BIM (Building Information Modeling) – Modellbasiertes Planen und Bauen

Building Information Modeling (BIM) und dedizierte Softwareprodukte für das digitale Planen und Bauen mit dreidimensionalen Modellen gibt es bereits seit mehr als 40 Jahren. Der eigentliche Durchbruch der Methode kam erst in den frühen Zweitausendern. Und bis heute entstehen immer wieder neue Ideen und Trends, die auf der modellorientierten Arbeitsweise basieren. Von KI bis zum nachhaltigen Planen und Bauen. Die wichtigsten Aspekte haben wir für Sie zusammengefasst.

Was ist BIM?

Die Abkürzung BIM steht für eine kooperative Arbeitsmethodik auf Basis digitaler Modelle eines Gebäudes oder Infrastrukturbauwerks. In diesem Modell werden die für den Lebenszyklus eines Bauwerks relevanten Informationen und Daten entsprechend dem Projektfortschritt konsistent erfasst, verwaltet und für die weitere Bearbeitung zwischen den Beteiligten transparent kommuniziert.

Bei dieser Art des Planens geht es also nicht um den Einsatz einer 3D-Planungssoftware, sondern um eine digitale Arbeitsmethodik, bei der ein virtuelles Gebäudemodell – von der Planung über die Ausführung eines Gebäudes – nahtlos bis in die Bewirtschaftung geführt werden kann. Die Basis bildet ein 3D-Gebäudemodell, dessen Eigenschaften in einer alphanumerischen Datenbank festgehalten werden. Durch die Visualisierung sind diese für alle Beteiligten eines Bauprojekts auf einfache Weise zu erkennen und nachvollziehbar.

Das Herzstück eines digitalen Bauprojekts ist immer eine durchgängige, objektorientierte Verwaltung und Koordination von Projektinformationen.

Das Modell setzt sich dabei stets aus digitalen Teilmodellen der beteiligten Fachdisziplinen zusammen, beispielsweise Architektur-, Haustechnik-, Elektro- oder Tragwerksplanung. Im Verlauf der Planung wird der Detaillierungsgrad dieser Modelle kontinuierlich gesteigert. Es besteht größtenteils ein Bezug zu den Leistungsphasen der Honorarordnung für Architekten und Ingenieure (HOAI). Auf diese Weise kann die Verlässlichkeit im Hinblick auf Projektkosten und -termine im Vergleich zu traditionell bearbeiteten Projekten, entweder rein alphanumerisch oder mit 2D- oder 3D-CAD-Modellen als Basis, gesteigert werden. Ein weiterer Unterschied: Projektinformationen stehen über den gesamten Projektverlauf zur Verfügung und bleiben durch die zentrale Verwaltung außerdem stets auf dem aktuellen Stand.

Woher kommt BIM?

Die Literatur beschreibt drei verschiedene Level oder Reifegrade der modellorientierten Projektbearbeitung.

Level 0: Hier dienen lediglich Zeichnungen in 2D, Texte und Listen als Basis.

Level 1: Auf Level 1 wird bereits mit 3D-Modellen gearbeitet. 2D-Modelle können ebenfalls vorkommen. Auf diesem Niveau der modellbasierten Projektbearbeitung ergeben sich bereits erste Vorteile durch die dreidimensionalen Modelle. Durch die Überlagerung von Teilmodellen etwa sind Kollisionsprüfungen (im Englischen Clash Detection) möglich. Das Fehlerpotenzial kann im Vergleich zu Level 0 reduziert werden.

Level 2: Auf Level 2 gibt es für jeder Fachdisziplin ein dediziertes Teilmodell, etwa Architektur, Statik, Haustechnikplanung usw. Alle arbeiten mit objektbasierten, informationsreichen Modellen mit virtuellen Bauelementen. Exakte Mengen und Massen bilden die Basis für eine 4D- (Geometrie + Zeit) oder 5D-Planung (Geometrie + Zeit + Kosten). Diese Ebene der modellbasierten Projektbearbeitung wird in Fachkreisen auch Little BIM genannt.

Level 3: Auf Level 3, dem sogenannten Integrated BIM (IBIM) oder Big BIM wird von Lebenszyklusmanagement gesprochen. Die Informationen aus Teilmodellen und Disziplinen werden untereinander geteilt und abgestimmt. Mit IBIM sind Simulationen des Bauprozesses möglich. Ein weiterer Vorteil der digitalen BIM-Funktionsweise auf Level 3: Die Informationen können auch nach Fertigstellung für Wartung und Nutzung zur Verfügung gestellt werden. Je nach Szenario werden unterschiedliche Datenformate und Methoden genutzt. Es gibt Closed BIM (Softwareprogramme nur eines Herstellers dienen als Grundlage) und Open BIM. Offene Datenformate, wie IFC (Industry Foundation Classes) oder BCF (BIM Collaboration Format) spielen hierbei eine entscheidende Rolle.

Wie unterscheidet sich konventionelle Planung von BIM-Planung?

Die BIM-Methode fokussiert sich auf die informationelle Anreicherung eines 3D-Modells durch relevante Daten im Projektverlauf. Daher wird die modellorientierte Arbeitsmethodik auch Building Information Management genannt. Damit sind einige Unterschiede gegenüber der konventionellen Planung verbunden, hier nur einige Aspekte:

Projektvisualisierung: Building Information Modeling erstellt 3D-Digitalmodelle für verschiedene Gewerke und Aufgaben, die präzise integriert und koordiniert werden. Konventionelle 2D-Arbeitsweise nutzt Zeichnungen oder PDF-Pläne, die händisch eingearbeitet werden müssen, was zu Fehlinterpretationen führen kann.

Datenerfassung und -management: Die Methodik arbeitet auf Basis einer zentralisierten Bauwerksdatenbank mit automatischer Aktualisierung aller Aspekte der Planung. Konventionelle, dateibasierte Planung arbeitet mit einzelnen Dokumenten, die nicht in Verbindung stehen und manuellen Updates.

Zusammenarbeit: Digitale Projektbearbeitung ermöglicht multidisziplinäre Zusammenarbeit in Echtzeit und legt somit die Grundsteine für eine möglichst frühzeitige Lösung von Konflikten. Konventionelle Planung hingegen folgt sequenziellen Arbeitsabläufen mit verzögerten Feedback-Schleifen.

Konflikterkennung: Digitales Planen und Bauen bietet automatisierte Kollisionsprüfungen vor Baubeginn an. Konventionelle Planung verlässt sich für gewöhnlich auf manuelle Überlagerung von Zeichnungen.

Modellorientiertes Arbeiten bietet die Möglichkeit, den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks zu betrachten. Dank der Arbeit mit dreidimensionalen Modellen wurde bereits frühzeitig erkannt, dass ein Mehraufwand in frühen Planungsphasen einen positiven Effekt auf die Kosten und die Abwicklung eines Bauvorhabens haben kann. Patrick MacLeamy (CEO von Building Smart International) illustrierte diesen Zusammenhang bereits 2004 in der bekannten MacLeamy-Kurve.

Sie veranschaulicht, dass Kosten für Entwurfsanpassungen im Verlauf eines Projektes variieren können. In frühen Phasen, etwa in der Konzeptionierung oder beim Entwurf, sind Anpassungen und Änderungen vergleichsweise kostengünstig. Schreitet das Projekt fort und die Bauausführung hat bereits begonnen, können die Kosten für nachträgliche Änderungen signifikant ansteigen. Je später die Bauphase, desto teurer und zeitaufwändiger können Änderungen werden. Um die Kosten des Gesamtprojekts zu minimieren, bedarf es einer sorgfältigen Planung: Der Mehraufwand liegt stets in den Leistungsphasen 2 und 3, vor dem sogenannten Design Freeze und dem Baubeginn.

Welche Vorteile bietet die digitale Arbeitsmethodik?

Bauwerke und Infrastrukturen erfordern schon heute bei der Planung, genauso wie beim Bau, ein enges Zusammenspiel aller Akteure. Hier kann modellbasiertes Planen und Bauen einen maßgeblichen Beitrag leisten, weil es den gesamten Projektlebenszyklus in den Mittelpunkt stellt. Das legt die Grundsteine für prozessuale, ökonomische und ökologische Mehrwerte für unsere gebaute Umwelt.

Verbesserte Transparenz und Kollaboration

• Transparente Kollaboration aller Akteure über den gesamten Lebenszyklus
• Verfügbarkeit von konsistenten Daten für alle Projektbeteiligten
• Potenziale für durch künstliche Intelligenz (KI) unterstützte Prozesse

Frühzeitige Fehlererkennung

• Vollständige, virtuelle Darstellung des Bauwerks bereits in der Planungsphase
• Möglichst sofortiges Erkennen von Kollisionen, Unvollständigkeiten und Fehlern
• Behebung von Problemen noch während der Planungsphase

Kosten- und Zeitersparnis

• Deutlicher Rückgang von Baumängeln
• Verringerung zeit- und kostenintensiver Abstimmungsprozesse
• Bessere Kontrolle geplanter Bauzeiten

Nachhaltigkeit und Klimaschutz

• Verbesserung der Ressourcenplanung und -verwendung über den gesamten Lebenszyklus
• Festlegung recycelbarer Materialien bereits in der Planungsphase
• Frühzeitige Berechnung des CO2-Werts und einfachere Erstellung einer Ökobilanz

Effizienz und Qualitätssteigerung

• Erhöhung der Termin-, Qualitäts- und Kostentreue
• Besseres Risikomanagement
• Zuwachs an Produktivität und Qualität, besonders bei komplexen Großprojekten

Welche neuen Aufgaben gibt es durch die BIM-Methodik?

Mit dieser Arbeitsmethode entstehen neue Rollen, sowohl auf der Auftraggeber- als auch auf der Auftragnehmerseite. Sie ergänzen die aus der konventionellen Planung bekannten Funktionen um Verantwortlichkeiten, die für die korrekte Projektumsetzung nach digitalen Spielregeln notwendig sind. Folgende Rollen als Manager, Koordinatoren oder Lieferanten sind üblicherweise in den Projekten vertreten.

BIM-Manager (Bauherrenvertreter)
Der BIM-Manager steuert das Daten- und Informationsmanagement und berät die Auftraggebenden. Er erstellt die Auftraggeber-Informationsanforderungen (AIA), unterstützt bei der BAP-Erstellung (BIM-Projektabwicklungsplan) und überwacht die Umsetzung der digitalen Strategie. Als weisungsbefugte Instanz gegenüber BIM-Koordinatoren sichert er die Einhaltung der Projektvorgaben.

BIM-Gesamtkoordinator (Planung)
Diese Berufsgruppe sorgt für eine Verbindung zwischen dem Bauherrn und der Planungsseite. Er oder sie verantwortet den BAP, integriert Fach- und Teilmodelle ins Koordinationsmodell und führt Kollisionsprüfungen durch. Zu Job gehören weiter das Management modellgestützter Planungsbesprechungen, die Verwaltung von CDE-Umgebungen (Common Data Environment) sowie die termingerechte Datenübergabe der Lieferobjekte.

BIM-Koordinator (Fachplanung)
Die Expertin oder der Experte für Digitales auf Fachplanungsebene ist Ansprechpartner bzw. Ansprechpartnerin für fachspezifische Fragen und beteiligt sich an der BAP-Entwicklung. Er oder sie verantwortet termingerechte Datenübergaben des entsprechenden Gewerks, bearbeitet Konflikte aus der modellgestützten Kommunikation und sichert die Qualität der Fachdaten. Der Beruf umfasst außerdem Verwaltung der CDE-Umgebung für das jeweilige Gewerk sowie die Teilnahme an Planungsbesprechungen.

BIM-Autoren
Autorinnen und Autoren erstellen und pflegen Fachmodelle unter Einhaltung der Modellierungsrichtlinien. Sie sichern die Qualität ihrer Modelldaten, setzen Änderungen im Fachmodell um und stellen Fachinformationen für das Gesamtmodell bereit. Sie arbeiten eng mit den Koordinatoren im Team und anderen fachplanerischen Disziplinen zusammen.

BIM geht nicht ohne Normen

Als Grundgerüste für die digitale Informationsstruktur sowie spezifische Prozesse des modellorientierten Arbeitens dienen verschiedene Standards, die international anerkannt sind und rund um den Globus zur Anwendung kommen. Solche Standardisierungen stellen die Weichen, damit Projektpartner, etwa verschiedene fachplanerische Disziplinen oder bauausführende Unternehmen, über den gesamten Verlauf eines Projekts hinweg in der Lage sind, effektiv zusammenzuarbeiten. Zusätzlich zu diesen übergreifenden Standards gibt es regionale Normen für das modellbasierte Planen und Bauen, die auf Kontinente oder Länder beschränkt sind.

Übergreifend gelten

ISO 23386:2020: Bauwerksinformationsmodellierung und andere digitale Prozesse im Bauwesen – Methodik zur Beschreibung, Erstellung und Pflege von Merkmalen in miteinander verbundenen Datenkatalogen.

ISO 16739-1:2018: Industry Foundation Classes (IFC) für den Datenaustausch in der Bauwirtschaft und im Anlagenmanagement – Teil 1: Datenschema.

ISO 19650-1:2018: Organisation von Daten zu Bauwerken – Informationsmanagement mit BIM – Teil 1: Konzepte und Grundsätze.

ISO 12006-2:2015: Hochbau – Organisation des Austausches von Informationen über die Durchführung von Hoch- und Tiefbauten – Teil 2: Struktur für die Klassifizierung.

Eine interaktive Übersicht über alle Normen für das modellbasierte Arbeiten, die bereits veröffentlicht sind, sowie Standards, die sich derzeit noch in der Realisierungsphase bzw. im Prüfstadium befinden, gibt es beim Deutschen Institut für Normung (DIN). Die Grafik kann nach verschiedenen Arbeitsausschüssen gefiltert werden und umfasst sowohl internationale (ISO), europäische (CEN) sowie deutsche (DIN) Normen, Standards und Richtlinien. Weitere Informationen und die aktuelle (interaktive) Grafik unter DIN – Forschung und Innovation.

Ein wichtiges und bewährtes Austauschformat für Bauvorhaben in Deutschland ist zusätzlich das GAEB-DA-XML-Format. Den Gemeinsamen Ausschuss Elektronik im Bauwesen (GAEB) für den produktneutralen Datenaustausch gibt es seit mehr als 50 Jahren. Die Arbeitsergebnisse werden von DIN herausgegeben. Sie sind Voraussetzungen für die Ausschreibung, Vergabe und Abrechnung von Bauleistungen (AVA).

Wo ist BIM vorgeschrieben?

Bereits 2015 wurde vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) mit dem „Stufenplan Digitales Planen und Bauen“ eine schrittweise Einführung von Building Information Modeling vorgestellt. Für die Implementierung der digitalen Methodik in den Bereichen Bundesfernstraßen, Wasserstraßen (WSV), Eisenbahn und Bundeshochbau wurden in der Folgezeit Masterpläne erarbeitet.

Eine BIM-Pflicht gilt bereits seit Januar 2021 bei der Vergabe öffentlicher Aufträge für den Infrastrukturbau des Bundes. Die Methode soll bei der Autobahn GmbH und den Auftragsverwaltungen der Länder stufenweise in drei Phasen bis 2025 implementiert werden und in einen vorgeschriebenen Regelprozess münden. In der ersten Phase ab 2021 werden die Grundlagen geschaffen, damit die Arbeit nach einheitlichen Standards eingeführt werden kann. In der zweiten Phase wird das modellorientierte Arbeiten nach und nach in allen Niederlassungen und Standorten der Autobahn GmbH sowie bei den Ländern eingesetzt. In der dritten Phase schließlich soll das digitale Planen und Bauen als neuer Regelprozess bei allen Projekten angewendet werden.

Ein dedizierter Masterplan für Bundesbauten formuliert die grundsätzliche Strategie zur Einführung der Methode. Die Einführung erfolgte ab Anfang 2023 verbindlich für alle neu zu planenden Baumaßnahmen über drei Größenstufen bzw. Funktions-Levels der Digitalisierung, um eine vollständige Implementierung bis 2027 zu gewährleisten. Mit der verbindlichen Einführung Mitte 2023 (Level I) und Mitte 2024 für sehr große Baumaßnahmen (Level II) möchte der Bund als Bauherr die Digitalisierung im Planen, Bauen und Betreiben bei Bundesbauten voranbringen.

Wo erhalten Sie weitere Informationen zu BIM?

Zunächst gibt es das Portal BIM Deutschland als zentrale Anlaufstelle des Bundes für Informationen und Aktivitäten rund um die Methodik. Es wird gemeinsam betrieben vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV), dem Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB) und dem Bundesministerium der Verteidigung (BMVg).

Weitere Anlaufstellen sind die BIM-Cluster und-Hubs der Länder wie beispielsweise der BIM Cluster Bayern oder der BIM HUB HAM der Freien und Hansestadt Hamburg. Weitere Informationen zur Normung und Standardisierung können bei verschiedenen Normen- bzw. Standardisierungsorganisationen eingeholt werden. Dazu gehören:

• DIN
• VDI
• Europäisches Komitee für Normung (CEN)
• Internationale Organisation für Normung (ISO)
• buildingSMART

Hier erhalten Sie auch Informationen zu Weiterbildung und Zertifizierungen wie z.B. dem buildingSMART Professional Certification Programm.

BIM-Einführung und Trends in der Bauindustrie

Building Information Modeling gilt als globaler Treiber für verschiedene Trends und Innovationen, die die gesamte Wertschöpfungskette Bau betreffen und diese mittel- bis langfristig verändern werden. Künstliche Intelligenz (KI), Digitale Zwillinge, nachhaltiges Planen und Bauen auf Basis digitaler Prozesse oder auch die modulare Konstruktion und Vorfertigung sowie das digitale Bestandsmanagement von Gebäuden zählen zu den wesentlichen Feldern innerhalb der Bauwelt.

BIM und KI

Durchgängig digitale Bauprojekte mit Modellen enthalten in der Regel eine Vielzahl von Informationen. Nicht nur im aktuellen Projekt, sondern auch bei nachfolgenden Bauaufgaben können solche Erfahrungswerte wertvolle Hilfestellung leisten und Prozesse und Aufgaben vereinfachen bzw. beschleunigen. Die Interpretation und Analyse ist allerdings zeitaufwändig und bedarf Manpower. In aktuellen Zeiten, in denen qualifiziertes Fachpersonal nicht immer leicht zu finden ist, kann KI unterstützen. Im interaktiven Zusammenspiel mit dem Menschen ist KI eine gute Möglichkeit, um digitale Bauinformationen zügig und zielführend zu analysieren, zu lernen und Muster zu erkennen, wodurch sich die Wertschöpfung bei neuen Bauaufgaben signifikant erhöhen kann. Beim iECO-Projekt, das im Frühjahr 2025 zum Abschluss gekommen ist, konnte Konsortialführer RIB gemeinsam mit insgesamt zehn Partnern Möglichkeiten für KI innerhalb der Bauindustrie in der Praxis erproben. Weitere Informationen unter iECO.

Digitale Zwillinge & Zugriff auf Informationen in Echtzeit

Digitales Planen und Bauen mit einem Modell als durchgängige Informationsbasis für die gesamte Bauaufgabe hat sich in der Baubranche bereits etabliert. Vorteile gegenüber Kommunikationsmethoden wie E-Mail bei Bauprojekten mit mehreren Beteiligten liegen klar auf der Hand. Cloud-Umgebungen, über die die Projektbeteiligten auf Modelle und sämtliche, für ihre Belange relevante Informationen zugreifen, können die Zusammenarbeit optimieren und den Projektverlauf beschleunigen.

Digitale Zwillinge – analog zum Maschinenbau – legen die Grundsteine für ein funktionsspezifisches Datenmodell über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks hinweg. Die integrierte und prozessorientierte Unternehmensplattform RIB 4.0 für Bau, Industrie und Immobilienwirtschaft kann als eine solche einheitliche Datenbasis dienen.

Nachhaltigkeit mit BIM 6D

Nicht nur in der Baubranche, sondern branchenweit gewinnt Nachhaltigkeit an Relevanz. Die CSRD-Pflicht (Corporate Sustainability Reporting Directive) in Europa ist bereits da und betrifft seit 2025 Unternehmen ab 250 Mitarbeitenden – das sind rund 15.000 Firmen innerhalb Deutschlands. Die DGNB (Deutsche Gesellschaft für nachhaltiges Bauen) gilt als größtes Netzwerk innerhalb Europas für nachhaltiges Bauen. Und es gibt die BMWSB bereitgestellte ÖKOBAUDAT, eine kostenfrei zugängliche Datenbasis für die Ökobilanzierung von Bauwerken mit aktuell mehr als 1.400 Datensätzen für Bauprodukte.

Die neueste Version RIB iTWO 2025 vereint bereits Kosten- und Nachhaltigkeitsinformationen innerhalb einer Softwareanwendung und macht Nachhaltigkeitskriterien, wie z.B. CO2-Emissionen, zum unmittelbaren Bestandteil des Vergabeprozesses.

Modulare Konstruktion und Vorfertigung

Modellorientiertes Planen und Bauen hat die Weichen für modulares Bauen und die Vorfertigung gestellt. Erst durch die neuen digitalen Modelle sind wir in der Lage, Informationen in dem dafür erforderlichen, besonders hohen Detaillierungsgrad zu erheben. Mit RIB One Prefab bieten wir ein IT-System mit zentraler Datenbank, das den gesamten Produktionsprozess, vom Vertrieb und der Ressourcenplanung über die Produktion bis hin zur Logistik und Montage, abdeckt und eine durchgängige Automatisierung der Aufgaben möglich macht.

BIM-basiertes Bestandsmanagement von Gebäuden

Building Information Modeling soll künftig als einheitliche, digitale Basis für alle Projektbeteiligten dienen. Zusätzlich zur Planungs- und Bauphase soll vor allem das Facility Management von einer durchgängigen Integration der Modellinformationen bis in die Phase der Wartung und Nutzung profitieren. Hierfür empfiehlt die Organisation buildingSMART Open BIM mit rein offenen Datenformaten als Grundlage. Für Aufgaben im Gebäudemanagement offeriert RIB mit RIB FM eine professionelle, GEFMA-444-zertifizierte Software für Computer Aided Facility Management (CAFM).

Wie unterstützen wir Sie beim BIM-Prozess?

Als Unternehmensgruppe RIB bieten wir durchgängige und prozessorientierte Software für den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks und darüber hinaus. Wir decken vielfältige Berufsfelder, die mit dem modellorientierten Arbeiten zu tun haben – vom BIM-Koordinator bis zum BIM-Manager – in allen technischen Bereichen ab.

Unsere Programme RIB iTWO und RIB 4.0 bedienen aktuellen Branchentrends, wie Cloud-Technologie oder nachhaltiges Bauen. Mit RIB eVergabe sind Einkaufs- und Vergabeprozesse unmittelbar integriert, sowie wie mit RIB One Prefab die Vorfertigung und mit RIB FM das Gebäudemanagement.

Unsere BIM-Software umfasst immer die neusten, bauspezifischen Standards (GAEB, IFC etc.) und Austauschformate. Nicht zuletzt sind wir mit unserem RIB Lab in der Lage, digitale Prozesse in einer realen Arbeitsumgebung mit Software von RIB zu simulieren und unterstützen auf diese Weise Unternehmen seit vielen Jahren bei ihrer Digitalisierungsstrategie.

Building Information Modeling ist übrigens nicht nur für große Konzerne. Auch bei mittelständischen Unternehmen mit entsprechend kleineren Budgets können die notwendigen Veränderungsprozesse umgesetzt werden. Da vergleichsweise weniger Mitarbeitende neue Softwareprodukte und Training benötigen als in großen Unternehmen, sind die Kosten geringer. Und: Wir haben spezielle Software für den Mittelstand, z.B. RIB 4.0 mit unserer Baukonfiguration, die exakt auf die Anforderungen mittelständischer Bauunternehmen zugeschnitten ist. In unserer Serie RIB flix können Sie RIB 4.0 für den Mittelstand kennenlernen.