Anhand der Ergebnisse der Analyse ließen sich einige Problemstellen in der BIM-Planung und Ausführung finden, die optimiert werden können. Die Optimierungspotenziale sind Teil der Stufe 3 der DIKW-Pyramide, Wissen (siehe Methodik). Sie werden nachfolgend erneut nach Kategorie gegliedert.

Vertragliches

Es gibt zwar derzeit bereits Mustervorlagen für AIA und BAP, diese sind allerdings unvollständig hinsichtlich der verfolgten BIM-Strategie, der Vorgaben für Informationsanforderungen und Modellerstellung sowie der Datenübergabeprozesse. Hier können durch exaktere Vorgaben Nachträge und Streit über Liefergegenstände und zu erbringende Leistungen vermieden werden.

Software und Kommunikation

In den untersuchten Projekten wurden verschiedene CDEs verwendet, teilweise sogar zwei in einem Projekt. Diese hatten unterschiedlichen Funktionsumfang und verschiedene Möglichkeiten bei der modellbasierten Projektbegleitung und Kommunikation. Eine Optimierung an dieser Stelle könnte einen einfacheren Projekteinstieg für alle Beteiligten bedeuten. Zudem sollte nicht die genutzte Software den geplanten Workflow einschränken oder verhindern, sondern die BIM-Workflows Anforderungen an die Software vorgeben.

Modell

In den Vertragsunterlagen gab es unterschiedliche und teilweise fehlende Anforderungen and Modellqualität, -detaillierungsgrad und Attribuierung. Zudem konnten oft Modelle bei der Datenübernahme aus der Entwurfsplanung nicht übernommen werden, da die Anforderung an das Modell zwischen den LPHs nicht zusammenpassen. Zusätzlich fehlte es oft an klaren Identifizierungen der Objekte, deren Veränderung dadurch über den Planungsverlauf nicht nachvollzogen werden konnte. Hier sollten Inhalte nur einmal modelliert und dann fortgeschrieben werden, mit klaren Identifizierungen, die die Entwicklung eines Objektes über die LPHs vollständig nachvollziehbar machen. Durch klare Anforderungen an das Modell kann zudem dafür gesorgt werden, dass es einen geringeren Bedarf für Nachmodellierung und -attribuierung gibt.

Ausführung

Optimierungsbedarf wurde im Bereich der Ausführung vor allem bei den AWFs „120 - Termin- und Bauphasenplanung“ und „140 - Baufortschrittskontrolle“ gesehen. Der Aufwand muss hier deutlich reduziert werden, damit der Nutzen wieder stärker gesehen wird.

Anhand der Analyse und der gefundenen Optimierungspotenziale wurden als Stufe 4 in der DIKW-Pyramide (siehe Methodik) die folgenden Handlungsempfehlungen entwickelt. 

Allgemeines

Das große Ziel der Bundesregierung war es, mit dem Stufenplan [1] durchgängig digitale Prozesse im Bauwesen zu etablieren. Dadurch soll die Effizienz erhöht, die Planungs- und Ausführungszeiten reduziert, die Qualität der Ausführung gesteigert und viele nutzbare Daten für das Anlagenmanagement geschaffen werden. Durchgängig digitale Prozesse lassen sich nur durch die Anwendung von BIM auf das komplette Projekt erreichen. Alle LPHs sollten abgedeckt werden und möglichst auch alle AWFs umgesetzt werden. Wenn das nach eingehender Kosten-Nutzen-Betrachtung nicht als sinnvoll erscheint, sollten zumindest aufeinander aufbauende AWFs mit klar definierten Date- und Modellübergaben angewendet werden.

Weiterhin ist für durchgängig digitale Prozesse auch eine regelmäßige Fortschreibung der Modelle vonnöten. Insbesondere zwischen den LPHs muss dafür gesorgt werden, dass die Modellqualität für die nächste LPH ausreicht und keine Neumodellierung erforderlich wird.

Damit die Anforderungen bestmöglich umgesetzt werden, wird auch gut ausgebildetes Personal benötigt. Eine stetige Aus- und Weiterbildung der Beteiligten auf Auftraggeber- und auch Auftragnehmerseite ist empfohlen. Ebenso sollte beim Vergabeprozess streng darauf geachtet werden, dass die Erfahrung der Auftragnehmer ausreichend für das Vorhaben ist.

BIM-Strategie

Ein zentraler Baustein um den Erfolg der BIM-Anwendung im Projekt zu sichern, ist die Formulierung einer verbindlichen BIM-Strategie, die für alle Projekte der DB gilt. Als Beispiel seien hier die „Vorgaben zur Anwendung der BIM-Methodik“ des Geschäftsbereichs Personenbahnhöfe der DB-IG genannt [2]. In einer BIM-Strategie sollten folgende Punkte definiert sein:

• BIM-Ziele
• BIM-Anwendungsfälle (AWF)
• Begriffserklärungen
• Grundlegende Konzepte der IT, Geodäsie, und BIM-Grundlagen
• Vorgaben zum Datenaustausch, -lieferung
• Qualitätssicherungsprozesse
• Standardisierte Anforderungen an eine CDE
• Modellierungsrichtlinien

Geometry Object Model

Analog und parallel zum SOM, das die Attribuierung der Modelle vorgibt, ist eine klare, standardisierte Vorgabe der geometrischen Detaillierung vonnöten. Als Bezeichnung käme hier bspw. das Geometrische Objektmodell (Geometry Object Model, GOM) infrage. Dieses GOM soll detailliert für jede LPH und jeden AWF für alle zu modellierenden Objekte das geforderte LoG definieren. Zudem soll beschrieben werden, welche Details für das jeweilige LoG erforderlich sind, kombiniert mit einer beispielhaften Abbildung und einer IFC-Datei des Beispielobjekts.

Vertragsunterlagen

In den Vertragsunterlagen AIA und BAP muss auf die Regelungen aus der BIM-Strategie verwiesen werden, aber auch auf SOM, GOM, eine eventuelle Bauteilbibliothek und alle weiteren relevanten Unterlagen. In AIA uns BAP sollten nicht erneut Dinge wie die AWFs erläutert werden, es sei denn, es wird für das Projekt ein vollkommen neuer AWF definiert. Zudem wird eine vollständige und detaillierte Beschreibung aller durch den AN zu liefernder Daten inklusive der Übergabetermine empfohlen. Die Workflows zur Qualitätskontrolle und Datenabnahme sollten dafür standardisiert sein.

Modellbasiertes Arbeiten

Bei der Arbeit mit BIM steht immer das Model im Mittelpunkt. Deshalb sollten auch immer versucht werden, alle Prozesse modellbasiert durchzuführen, bspw. Besprechungen, Qualitätsprüfungen (Kollisionen, Sichtbeziehungen, Attribuierung), Bauablaufplanung, Auswertung von Mengen und Kosten. So können mittelfristig modellbasierte die konventionellen Liefergegenstände ablösen und durchgängig digitale Prozesse etabliert werden.

Nachdem 2015 vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur der Stufenplan Digitales Planen und Bauen veröffentlicht wurde, hat es viele Anstrengungen gegeben, diesen umzusetzen. Die Digitalisierung des Bauwesens und die breitflächige Implementierung von BIM in alle Leistungsphasen des Infrastrukturbaus sind das Ziel. Im Rahmen der Prozesse der Digitalisierung startete die DB InfraGO AG das Testprogramm BIM2Build, in dem verschiedene Pilotprojekte den Einsatz von BIM in der Bauausführung (LPHs 5 und 8) testeten. Die dabei generierten Daten und Erfahrungen wurden vom gleichnamigen Forschungsprojekt analysiert und daraus Schlüsse für eine Standardisierung von BIM in der Bauausführung von Infrastrukturprojekten gezogen.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens BIM2Build wurden

• Ein qualitatives Datenanalysekonzept für den Einsatz von BIM in den Ausführungsphasen von Infrastrukturprojekten erstellt,
• Zu 6 laufenden oder abgeschlossenen Schienenbauprojekten Daten gesammelt, verarbeitet und analysiert,
• Die Projekte untereinander und mit der konventionellen Planungsweise verglichen,
• Schlüsse gezogen, was gut funktionierte (Modellqualitäten, Arbeit mit den CDEs, Baubesprechungen und Kollisionsprüfungen, Ausführung) und was nicht (Attribuierung, bestimmte Anwendungsfälle sind sehr aufwendig),
• Optimierungspotenziale abgeleitet und 
• Handlungsempfehlungen zu Vertraglichem (AIA und BAP), Anforderungen an AG und AN, BIM-Anwendungsfällen, Datenübergabe von und zu anderen Leistungsphasen und CDE entwickelt.

Mithilfe der Ergebnisse können nun weitere Schritte für eine Standardisierung des BIM-Einsatzes in den Phasen der Bauausführung abgeleitet werden. Die Ergebnisse beziehen sich zwar vorrangig auf den Einsatz in Schienenbauprojekten, lassen sich aber gut auf den gesamten Infrastruktursektor erweitern. Auch eine Adaption für den Hochbau ist denkbar. 

[1]       Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, ed., Stufenplan Digitales Planen und Bauen, (2015). bmdv.bund.de/SharedDocs/DE/Publikationen/DG/stufenplan-digitales-bauen.pdf.

[2]       DB InfraGO AG, Geschäftsbereich Personenbahnhöfe, Vorgaben zur Anwendung der BIM-Methodik DB InfraGO AG, (n.d.). infoplattform-personenbahnhoefe.deutschebahn.com/pbhf/DB-BIM/Vorgaben_zur_Anwendung_der_BIM-Methodik-7719352 (accessed May 11, 2026).