ICT-Business Support-Prozesse und Transformation in der Bauwirtschaft und Baulebenszyklus

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Alt bewährt – in Stein gemeisselt – aber noch zeitgemäss ?
Auf meinem ersten Bildungsweg in den Bereichen Bau-, Bauinformatik und Immobilien wurde noch viel mehr „analog“ aber mit „eigenem Köpfchen ohne dutzende von fehlerkorrigierenden digitalen Helfen im Hintergrund“ geplant und gearbeitet am Reissbrett, auf Skizzen, auf Plaupausen, Handnotizen, Baustellen-Rapporten, mit Schreibmaschine verfassten Werkverträge, handgeschriebenen Leistungs-Ausmassen oder Submissions-Unterlagen.
Die Mentalität von schnell was machen und ansonsten wieder zurück mittels „Zurück-Befehlen in Programmen“ gab es damals noch nicht. Komplexere Planelemente oder grafische Grundelemente wie nur schon einfache Linien von A nach B waren nicht gerade „in Stein gemeisselt“ aber fanden mittels Tintentusche eine permanente Druchdringung des verwendeten Planpapiers und mussten mühsam (wenn die Anzahl der Korrekturen dies überhaupt zuliessen je nach Dicke des Papiers …) weggekratzt oder wegradiert werden. So war die Art und Weise des täglichen Planungs- und Arbeit-Prozesses in den vielen Planungs- / Ingenieur- und Architektur-Büros und auch Baustellen-Büros eine fundamentale andere als der heutige mittels EDV-Unterstützung.

Bauinformatik per Lochkarte und 5.25″ Diskette
Es gab sie damals: die sagenumwobenen Monstermaschinen mit den super-ergonomischen Röhrenmonitoren und der grünen Schrift auf schwarzem Hintergrund welche vielfach genutzt wurden für Baustatik und Berechnungen.
Aber auch hier: eine entsprechende Statik-Berechnung musste – man staunt – schon vor der mehrstündigem Berechnungs-Lauf-Prozess sauber durchdacht und vorsimuliert sein im Kopf oder auf dem Papier. Mehrere Fehler durfte man sich nicht erlauben aufgrund der Laufzeiten, Lieferfristen und beschränkter Verfügbarkeit der Maschinerie. Auch musste man dann jeden Rechnungslauf sauber eintragen in einem Papierprotokoll für die interne und externe Abrechnung… Kaum mehr vorstellbar was das abgebildet auf den heutigen Umgang mit der EDV zur Folge hätte.

Planung und Verantwortung – ohne digitale Helfer wie Notebook, Smartphone, Internet, CAD, Projektprogramme
Das methodische, logische Vorgehen und vorallem das „zu Ende Denken“ mit allen Konsequenzen und darauf resultierenden Verantwortung prägte die Arbeitweise und letztlich den damaligen Bauprozess.
Ein „Gut zur Ausführung“ eines Planes oder ein vor Ort auf der Baustelle / Immobilie erteiltes „OK“ war nicht mehr so schnell korrigierbar ohne Smartphone, ohne Internet, ohne Email. Die Arbeit war viel bewusster und nachhaltiger. Es gab – im Gegensatz zu den heutigen Programmen – keine „Trial and Error“-Moeglichkeit mit einfachen Vor-Simulationen oder 3D-Visualisierungen – die Schritte mussten sozusagen auf Anhieb sitzen.

Digitalisierung des Bauprozesses mit Bauinformatik und Schnittstellen
Zunehmend hielten PCs / Macintoshs Einzug in die Planungsbüros und blieben nicht nur den Architekten, Ingenieure oder Büroinhaber vorbehalten sondern auch die Zeichner / Konstrukteure und zum Glück auch Lehrlinge durften davon profitieren in der Firma und in den Ausbildungsstätten. Modernere Software-Generationen für die Auftragsbearbeitung, Leistungserfassung, Ausschreibung, Werkvertragswesen, Abrechnung folgten zugunsten der weiteren Digitalisierung des Bauprozesses und letztlich des Business-Supports durch ICT.
Die unterschiedlichen CAD- und Auftragsbearbeitungs-Software verlangten nach standardisierten Schnittstellen und Austauschformaten für den Datenaustausch zwischen den Projektbeteiligten und zwischen den unterschiedlichen Software-Anbietern.

Die Planungs- und Leistungsbeschriebs-Unterlagen wurden datentechnisch „um Dimensionen“ erweitert mit 3D, Layers, standardisierten seitens Hersteller gelieferten Bibliotheks-Elementen, Kosten und letztlich einer Explosion von Datenzuwachs. Wie wir schon in der Wirtschaftsinformatik lernten stellte sich genau hier die Grundsatzfrage „Wann und mit welcher Business-Logik werden aus Daten verwertbare Informationen?“

Nichts ohne Standardisierungen und Normierungen
In meiner unverändert laufenden Tätigkeit seit über 13 Jahren in der Kommission für Informatik und Normenwesen beim Schweizerischen Ingenieur- und Architekten Verein http://www.sia.ch durften wir entsprechende schweizerische Normen / Merkblätter / Empfehlungen für die Fachbereiche wie CAD, Datenaustausch, Prozesse erarbeiten und verabschieden in verschiedenen Arbeitsgruppen und Publikationen.
Eines der grössten Spannungsfelder war die Tatsache, dass in der normativen Fachlehre meistens „zurück geschaut“ und „darauf basierend definiert“ wird auf das jahrelang Bewährte und wir uns konfrontiert sahen, genau diesen bisher üblichen Blick auf Jahre oder gar Jahrzente alte Normen / Standards in die entgegengesetzte Richtung in die Zukunft zu fokussieren und Widerstände zu überwinden in die Richtung der „Akzeptant mit fachlicher Penetranz“
Wir mussten auch feststellen, dass auch aufgrund einiger verstaubten Normen und Merkblätter schon einige grössere Firmen, Softwareanbieter oder professionelle Bauherren eigene, interne Standards etabliert hatten aus der Dringlichkeit und der fortgeschrittenen Entwicklung des Bauprozesse.

Bau-Industrie-Standards wurden reformiert – EDV-Standards schon länger
Einige Industrie- und SIA-Normen / Standards / Schnittstellen wie z.B. SIA 451, DXF, CAD-Merkblätter, NPK, BKP, eBKP bedurften einer Reformation auf prozess-mässiger und auch technologischer Ebene unter Berücksichtigung möglichster aller Verbände und Interessen-Gruppen wie auch Bauherren, Generalunternehmer, Immobilien-Bewirtschafter, Investoren, Banken.
Der Wandlungsdruck auch vom europäischen Einflussbereich der CEN-(DIN)-Normen hielt auch hier Einzug und es mussten immer mehr Interessen abgewägt und abgedeckt werden auf einer möglichst neutralen und produkte-neutralen, strategischen Ebene – aber immer wieder und zunehmend unterstützt und automatisiert durch Bauinformatik.

Transformations-Hemmnisse verhinderten aktiven Teilnahme und Optimierungs-Potentiale
Auf meinem zweiten Bildungsweg in den Bereichen Wirtschaftsinformatik / Engineering / Internet-Technologien sprach man schon Ende der Neunzigerjahre z.B. von „reformierendem“ Outsourcing / Application Service Providing (ASP) und andere Branchen transformierten sich bereits damals oder schneller in diese Richtung. Die Baubranche bzw. die damaligen noch bestehenden Abhängigkeiten von älteren sogenannten Legacy-Systemen, internen Standards oder nicht einfach so migrierbaren EDV-Prozessen verhinderten damals die grossflächige Teilnahme in dieser fortschreitenden Industrialisierung mit sich damals etablierenden neuen EDV-Standards. >> siehe separater publizierter Artikel

Akzeptanz und Verbreitung – beginnend bei der Ausbildungs-Pyramide
Die Verbreitung und Anwendung von neuen Normen / Standards und business-unterstützenden ICT-Prozessen waren nur sinnvoll und nachhaltig zu etablieren via der mehrstufigen Ausbildungs-Pyramide (Ausbildung, Weiterbildung etc.), der Verbreitung via Fachverbänden und dies begleitet mit den entsprechenden Merkblättern und Normen. Diese verzögerte Verbreitung und der Widerstand von bereits eigens etablierten Standards stellte eine weitere Herausforderung dar in der sich stetig verändernden Halb-Werts-Zeit des Fachwissens und der entsprechenden Akzeptanz und Adaptions-Müdigkeit.

Unterstützungs-Prozesse wie ICT, Normen-Adaptionen, Standard-Etablierungen – zu unrecht als reiner Kostenfaktor / zu recht als Nicht-Top-Prio der Nachfolgeregelung betrachtet
Jahrzentelang wurden entsprechende hochgelebte Standards teilweise aus unberechtigter Angst vor Zusatzkosten / neuen ICT-Prozessen oder Kontroll-Verlust am Leben erhalten und neue Chancen und Innovations-Potential verpasst.
Es schien beinahe unmöglich zu sein, die heiligen internen Standards / Prozesse / Vorlagen für Pläne / Leistungsverzeichnisse / Werkverträge / Bibliotheken zu ändern aufgrund auch von teilweise konzeptionell falsch aufgebauten Basis-Sets und Definitionen welche auseinanderbrechen zu drohten. Meinungen und Aussagen wie z.B. „Funktioniert ja alles und wir bauen seit Jahren so“ und „Uns fehlen die gesamtschweizerischen etablierten Standards und das Einführungswissen für eine strukturierte, effiziente Umstellung“ war dann eine gängige Ausprägung dieser Transformationsmüdigkeit.
Viele der betroffenen Organisationen befanden sich zusaetzlich auch in einer Uebergangslösung oder Phase der Nachfolge-Regelung seitens der Firmen-Inhabern und verständlicherweise waren vielfach die Prioritäten derweil anders gesetzt.

Der ganze Bau-Lebenszyklus wurde zunehmend voll-digitalisert
Entlang des ganzen Bau-Lebenszyklus mehrten sich zunehmend mehr professionell, monetär orientierte Interessen-Gruppen wie Investoren, professionelle Bauherren, Immobilienbewirtschafter, Gesamt-Systemanbieter und Banken / Versicherungen.
Die prozess-technischen und technologischen Anforderungen an die Outputs / Inputs aller Projektbeteiligten wurden komplexer und dynamischer und der entsprechende Minimal-Standard als an diesem Bauprozess teilnehmendes Unternehmen stieg rapide an.
Die eingeläutete (R)Evolution wurde begleitet von einer Reihe von neuen Produkten, Prozessen und Normen / Merkblätter. An der Baurationalisierung waren diverse Institutionen, Verbände und auch Firmen / Organisationen wie der SIA http://www.sia.ch und CRB http://www.crb.ch aktiv beteiligt.

Konzentration auf die Kernprozesse und Outsourcing von Supportprozessen
Der zunehmende Komplexitäts-Grad des Gesamt-Prozesses und Lebenszyklus verlangte nach interdisziplinären Zusammenarbeiten und teilweise auch auf Konzentrationen auf Kernkompetenzen und Hochspezialisierungen in Teilbereichen.
Hierzu wurden auch vermehrt für solche Supportprozesse entsprechend externe Berater / Systeme / Support hinzugezogen um das „Beste von Allem“ zu erhalten und nutzen zu können.
Hierzu gehörte auch der Bereich der Informatik >> siehe separater publizierter Artikel

Nächste Generation der digitalen Baurationalisierung
Neuere vielversprechende und visionäre Standards in Richtung BIM (Gebäudedatenmodellierung) stellen weitere Herausforderungen und riesige Potentiale dar.
Es bleibt zu hoffen, dass hier die entsprechende Wandlungsbereitschaft und Adaptierungsgeschwindigkeit rascher und effizienter erfolgen kann mit möglichst allen interdisziplinär zusammenarbeitenden Interessengemeinschaften und unter den Vorgaben und Vorarbeiten von der internationalen Organisation buildingSmart und dem offenen Standard openBIM. Das Basisdatenmodell IFC (Industry Foundation Classes) zur digitalen Beschreibung von Gebäudemodellen weckt grosse Hoffnung, dass der digitale Informationsfluss während des ganzen Lebenzyklus eines Bauwerkes weiter (r)evolutioniert wird.

Visionen und Chancen – ueber Big Data und Cloud zum gemeinsamen Erfolg
Rund 70% der schweizerischen Bauwerke sind aelter als 30 Jahre und stehen vor baldigen Umnutzungen, Renovationen oder gar Neubauphasen. Es bleibt zu hoffen, dass diese riesige Menge an zu erhebenden Daten für z.B. Renovation, Altlastensanierungen, Umnutzungen in wenigstens minimaler Detaillierungsstufe vorhanden sind und genutzt werden können … Es ist eher was Anderes zu erwarten … und genau kann man die Schwierigkeiten und Herausforderungen erkennen.
Meine persönliche Vision ist, dass man künftig z.B. zu jeder Zeit des Entstehungs- und Nutzungs-Prozesses entlang des Lebenszyklus zugreifen kann auf zentral (z.B. Immobilienbewirtschafter) oder dezentral (z.B. Baustoff- oder Bauteil-Lieferanten) gehaltene Informationen von Bauwerken.
Weitere Entwicklungen in den Bereichen wie „Internet of things“ bei welchem jedes Gerät künftig vernetzt und integriert werden kann in Facility Management Systemen oder nur schon in einer einfachen Heim-Vernetzung ermöglichen weiteren Innovationen und Potentiale.

Potentielle Einsatzmöglichkeiten von Big Data / BIM-Anwendungen
Folgende Use Cases sehe ich persönlich als Beispiele:

– Ein Planungsbüro, Baustellenbüro wird viel flexibler bei der Einrichtung und Unterhalt von stationären oder mobilen Arbeitsplätzen für die Mitarbeiter oder Projekt-Ausführungsorte. Der Mobile Workplace wird spätestens dann vollumfassend realisierbar und effizient nutzbar.
Die Arbeitsweise wird zumindest dann technologisch (r)evolutioniert und kann dann mit passenden Best Practices Anwendungen oder massgeschneiderten Prozessen (passend auf die jeweilige Organisation) ausgeschöpft werden.

– Ein Kalkulator, Projekt-/Bau-Leiter, Projektcontroller hat schon waehrend der Bauphase laufende Rueckmeldungen seitens z.B. der mobilen Leistungserfassung in die Kostenrechung, Nachkalkulation und immer wichtigerer Kostenplanung und Steuerung.

– Ein Immobilien-Verwalter kann während einer Objektbesichtigung mit dem Eigentümer direkt per Smartphone / Tablet / Notebook auf Pläne, Uebergabeprotokolle, Dokumentationen, Wartungs-Kontroll-Listen, Anleitungen zu eingebauten Geräten, Kennwerten, Messwerten vom Facility Management System oder Energie- / Verbrauchskosten zugreifen und direkt z.B. Reparaturaufträge, Aufträge an Hauswärte oder Dienstleister verwalten und erteilen.

– Eine  Immobilien-Bewertung oder Immobilien-Sanierung kann mittels Zugriff und Uebersicht auf Baumaterialien, Altlasten, Hersteller-Informationen oder ganzen Bauteilgruppen dazu beitragen die Kosten- und Ausführungs-Planungen stark zu optimieren.

– Ein Architekt oder Fachplaner kann auf einen Klick ermitteln welche Baustoffe, Bauteile, Bauelemente oder Geräte  in welcher Anzahl und Qualität verbaut werden oder wurden – mit auch seitens Produzenten online aktualisierten Werten zu z.B. Seriennummern, Chargenummern, Rezepturen, Produktedokumentationen, Nachweisen, CO2-Werten, Produkte-Haftpflicht-Themen.

– Expertisen rund um bauphysikalische, baubiologische oder bautechnische Beurteilungen werden mittels zugänglichen Basisdaten zu Bauteilen / Werten / Baustoffen / Pläne unterstützt.
Ergebnisse und Empfehlungen zum untersuchten Objekt könnten rückfliessen in den Bauobjekt-Datensatz für künftige Weiternutzung und History.

– Sanierungen oder Rückbauten wären mit guter Informationsbasis genauer planbar in den Bereichen Planung, Kosten, Ausführung oder Altlasten-Sanierungs-Massnahmen.

– Versicherungs- / Schadenfall-Abklärungen würden effizienter und genauer.

– Ein Service-Dienstleiter fuer z.B. Klima, Aufzuege, Heizung, Solaranlage, Smart Metering sieht sofort – oder via Gebaeudeleit-System / MSR – welche Elemente fehlerhaft oder defekt sind oder aufgrund von z.B. Serienfehlern ersetzt oder nachgebessert werden muessen.
Nebst dem zentral abrufbaren Elemente-Kataloges eines Objektes könnte man auch gängige Industrie-Standards wie RFID / NFC nutzen um direkt vor Ort entsprechende freigegebene Informationen zu einem Bauteil abrufen zu können.

– Ein Fensterbauer, Küchenbauer, Sanitäreinrichter, Schreiner kann innerhalb von Renovationen / Umbauarbeiten auf Basis-Datensaetze des urspruenglichen Werkvertrag-Vertrags-Unternehmers und dessen eingesetzten Elementen und Modulen zugreifen fuer eine effizientere Offertstellung, Kalkulation und Ausfuehrung.

– Ein Zimmermann, Holzbauer, Fassadenbauer hat Zugriff auf Plaene, Nachweise, Berechnungen fuer die Renovationsarbeiten.

– Ein Bauherr oder Investor oder Facility Management Dienstleister (FM) kann zugreifen auf seitens Gebäude-Sensorik unterstützten Key Performance Indexes (KPI) zur Erhebung von z.B. Performance-Beurteilungen, Wirtschaftlichkeitsberechnungen, Zinsberechnungs-Nachweisen oder Steuernachweisen.

– Statistiken und Erhebungen seitens Bund, Behoerden und Ämter sind autonom – selbstverstaendlich mit zuvor wissentlich freigegebenen und so klassfizierten Daten-Teilbereichen (z.B. XML, IFC, Metadaten oder ganze Datensaetze, Plaene, Dokumente) – bedienbar fuer weitere Kostenoptimierungen auf Seite des Bauherren, Bewirtschafters und Behörden.

– Bewilligungsverfahren bezueglich Kosten und vorallem Durchlaufzeiten koennten stark optimiert und vereinfacht werden auf Seite des Bauherren, Planer und Bauamt.

– Bei der Bauobjekt-Nutzungsphase sind sehr viele Visionen und Technologien auf dem Markt verfügbar in Richtung „Betreutes Wohnen für z.B. ältere Menschen welche länger in den eigenen 4 Wänden anstelle in einem Pflegezentrum verbringen wollen“, intelligentes Wohnen, kommunizierende Haushaltsgeräte für automatisches Ordering von z.B. Service, Bestellungen, Reparaturen und dergleichen. Auch hier kommen die Visionen und Ansätze „Internet der Dinge“, „Fiber to the home (ftth)“ und letztlich „totale Haus-Vernetzung“ zum Zuge.

Qualitätssicherung
Letztlich und zusammengefasst entsteht eine bessere Qualität des Gesamten – unterstützt mit qualitativ und massgeschneidert aufbereiteten, zentral konsolidierten Informationen. Während des gesamten Baulebenszyklus wird dadurch auch die Qualitätssicherung optimiert und beherrschbarer.

Sicherheit ist gewährleistet und definierbar
Selbstverstaendlich waere dann in einem solchen System sehr klare Richtlinien und Einstellungsmoeglichkeiten unabdingbar fuer einen restriktiven Datenschutz zugunsten der Sicherheit. Die Klassifizierung von Daten fuer z.B. Public (Behoerden, Bund, Statistik) oder Private (Eigentuemer, Bewirtschafter, Datenmanager, Servicedienstleister) wuerde dies technisch und zentral ueberwachbar unterstuetzen.

10 Jahre Aufbewahrungs-Pflicht und revisionssichere Archivierung
Im weiteren waeren dann auch Themen der 10 Jahre Aufbewahrungspflicht von auftrags- oder system-relevanten Informationen abgedeckt. Dabei waere dadurch neu auch die revisionssichere Archivierung realisierbar.

Eine Art „Building Smart Cloud“ – auch zur Unterstützung der „Cleantech“-Zukunft
Letztlich wird man basierend auf diesen einzelnen Use Cases schnell erkennen, dass ein künftiges System welches auf einem intelligent orchestriertem Cloud-System basiert, eine schier unbegrenzte Anzahl von Potentialen erschliesst oder Nutzungsformen unterstützt z.B. von mobile Worklpaces, Apps, Webservices, Cloud, Big Data.
Durch solche optimierte Prozesse und auch Unterstützung der Automatisierung in der Bauindustrie entlang des ganzen Lebenszyklus werden auch Ansätze von „Cleantech“ gefördert und/oder gar ermöglicht durch die Einsparmöglichkeiten in allen Bereichen des Gesamtaufwandes / Energie / Kosten / Qualität.