Integrierte Planung, Installation und Inbetriebnahme

Zwischen 2000 und 2022 stieg die Arbeitsproduktivität im Baugewerbe weltweit um weniger als 0.5% pro Jahr. Damit blieb sie deutlich hinter dem gesamtwirtschaftlichen Produktivitätszuwachs von 2% zurück ⁽⁷²⁾. Unter anderem behindern anhaltende Ineffizienzen bei Projektmanagement-Methoden und der mangelnde Einsatz digitaler Tools bei der Planung und Fortschrittsüberwachung ein Vorankommen.

Herkömmliche Methoden im Management von Bauprojekten übersehen oft die komplexen Abhängigkeiten zwischen den Gewerken. Von jeder Partei wird erwartet, dass sie sich ausschliesslich auf ihre speziellen Aufgaben konzentriert und ihre eigenen vertraglich festgelegten Ziele verfolgt. Dieser isolierte Ansatz führt zu einer erheblichen Zersplitterung und zu unterschiedlichen Interessen nicht nur zwischen den Gewerken, sondern auch bei der Planungs-, Ausführungs- und Betriebsphase des Projekts.

Die derzeitigen Planungsprozesse spiegeln diese Fragmentierung wider. Sie beinhalten mehrere voneinander getrennte Aktivitäten, z.B. Architekturplanung, Hochbau sowie mechanische und elektrische Planung. Diese Aktivitäten können nacheinander oder parallel ablaufen, sind aber dennoch voneinander getrennt und der Datenaustausch zwischen ihnen ist begrenzt. Solche systembedingten Unterbrechungen im Datenaustausch verlängern Projektlaufzeiten und führen häufig zu Konflikten bei der Planung, z.B. wenn der Einbau von Heizungs-, Lüftungs- und Klimakanälen mit der Installation von Sanitäreinrichtungen oder anderen Gebäudesystemen kollidiert. Oft tritt das Problem erst in der Ausführungsphase zu Tage und erfordert dann kostspielige Anpassungen vor Ort. Darüber hinaus werden viele Gebäudeautomationsgeräte immer noch manuell in Betrieb genommen. Dies macht den Prozess fehleranfällig und führt dazu, dass die Geräte nicht optimal funktionieren. Während der mehr als 20-jährigen Lebensdauer eines Gebäudes nimmt die Effizienz aufgrund von Wartungsmassnahmen oft kontinuierlich ab.

Darüber hinaus erschweren veraltete Methoden zur Fortschrittsüberwachung und Qualitätskontrolle das Sammeln von Daten in Echtzeit, sodass es für Projektmanager schwierig ist, Engpässe proaktiv zu erkennen und zu beheben.

In der Summe ergeben sich dadurch häufig Unstimmigkeiten und Fehler während des Projekts, die wiederum kostspielige Nacharbeiten und Verzögerungen nach sich ziehen. Dies unterstreicht die dringende Notwendigkeit eines stärker integrierten, digitalisierten Ansatzes für die Planung und Durchführung von Projekten.

Ein stärker integrierter und digitaler Ansatz für die Planung, Installation und Inbetriebnahme kann die oben beschriebenen Probleme lösen. Dazu gehören auch neue Ansätze beim Projektmanagement, digitale Planungstools und digitale Workflow-Management-Plattformen.

Neue, stärker auf Zusammenarbeit ausgerichtete Projektmanagementansätze, wie z.B. die integrierte Projektabwicklung (Integrated Project Delivery, IPD), werden die Interessen aller an einem Bauprojekt beteiligten Parteien in Einklang bringen. IPD ist ein Ansatz, bei dem alle relevanten Beteiligten von Anfang an in ein Projekt eingebunden werden und ihr Fachwissen und ihre Einschätzung bezüglich Nutzen und Risiken teilen. Dieser Ansatz reduziert das Silodenken, minimiert Planungskonflikte, verhindert Materialverschwendung und Nacharbeit und führt letztendlich zu einer schnelleren Projektabwicklung und niedrigeren Kosten ⁽⁷³⁾.

Digitale Planungstools, wie z.B. Building Information Modeling (BIM) oder generative Gestaltung, unterstützen kollaborative Projektmanagementansätze und werden in immer grösserer Zahl eingesetzt. BIM bietet eine digitale 3D-Darstellung der baulichen und technischen Gegebenheiten eines Projekts. Sie gewährleistet genaue und aktuelle Informationen und dient während des gesamten Projektlebenszyklus als zuverlässige Entscheidungsgrundlage. Mithilfe von KI können BIM-Tools potenzielle Probleme bereits automatisch erkennen, noch bevor diese tatsächlich entstehen, oder die Planungseffizienz und Modelldiskussion durch eine automatisierte und auf Algorithmen basierende Planung verbessern. Studien zeigen, dass 75% der BIM-Anwender eine positive Investitionsrendite verzeichnen. Neben der Konstruktion kann BIM auch die Bauablaufplanung (BIM 4D) und Kosten (BIM 5D) modellieren und so dazu beitragen, dass Projekte im Zeit- und Kostenrahmen bleiben ⁽⁷⁴⁾. BIM ebnet auch den Weg für digitale Zwillinge und legt damit den Grundstein für eine höhere Betriebseffizienz während der Installations- und Inbetriebnahmephase ⁽⁷⁵⁾. Die erforderlichen Daten für die Inbetriebnahme eines Geräts können schon vor der Lieferung von einem cloudbasierten digitalen Zwilling heruntergeladen werden. So kommen die Geräte vorkonfiguriert und installationsbereit auf der Baustelle an. Dies verkürzt die Installationszeiten vor Ort, minimiert Fehler und gewährleistet eine nahtlose Integration verschiedener Systeme.

Nicht zuletzt werden digitale Workflow-Management-Tools auch den Materialtransport und die Fortschrittsverfolgung verbessern. Diese Tools rationalisieren den Materialfluss und überwachen die Bauaktivitäten in Echtzeit. Ergänzt durch Technologien wie drohnengestützte Inspektionen werden diese Instrumente eine genauere Fortschrittsverfolgung ermöglichen, potenzielle Verzögerungen erkennen und die Transparenz und Rechenschaftspflicht verbessern. Dadurch können die Projektteams schneller auf veränderte Umstände reagieren.