiter. Alle Dokumente lassen sich über bestimmte Abfragekriterien (Bezeichnung, Nummer, Erstellungs-/Änderungsdatum, Autor, Inhalt(e), Format, Stichwort etc.) gezielt im Datenpool suchen und auswählen.

Vor dem Herunterladen lassen sich die Inhalte von Dokumenten, Plänen oder Modellen per Vorschaufunktion oder Viewer anzeigen, um unnötige Downloads zu vermeiden. Über eine Redlining-Funktion können Dokumente, Pläne oder BIM-Modelle mit Kommentaren, Korrekturen, Änderungswünschen oder Prüfvermerken versehen werden, ohne dass der Inhalt verändert wird. Der aktuelle Status von Dokumenten und Vorgängen wird dabei kontinuierlich angezeigt (in Arbeit, geteilt, freigegeben, archiviert).

Netzwerkplan

Wer welche Rechte bei Dokumentzugriffen hat (lesen, schreiben, prüfen oder freigeben) wird rollen- und aufgabenbasiert vom Administrator definiert. Ein digitales Protokoll zeichnet lückenlos auf, wer wann welche Änderung vorgenommen oder freigegeben hat. Das beugt Missverständnissen und Streitigkeiten vor. Zuständig für die Bereitstellung, Wartung, Verfügbarkeit, Datensicherheit, Datensicherung und -archivierung der Online-Dienste ist der Projektraum-Betreiber, der seine Leistungen meist monatlich abrechnet: nach dem belegten Speicherplatz und / oder der Teilnehmeranzahl, pro Projekt pauschal oder nach Bausumme etc.

Die Abrechnungsmodelle sind ebenso unterschiedlich wie die Kosten (zwischen 20 und 150 Euro pro Monat und Teilnehmer), weshalb ein Vergleich lohnt. Hinzu kommen gegebenenfalls einmalige Einrichtungs- und Konfigurationskosten (zwischen 500 und 3000 Euro) sowie gegebenenfalls Schulungskosten (zwischen 300 und 1500 Euro pro Tag und Mitarbeiter). Viele Betreiber bieten für einen begrenzten Zeitraum (z. B. 30 Tage), eine maximale Datenmenge (z. B. 25 MByte) oder eine maximale Teilnehmerzahl (z. B. 2 Teilnehmer) eine kostenlose Testnutzung an. Wichtig ist, dass der Nutzungsvertrag kurzfristig kündbar und der Leistungsumfang (Speicherplatz, Teilnehmerzahl, Funktionsumfang etc.), je nach Bedarf, unkompliziert erweitert oder reduziert werden kann.

Revizto

Immer wichtiger: BIM und KI

Ähnlich wie BIM-Servern oder BIM-Clouds, die sich auf das Management von BIM-Modellen und IFC-Daten konzentrieren, offerieren auch Virtuelle Projekträume zunehmend Funktionen für die modellorientierte Planung und das BIM-Informationsmanagement. Das BIM-spezifische Funktionsspektrum ist allerdings noch sehr unterschiedlich. Minimalstandard sind IFC-Viewer. Damit können BIM-Modelle im Büro und über Apps auch mobil aus beliebigen Perspektiven betrachtet, Grundrisse, Ansichten, Schnitte oder Bauteileigenschaften angezeigt werden.

Mit ergänzenden Modellchecker-Funktionen lassen sich BIM-Fachmodelle zusammenführen, um sie zu analysieren, zu kontrollieren und auf eventuelle Kollisionen zu prüfen. Importiert werden die Fachmodelle über native Datenformate, bei openCDE-Lösungen auch über Austauschformate wie IFC, BCF, gbXML oder COBie. Mit diesen openBIM-Schnittstellen lassen sich auch aus unterschiedlichen Softwareprodukten verschiedener Hersteller stammende BIM-Modelle zusammenführen. Dabei entdeckte Fehler und Probleme können samt korrespondierendem Screenshot an Projektbeteiligte als digitale BCF-Nachricht (BIM Collaboration Format) weitergeleitet werden.

Aufgaben und Arbeitsanweisungen lassen sich inklusive Modellverknüpfung, Zuständigkeiten, Prioritäten und Fälligkeiten unter allen Betreffenden dokumentiert verteilen. Daraus ergeben sich klare Verantwortlichkeiten, was Planungsabläufe transparenter, verbindlicher und sicherer macht, siehe auch: TGA+E 02-2020: Gelbe Zettel für BIM-Modelle.

Einige CDE-Hersteller werben bereits mit Funktionen, die auf Künstlicher Intelligenz (KI) basieren. So werden beispielsweise hochgeladene Dateien automatisch inhaltlich erkannt und zugeordnet. Das System ist lernfähig und etwa in der Lage, komplexe 3D-Gebäudemodelle nach spezifischen Bauteilen oder geometrischen Eigenschaften zu durchsuchen. Auch an einer KI-gestützten Erkennung von Unstimmigkeiten und Fehlern in Bauplänen, Dokumenten und Modellen, einer automatisierten Qualitätsprüfung und semantischen Auswertung von BIM-Modellen oder einer frühzeitigen Erkennung von Risiken, Termin- und Budgetabweichungen wird gearbeitet.

Autodesk

Datensicherheit und -verfügbarkeit

Da Projekträume als zentrale Informationsquelle dienen, können Sicherheitslücken oder Systemausfälle Projekte unmittelbar gefährden. Bei den jeweiligen Plattformen sollte man deshalb auch auf Aspekte des Datenschutzes, der IT-Sicherheit, der Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit achten. Insbesondere Kommunen und öffentliche Auftraggeber müssen Sicherheitsaspekte beachten. Dazu gehört, dass Projektdaten nur auf deutschen oder europäischen Servern mit strengeren Sicherheitsstandards gespeichert werden, was allerdings die Auswahl der in Frage kommenden Anbieter einschränkt.

Ein mit dem Betreiber abgeschlossenen AV-Vertrag (Auftragsverarbeitungsvertrag) sollte sicherstellen, dass personenbezogene Daten DSGVO-konform verarbeitet werden. Achten sollte man auch auf Sicherheitszertifikate des Anbieters, etwa ISO/IEC 27001, einem Standard für Informationssicherheits-Management. Alle Daten sollten sowohl bei der Übertragung als auch bei der Speicherung auf den Servern durchgehend verschlüsselt sein. Die Plattform muss ferner ein rollen- und rechtebasiertes Zugriffssystem erlauben und Änderungen, Downloads oder Freigaben von Dokumenten oder BIM-Modellen müssen lückenlos revisionssicher protokolliert werden. Außerdem sollte der Zugang zur Plattform über eine Zwei-Faktor-Authentifizierung geschützt sein.

Visoplan

Projekträume sind zwar redundant ausgelegt, sodass bei Ausfall eines Systems dessen Aufgabe sofort von einem Stand-by-System übernommen wird. Anbieter garantieren meist eine Verfügbarkeit der Cloud-Infrastruktur von mindestens 99,5 %. Dennoch können Zugriffsprobleme auftreten – etwa durch Störungen beim lokalen Internet-Provider. Deshalb sollten alternative Internet-Zugänge und Kommunikationswege bereitstehen. Backups sollten durch den Projektraum-Betreiber automatisiert im Hintergrund, redundant und möglichst auch an einem Zweitstandort erfolgen.

Im Hinblick auf die mobile Datenverfügbarkeit ist es wichtig, dass Daten auch offline auf Mobilgeräten verfügbar sind und sich bei bestehender Internetverbindung automatisch synchronisieren. Außerdem sollten die Plattformen openBIM-Standards und offene APIs unterstützen. Dies ermöglicht den herstellerunabhängigen Zugriff auf Daten über den gesamten Lebenszyklus des Bauwerks. Nach Projektabschluss sollten die Daten über gesetzliche Aufbewahrungsfristen hinweg (10 Jahre oder länger, siehe auch [6]) verfügbar bleiben und vollständig exportiert werden können.

Kaulquappe

Marktangebot und Praxiserfahrungen

Der CDE-Markt ist mit rund 20 kommerziellen und einigen weiteren Open Source-Anbietern (siehe unten) sehr vielfältig. Etablierte Lösungen, die kontinuierlich weiterentwickelt werden, konkurrieren mit Start-Up-Anbietern und spezialisierten Tools. Alle haben ihre individuellen Schwerpunkte und Stärken, aber auch Schwächen und nicht jede Lösung passt zu jedem Projekt oder Unternehmen.

Eine aktuelle Übersicht über Markt und Produkte bietet die kostenlos downloadbare CDE-Marktübersicht von Pom+Consulting [4]. Sie vergleicht 18 Produkte anhand verschiedener Kriterien wie Bedienung, Informationsmanagement, Schnittstellen, Dateiablage, BIM-Funktionen und Datenschutz und bietet so eine erste Auswahlhilfe. Marktübersichten wie diese, aber auch Supportanfragen, Schulungsvideos, Forenbeiträge und Anwenderstimmen machen auch Herausforderungen, Probleme und Mängel im praktischen Einsatz sichtbar. Das beginnt bereits mit der Einrichtung und Konfiguration des Systems, die Tage bis Wochen in Anspruch nehmen kann und häufig Spezialwissen voraussetzt. Im Idealfall sollten hausinterne Administratoren den Projektraum, gegebenenfalls mit Herstellerunterstützung, kurzfristig an Projekte oder Abläufe individuell anpassen können, was aber nicht die Regel ist.

Auch die individuelle Anpassung von Workflow-Funktionen, die einen automatisierten Ablauf definierter Vorgänge, wie Planprüfung und -freigabe, Mängelerfassung und -verfolgung oder die Zuweisung von Aufgaben ermöglichen, ist nicht immer benutzerfreundlich. Ein häufiges Ärgernis sind auch System-Antwortzeiten bei großen Projekten und zahlreichen Nutzern, die webbasierte Projekträume schnell in die Knie zwingen können.

Allplan

Projekträume sind bislang kaum auf praktische Anforderungen in der Bauphase ausgerichtet. So mangelt es häufig an einer Übergabe praktisch verwertbarer Informationen aus dem BIM-Modell für Bauunternehmer und Handwerkern – etwa einer bemaßten Skizze eines zu realisierenden Details. Auch nach Projektabschluss ist häufig unklar, wer, welche Daten und Informationen in welchen Formaten benötigt. Den Übergang von der Planungs- und Bauphase in den Gebäudebetrieb und die Übergabe strukturierter Informationen an CAFM-Systeme unterstützen nur wenige Systeme, was zu Medienbrüchen und manuellen Nacharbeiten führt.

Beachtet werden sollte auch, dass Projekträume Disziplin voraussetzen. Eine Zusammenarbeit über eine gemeinsame Plattform funktioniert nur, wenn alle Beteiligten Vorgaben und Absprachen einhalten und die Funktionen des Projektraums konsequent genutzt werden, sodass keine parallelen Prozesse außerhalb der gemeinsamen Datenumgebung entstehen.

Da in der Praxis von Architekten, Fachingenieuren, Bauherren, Investoren oder Gebäudebetreibern häufig verschiedene Virtuelle Projekträume unterschiedlich und manchmal auch parallel eingesetzt werden, entsteht das Problem der Insellösungen, die untereinander inkompatibel sind. Das konterkariert einen durchgängigen Daten- und Informationsfluss über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks hinweg. Deshalb wird aktuell an CDE-Konzepten gearbeitet, in dem mehrere spezialisierte Anwendungen koordiniert und auf Basis offener Standards kooperieren können. Marian Behaneck

Fachberichte mit ähnlichen Themen bündelt das TGA+E-Dossier TGA+E-Software