BIM: Für die grüne Null

Es ist Vision und Ziel zugleich: Die Erderwärmung verglichen mit dem vorindustriellen Niveau auf deutlich unter 2 °C, idealerweise auf 1,5 °C, zu begrenzen. Das Pariser Klimaschutzabkommen nimmt daher alle Staaten in die Pflicht, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Die EU strebt Netto-Null-Treibhausgasemissionen bis 2050 an. Jede Branche und jeder Bereich muss einen Beitrag leisten, auch der Bausektor. Das wird umso deutlicher, wenn man sich dessen Umweltauswirkungen vor Augen führt.

Die bauliche Umwelt wirkt sich erheblich auf viele Wirtschaftszweige, Arbeitsplätze vor Ort und die Lebensqualität aus. Sie verbraucht zugleich aber auch enorme Ressourcen und ist für etwa 50 % der gesamten Rohstoffgewinnung in der EU verantwortlich. Heute sind dies noch zumeist primäre Rohstoffe. Hinzu kommt: Auf das Baugewerbe entfallen mehr als 35 % des gesamten Abfallaufkommens in der EU [1].

Die Treibhausgasemissionen aus der Rohstoffgewinnung, der Herstellung von Bauprodukten, dem Bau und der Renovierung von Gebäuden werden auf 5 bis 12 % der gesamten nationalen Treibhausgasemissionen geschätzt. Optimierungspotenzial ist vorhanden: Mit einer höheren Materialeffizienz ließen sich 80 % dieser Emissionen einsparen. Bei den globalen energiebedingten CO₂-Emissionen entfallen sogar 38 % auf den Bau- und Gebäudesektor [2].

Wer darüber hinaus in Kreisläufen denkt, sieht das Gebäude von heute zudem als Ressource für das Gebäude von morgen. In Summe hat der Bausektor wie nahezu kein anderer Einfluss auf die Umwelt – entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Veränderungen in diesem Sektor haben damit einen enormen Hebel und die Daten zeigen: Die zirkuläre Bauwende muss kommen.

Deutschland muss aufholen

In diesem Zusammenhang lohnt sich ein Blick auf die Nutzungsrate wiederverwendbarer Materialien (englisch: Circular-Material-Use-Rates) unterschiedlicher EU-Länder. Das Statistische Amt der Europäischen Union (EUROSTAT) liefert die Daten für den Anteil recycelter Rohstoffe in der Industrie. Laut EUROSTAT hat die EU für das Jahr 2020 mit 12,8 % im Mittel einen eher niedrigen Wert. Der Wert von Deutschland liegt in diesem Jahr bei der Nutzungsrate wiederverwendbarer Materialien mit 12,9 % auf einem ähnlichen Level – Länder wie Belgien (23 %) und die Niederlande (31 %) erreichen deutlich bessere Werte.

Die Circular Economy Initiative Deutschland kam jüngst in ihrer Roadmap zu dem Schluss, dass Länder wie die Niederlande ihre hohen Werte u.a. über das Recycling von Baumaterialien erzielen. Dieses Recycling wird auch durch auf Zirkularität ausgerichtete Bauweisen und Demontagepraktiken befördert. Positiv hinzu kommt ein relativ niedriger inländischer Materialverbrauch. Deutschland kann bislang nur recht wenige Vorzeigeprojekte anführen, bei denen Recyclingmaterialien oder sogar wiederverwendete Bauteile zum Einsatz kamen. Da stellt sich die Frage: Wie lässt sich das ändern?

Daten als Basis der Circular Economy

Wer den Bausektor nachhaltiger und bestenfalls zirkulär gestalten will, braucht Daten – Building Information Modeling ist hierfür die geeignete Methode. BIM ermöglicht es, den Lebenszyklus eines Gebäudes digital abzubilden und Daten zentral zu hinterlegen, die für Nachhaltigkeit im Bau, bei der Bewirtschaftung und beim Rückbau von Bedeutung sind. Das können u.a. Informationen zur Energieeffizienz der technischen Gebäudeausrüstung (TGA) sein, oder auch Daten zu den verwendeten Baustoffen, wie Stahlbeton oder Holz – diese sind u.a. relevant im Hinblick auf eine spätere Trennung der Stoffe für die Wiederverwendung und auch in Bezug darauf, wie viel CO₂ darin gebunden ist.

Hier zeigt sich gleich mehrfach die Bedeutung von Normung: BIM gelingt als Methode nur mit Normen und Standards, denn sie schaffen die Grundlage für das digitale Modell, etwa über Mindestanforderungen an Informationsmanagement, Schnittstellen und Prozesse. Darüber hinaus tragen sie zu besseren BIM-Modellen bei – ein Beispiel: Der Standard DIN SPEC 91419 hilft, Tiefbauarbeiten und unterirdische Grunddaten zu dokumentieren. Normen und Standards definieren zudem die Anforderungen für Nachhaltigkeit im Bau, also welche Voraussetzungen zu erfüllen sind. Außerdem tragen standardisierte Gebäudedaten zu Transparenz über die eingesetzten Materialien einer Immobilie bei – was eine spätere Recyclingfähigkeit erleichtert.

Auch beim Recycling kommen Normen und Standards ins Spiel: Für Bestandsbauteile, die erneut verwendet werden sollen, braucht es Regeln für die Konformitätsbewertung. Baustoffe, die im Kreislauf geführt werden, müssen ebenfalls klar definierten Qualitätskriterien (z.B. zu rezyklierten Gesteinskörnungen) entsprechen. Normen und Standards sind somit ein wichtiges Tool für Transparenz in zirkulären Wertschöpfungsketten und für den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks.

Sie tragen zum einheitlichen Verständnis und einer besseren Zusammenarbeit zwischen allen Akteuren bei.

Praktische Handlungsempfehlungen

Damit die Bauwende auch hierzulande gelingt, treibt DIN das Thema BIM mit voran – etwa mit der Normungsroadmap BIM, deren Ergebnisse vor kurzem vorgestellt wurden [3]. Gefördert wurde sie vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) als Gemeinschaftsprojekt von DIN mit dem Verein Deutscher Ingenieure (VDI), buildingSMART Deutschland e. V. und BIM Deutschland. Insgesamt waren rund 70 Expertinnen und Experten verschiedener Branchen daran beteiligt.

Aufgabe der Roadmap ist es, Handlungsempfehlungen für die BIM-Normung aufzuzeigen und Expertinnen und Experten für die Umsetzung der Maßnahmen zu gewinnen, um die breite Anwendung von BIM in der Praxis zu ermöglichen. Diese Empfehlungen sind sieben Themenblöcken zugeordnet – von der Organisation der Normungs- und Standardisierungsarbeiten zu BIM über smarte Standards, die auf maschinenlesbaren Inhalten basieren, bis zur Verknüpfung von BIM mit weiteren Bereichen der digitalen Transformation. Ein zentraler Aspekt der Normungsroadmap BIM ist, Normen und Standards in Bezug auf die Kommunikation zwischen allen beteiligten Bereichen zu fördern. Die Normungsroadmap BIM mit allen Handlungsempfehlungen steht als Download zur Verfügung [3].

Die genannten Handlungsempfehlungen sollen im nächsten Schritt umgesetzt werden: Für die daraus folgenden Normungsprojekte und für die zweite Version der Roadmap sind engagierte Fachleute jederzeit zur aktiven Mitarbeit eingeladen. Das Engagement lohnt sich – wer in der BIM-Normung aktiv ist, kann sein Wissen einbringen, profitiert von einem Informationsvorsprung und erweitert sein Netzwerk. Die Expertinnen und Experten vertreten dabei auch die nationale Meinung in europäischen und internationalen Gremien und bringen diese in internationale Normen ein.

Bauteileigenschaften per Mausklick

DIN unterstützt darüber hinaus BIM-Anwender in der Praxis mit der DIN BIM Cloud, der Online-Bibliothek für Merkmale von BIM-Objekten [4]. Anwender wissen aus Erfahrung, dass ein 3D-Gebäudemodell nur so gut ist wie die enthaltenen Daten der Bauteile: Je präziser diese sind, umso leistungsstärker ist das Modell. Hier kommt die DIN BIM Cloud als praktisches Nachschlagewerk für standardisierte Bauteileigenschaften ins Spiel. Die Inhalte der DIN BIM Cloud lassen sich komfortabel per Copy & Paste, über den DBD-BIM-Konfigurator oder per Plug-In in die eigene BIM-Software übertragen. Übrigens hat DIN die DIN BIM Cloud selbst schon erfolgreich bei der Modernisierung der DIN-Zentrale in Berlin eingesetzt.

Fazit

Normen und Standards schaffen transparente Bedingungen in den zirkulären Wertschöpfungsketten. Sie erleichtern es zudem, BIM effizient einzusetzen und so Nachhaltigkeit und Zirkularität über den Lebenszyklus eines Gebäudes sicherzustellen.