„Es ist machbar“ – Interview mit Prof. Dr.-Ing. Markus König über den BIM-basierten Bauantrag

Herr Prof. Dr. König, Nordrhein-Westfalen hat Ende Februar 2021 in Dortmund die erste BIM-basierte Baugenehmigung Deutschlands erteilt. Ihr Lehrstuhl hat das Projekt wissenschaftlich begleitet. Wo steht NRW heute im Bundesvergleich in Sachen BIM-basiertes Bauantrags- und Genehmigungsverfahren?

Anfang 2024 starteten wir eine zweijährige Machbarkeitsstudie. Sie evaluierte das Verfahren und erweiterte es flächendeckend. Im Vergleich zu anderen Bundesländern führten wir mit neun Projekten in acht Kommunen eine umfassende Testreihe durch. Die Projekte waren breit gefächert: Von einem Schulbau bis zur Kunsthalle, vom Bürogebäude bis zur Produktionshalle war alles dabei.

Zwar haben auch Bayern, Hamburg, Sachsen, Hessen, Baden-Württemberg und Niedersachsen Tests durchgeführt, aber ich glaube, man kann sagen: In NRW sind wir beim Ausprobieren am weitesten. Das liegt auch daran, dass wir so viele Bauaufsichtsbehörden mitgenommen haben.

Wichtig ist der Unterschied zur ersten Dortmunder Baugenehmigung von 2021. Damals handelte es sich um eine Eigeninitiative der Stadt Dortmund, des Bauherrn und der Architekten. Dieses Mal sind wir das Ganze mit einem strukturierten Onboarding, einheitlichen Prüfabläufen und der aktiven Einbeziehung der planenden Büros systematisch angegangen. Eine solche Evaluierung des BIM-gestützten Baugenehmigungsverfahrens habe ich bislang nirgendwo anders gesehen.

Die Machbarkeitsstudie baut auf einer Reihe von Vorarbeiten auf, beispielsweise dem Zukunft-Bau-Projekt der Bochumer Modellierungsrichtlinie, MBO2BIM und XBau. Wie fügen sich diese Puzzleteile zu einem Gesamtbild zusammen?

Fangen wir mit XBau an. Das ist im Wesentlichen der Standard für den digitalen Nachrichtenaustausch im Baugenehmigungsverfahren. XBau bildete die Grundlage des Zukunft-Bau-Projekts (2017). Gemeinsam mit planen-bauen 4.0 und der XBau-Leitstelle untersuchten wir, wie sich BIM-Modelle integrieren lassen. Seitdem ist es offiziell möglich, IFC-Modelle (Industry Foundation Classes) als Anlage einzureichen. Auch das BIM Collaboration Format (BCF) ist integrierbar.

Aus diesen Diskussionen heraus entstand das Interesse der Stadt Dortmund an einem echten Pilotprojekt und daraus die erste BIM-basierte Baugenehmigung. Parallel dazu haben wir mit MBO2BIM die Musterbauordnung systematisch analysiert. Welche Anforderungen lassen sich aus ihr überhaupt BIM-basiert prüfen? Das war ein sehr spannendes, bundesweites Projekt, das federführend von Hamburg koordiniert wurde. Gefördert wurde es vom Deutschen Institut für Bautechnik im Auftrag der Bauministerkonferenz.

Darauf aufbauend hat die Stadt Bochum eine Modellierungsrichtlinie für die nordrhein-westfälische Landesbauordnung entwickelt. Diese Richtlinie war dann wiederum die Grundlage für die aktuelle Machbarkeitsstudie. Es war ein Schritt nach dem anderen: Jedes Projekt schuf die Voraussetzungen für das nächste.

Was ist die zentrale Erkenntnis der Machbarkeitsstudie? Was hat sie bewiesen oder widerlegt?

Es ist machbar. Bei korrekter Modellierung können 3D-Modelle 2D-Pläne wesentliche Bestandteile eines Bauantrags ersetzen. Gleichzeitig ist das an viele Voraussetzungen geknüpft: Die Planenden müssen sich an die Modellierungsvorgaben halten und die Bauämter benötigen die entsprechende Ausstattung.

Im einfachsten Fall wird ein BIM-Viewer und geschultes Personal benötigt. Ein BIM-Modell zu betrachten ist eben etwas anderes, als eine PDF aufzurufen. Positiv überrascht hat uns: Ein 3D-Modell ermöglicht wirklich ein besseres Verständnis des Bauvorhabens. Sachbearbeiter, die damit umgehen können, berichten von einem qualitativ besseren Zugang zu den Inhalten des Bauantrags. Sie können das Objekt in den Stadtkontext einbetten und Zusammenhänge besser einschätzen.

Wir haben außerdem festgestellt, dass sich etwa 50 bis 60 Prozent der Prüfschritte automatisiert durchführen lassen. Das setzt allerdings Werkzeuge und Kompetenzen voraus, die noch nicht flächendeckend vorhanden sind. Wir müssen alle daran arbeiten, dass das deutlich einfacher wird. Hinzu kommt, dass viele Prüfvorschriften nicht eindeutig sind und daher einen Ermessensspielraum zulassen. Genau daran scheitern automatisierte Verfahren oft.

Deutlich wurde dabei auch, dass der Aufwand für die Aufbereitung der Modelle nicht zu unterschätzen ist. Die von Architekten eingereichten Modelle werden meistens für die Visualisierung oder eine grobe Mengenermittlung genutzt und entsprechen nicht den Anforderungen an vollwertige BIM-Modelle. Da war noch sehr viel Nacharbeit nötig.

Wo liegen nach Ihrer Einschätzung die größten Hürden für den BIM-basierten Bauantrag?

Es gibt drei Hürden. Erstens fehlt sowohl den Prüferinnen und Prüfern als auch den planenden Büros die nötige Kompetenz. Zweitens ist die Softwareausstattung öffentlicher Stellen aus verschiedenen Gründen immer eine besondere Herausforderung. Und drittens fehlt der Anreiz. Solange das Einreichen von BIM-Daten nicht schneller oder günstiger ist als der konventionelle Weg, ist der Druck zur Umstellung begrenzt.

Dahinter steht auch die Frage, wie gering die BIM-Durchdringung im Architekturbereich noch ist. Das ist für uns erschreckend. Solange Architekten und Architektinnen BIM nur für die Visualisierung und nicht für die Planung einsetzen, wird auch der Druck auf der Genehmigungsseite fehlen.

Sie haben drei Prüfansätze erprobt: parallel zur konventionellen Prüfung, im Nachgang und rein BIM-basiert. Welcher Ansatz hat sich als der tragfähigste erwiesen und warum?

Das Ziel ist natürlich der rein BIM-basierte Ansatz, da alles andere einen doppelten oder dreifachen Aufwand bedeutet. Die beiden anderen Varianten haben wir aus pragmatischen Gründen gewählt. Einige Kommunen hatten schlicht kein laufendes BIM-Projekt, mit dem sie einsteigen konnten. Manche haben dann ein bereits fertiggestelltes Gebäude nachträglich noch einmal BIM-basiert geprüft, um zu schauen, ob sie zum gleichen Ergebnis kommen. Das war ebenfalls erkenntnisreich.

Der parallele Ansatz diente vor allem dazu, die Aufwände zwischen dem konventionellen Weg und dem BIM-basierten Ansatz zu vergleichen. Zudem gab er den Bauherren die Sicherheit, dass im Zweifelsfall eine klassische Genehmigung als Ausweichmöglichkeit existiert, was bei Zeitdruck durchaus relevant ist.

Welche Bedeutung haben die offenen Standards von buildingSMART in den Projekten?

IFC ist das klare Format für die Modellübergabe. Das ist mittlerweile gesetzt und auch in XBau als Einreichungsformat anerkannt. BCF nutzen wir für die Kommunikation zwischen Bauamt und Einreichenden. Zum Beispiel für Abweichungsanträge und Hinweise zu bestimmten Bauteilen. Das lässt sich sehr gut direkt am Modell dokumentieren. IDS (Information Delivery Specification) verwenden wir für die Qualitätsprüfung. Beispielsweise wird geprüft, ob das Modell den Modellierungsvorgaben entspricht. Gibt es mindestens eine Tür, die als Notausgang gekennzeichnet ist? Diese Vollständigkeitsprüfung können wir damit weitgehend automatisieren.

Was uns noch fehlt, ist ein übergreifender Standard für fachliche Prüfregeln. Es geht nicht nur darum, ob die Information vorhanden ist, sondern auch darum, ob zum Beispiel alle notwendigen Flure einen Notausgang besitzen. Jeder Model-Checker am Markt hat dafür sein eigenes Format, das sich nicht austauschen lässt. In der Forschung haben wir zwar eine XML-basierte Regelsprache dafür entwickelt, aber diese ist kein anerkannter Standard. Im Rahmen von „Law as Code“, also der digitalen Überführung von Gesetzestexten in maschinenlesbare Elemente, gibt es entsprechende Bestrebungen. In diesem Bereich sind wir jedoch noch nicht so weit.

In Dortmund wurde ein BIM-Projekt BIM-basiert geprüft. Wie weit ist die flächendeckende Umsetzung noch?

 Die Prüfung in Dortmund gelang, denn der zuständige Sachbearbeiter konnte auf Erfahrungen aus dem Pilotprojekt 2021 zurückgreifen. Das war natürlich toll. Der Bauherr hat außerdem zurückgemeldet, dass die Prüfung nicht mehr Zeit in Anspruch genommen hat. Wir sehen: Der Erfahrungsschatz ist der entscheidende Faktor.

Die Politik kann nicht alles von oben verordnen. Sie kann jedoch die entsprechenden Rahmenbedingungen schaffen, beispielsweise mit Verordnungen wie der Landesbauordnung, um BIM erst einmal zu ermöglichen. Es ist eine strategische Entscheidung, die mit Schulungen und Erfahrung verbunden ist. Wir können nicht von heute auf morgen umschalten. Das würde alle überfordern. Es geht darum, immer mehr Erfahrungen zu sammeln und diese dann untereinander zu teilen.

Insgesamt waren die Rückmeldungen positiv. Niemand hat gesagt, das sei völlig illusionär. Alle haben viel gelernt, insbesondere in den Bauämtern. Das ist ein Zukunftsthema. Der Fachkräftemangel kommt. Der Druck wird größer.

Was mich besonders beeindruckt hat, ist der Austausch zwischen den acht beteiligten Kommunen untereinander. Das war eigentlich der größte Erfolgsfaktor. Die haben sich zum ersten Mal so intensiv über einzelne Prüfschritte ausgetauscht: „Warum machst du das so? Warum machst du das anders?“ Da war ein wirklich guter Spirit dabei. Und diesen Spirit brauchen wir, um offen an das Thema heranzugehen und Erfahrungen zu teilen.

Gibt es Ideen, wie man diesen Spirit noch weiterbringen kann? Was sind da die nächsten Schritte?

Wir diskutieren gerade in NRW, wie wir das Projekt verstetigen können. Aktuell geht es vor allem darum, breit zu informieren. Wir bauen das weiter aus und arbeiten derzeit an einer Online-Demo, mit der man sich interaktiv selbst durch einen Genehmigungsprozess klicken kann. Das machen wir jetzt im Nachgang.

Die große Frage ist: Wie wird das Ganze weiter gepflegt? Gibt es einen Auftrag für eine Pflegestelle oder übernehmen größere Kommunen mit Unterstützung des Ministeriums diese Aufgabe? Das ist noch nicht entschieden. Genau das wird aktuell auch im Rahmen des Forschungsprojekts BIM GOV in Hamburg diskutiert: Wie kann ein Community-Ansatz für ein solch strategisches Thema aufgebaut werden? (Anmerkung der Redaktion: Im Rahmen des Forschungsprojekts BIM GOV haben die Projektpartner gemeinsam eine Umfrage entworfen, um den aktuellen Stand der Digitalisierung in den Bauaufsichtsbehörden zu ermitteln.) Über Gelder und die konkrete Umsetzung ist noch nichts entschieden. Das wird sicherlich noch eine Weile dauern, bis wir da Klarheit haben.

Im Rahmen unseres Podcasts „bSD Talk“ sprach Prof. Dr. Cornelius Preidel, der Vorstandsvorsitzende von buildingSMART Deutschland, mit der nordrhein-westfälischen Bauministerin Ina Scharrenbach unter anderem auch über die smarte Musterbauordnung als Vision. Dieses Thema baut auch auf dem Projekt MBO2BIM auf. Es gibt 16 verschiedene Landesbauordnungen. Ist es möglich, daraus eine smarte Musterbauordnung zu machen, und wie übertragbar sind die Erkenntnisse aus NRW auf andere Bundesländer?

Die Chancen stehen gut. NRW orientiert sich recht eng an der Musterbauordnung, weshalb der Übergang von MBO2BIM zur NRW-Landesbauordnung für uns vergleichsweise einfach war. Strukturell gab es kaum gravierende Unterschiede. Das ist ein guter Ausgangspunkt.

Wichtig zu wissen ist: Was die tatsächlich prüfbaren Inhalte angeht, ist die Musterbauordnung gar nicht so komplex. Sie kann also grundsätzlich smart, also maschinenlesbar, gemacht werden. Dafür gibt es bereits etablierte XML-Standards, wie sie auch DIN und ISO für die Digitalisierung von Normen nutzen. Der erste Schritt, bei dem Maschinen die Bauordnung lesen können, wäre technisch machbar. Der zweite Schritt, bei dem Maschinen daraus prüfen können, erfordert dann noch weitere Regelsprachen. Das Fundament ist aber vorhanden.

Es braucht jedoch den politischen Willen und eine koordinierende Stelle. Wie etwa die XBau-Leitstelle. Das sind eher politische als technische Fragen. Ich glaube, dafür sollte in Deutschland ein bisschen Geld da sein. Es ist jetzt nicht extrem viel.

Wenn die Politik jedoch sagt: „Wir bauen die Landesbauordnungen darauf auf”, dann ist es deutlich einfacher. Ich glaube, Hamburg macht es auch so. Wenn man erst einmal ein solches Schema hat, dann funktioniert es.

Die Studie empfiehlt eine zentrale Pflegestelle beim Land NRW für die Modellierungsrichtlinie. Was passiert realistisch gesehen, wenn diese Pflege politisch nicht umgesetzt wird?

 Dann entsteht ein Flickwerk. Größere Kommunen werden diesen Weg trotzdem gehen. Dann hat aber jede Stadt ihre eigenen Vorgaben. Das kennen wir aus dem privaten Bereich: Große Bauherren wie Siemens, BMW oder Vonovia definieren ihre eigenen BIM-Standards, die Deutsche Bahn hat ihre eigenen und bei Bundesbauten sind es wieder andere. Der eine sagt, die Tür wird mit „ü“ geschrieben, der andere mit „ue“. Diese Uneinheitlichkeit erschwert das Ganze.

Für die Planenden bedeutet das, dass sie ihre Attribuierungs- und Modellierungsvorgaben ständig anpassen müssen. Je nachdem, für wen sie planen. Das ist aufwendig, kostet Geld und hemmt die gesamte BIM-Einführung.

Was wir brauchen, sind einheitliche Modellierungsvorgaben in Form von Objekt- und Klassenkatalogen, die zentral gepflegt und von der öffentlichen Hand offiziell anerkannt werden. Solange es diesen Stempel nicht gibt, macht jeder, was er will. Es ist kein großer Aufwand, das aufzubauen, wenn man agil vorgeht, mit einem kleinen Kern startet und iteriert. In Deutschland neigen wir jedoch leider dazu, erst alles perfekt zu durchdenken, bevor wir anfangen. Das hat uns bisher viel Zeit gekostet.

Sehen Sie da bei der Standardisierung oder Förderung auch eine Aufgabe auch beim Bund?

 Wir haben uns darauf geeinigt, dass das Bauen Ländersache ist. Im schlimmsten Fall gibt es pro Bundesland eine Vorgabe, was ja nicht schlecht ist, auch wenn es dann insgesamt 16 sind. Vielleicht tun sich dann ein paar Bundesländer zusammen und handeln einheitlich. Allein für NRW: Wenn es in NRW eine Vorgabe gäbe, würde das extrem weiterhelfen. Ob das auf Bundesebene realistisch ist, mag ich politisch nicht einschätzen.

Das heißt, es ist eher ein agiles Vorgehen nötig, um den digitalen Flickenteppich in Deutschland zusammenzubringen?

 Genau, das trifft es. Meiner Ansicht nach ist alles andere gescheitert. Dieser Ansatz, erst einmal alles komplett ausarbeiten zu wollen und dann einen großen Gesamtentwurf zu erstellen, hat nach meiner mittlerweile fast 20-jährigen Erfahrung mit der BIM-Einführung nie funktioniert. Wir sind das Ganze immer zu verkopft angegangen.

Wenn das in NRW gut funktioniert hat, warum wird es dann nicht auch in Bayern übernommen? Dafür müssten die Politikerinnen und Politiker allerdings über ihren eigenen Schatten springen. Und warum übernehme ich nicht, was in Bayern gut funktioniert? Meiner Meinung nach sollte sich das beste Konzept durchsetzen, damit wir vorankommen. Das sollte nicht parteipolitisch geschehen.

Gibt es etwas, das Sie unseren Leserinnen und Lesern unbedingt mitgeben möchten?

 Wir müssen BIM einfacher machen. Das ist derzeit mein Credo. Wir Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und auch alle anderen neigen dazu, immer noch eine Anforderung obendrauf zu setzen. Nur wenn du das alles hast, ist es wirklich BIM. Damit schrecken wir viele ab.

Wir brauchen einen niedrigschwelligen Einstieg, der es auch kleinen Büros und weniger erfahrenen Kommunen ermöglicht, mitzumachen. Standards sind wichtig, aber noch wichtiger ist, wie sie gelebt werden. Mit kleinen Schritten anfangen, Erfahrungen sammeln, teilen, weiterentwickeln. Das ist der Weg. Nicht der große Masterplan, den wir erst zwei Jahre lang in der Arbeitsgruppe diskutieren und dann weiterentwickeln, bis er schon wieder veraltet ist.

Weiteres zum Thema:

Podcast bSD Talk #41 NRW als BIM-Vorreiter mit Ina Scharrenbach, Ministerin für Heimat, Kommunales, Bau und Digitalisierung des Landes Nordrhein-Westfalen.

 bSD Verlag: BIM und Baugenehmigung. Herausgeber: Judith Fauth, Joaquin Diaz, Markus König und Wolfgang Müller. 1. Auflage Juni 2024. 

Interview mit Prof. Markus König. „Im BIM-Modell sollen automatisierte Checks durchgeführt werden.“

Podcast bSD Talk #18 Digitale Baugenehmigung mit Tina Drahtler und Prof. Dr. Markus König.

Website zur Machbarkeitsstudie