BIM – CHANCEN FÜR DEN ARBEITSSCHUTZ

BIM – CHANCEN FÜR DEN ARBEITSSCHUTZ

Prof. Karl-Heinz Noetel M.Sc. Agnes Kelm

Donnerstag, 05.10.2017 // München/Hohenkammer

18. Alpines Kolloquium 2017

2 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

HANDLUNGSEMPFEHLUNGEN // Koalitionsvertrag Nordrhein-Westfalen 2017-2022 (S.76)

„Die Chancen der Digitalisierung wollen wir auch in der nordrhein-westfälischen

Baupolitik nutzen. Die Kommunen werden wir deshalb bei der Implementierung

eines einheitlichen und zeitgemäßen Systems zur Einreichung von

Bauanträgen in digitaler Form nach dem Vorbild zum Beispiel der Berliner

Bauaufsichtsbehörde unterstützen. Bei der Einführung des Building-

Information-Modeling (BIM) soll Nordrhein-Westfalen eine Vorreiterrolle

einnehmen. Dazu werden wir das Expertenwissen aus Verwaltung, Wirtschaft,

Wissenschaft und Hochschulen zusammenführen.“

3 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

// Projektplattformen / E-Mail / … (Kommunikationsorganisation)

// AutoID-Techniken / Sensorik/ … (Ist-Daten-Erfassung)

// 3D-Laserscanning / Drohnen / … (Bauwerks-Erfassung)

// BIM / … (Bauwerks-Daten-Management)

// 3D-Modell / VR-/AR-Systeme / … (virtuelle Visualisierung)

// 3D-Modell-Druck / … (physische Visualisierung)

// 3D-Bauteil-Druck / … (physische Fertigung)

// Robotik / Maschinenautomatisierung (physische Fertigung)

DIGITALISIERUNG DER BAUWIRTSCHAFT // WAS BEDEUTET DAS?

4 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

BUILDING INFORMATION MODELING // Definition und Begriffe

Building Information Modeling (BIM) bedeutet…

…die Integration und Vernetzung aller relevanten Daten eines Bauwerks in einem virtuellen Datenmodell während des gesamten Lebenszyklus, also von der Konzeption, Planung und Realisierung bis zur Nutzung und zum Rückbau.

WAS BEDEUTET DIE DIGITALISIERUNG FÜR DIE BETEILIGTEN?

Prozesse

Technologie

Rechtlicher Ordnungsrahmen

VERÄNDERUNG // PROZESSE // TECHNOLOGIE // MENSCH

6 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

FOKUS DES LUFG BAUBETRIEB UND BAUWIRTSCHAFT // Team BIM-INSTITUT

UNIV.-PROF. DR.-ING. MANFRED HELMUS

Leiter Lehr- und Forschungsgebiet für Baubetrieb und Bauwirtschaft

DR.-ING. DIPL.-WIRTSCH.-ING. ANICA MEINS-BECKER

Akademische Rätin Projektleitung / Forschung

M.Sc. AGNES KELM

Wiss. MA Projektleitung / BIM-Labor

7 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

BIM Prozesse Rückbau

BIM Prozesse Arbeits-schutz

BIM Prozesse RFID

Kooperation Standard Beispiel-

Datenbank für Tragwerks-berechnung

BIMiD

BIM Institut

BIM GAME

BIM Prozesse Arbeits-planung

BIM Prozesse Lebenszyklus

PROZESSE // Forschung des LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

Schau-fenster

Kooperationen BIM in der Aus-

und Weiterbildung

BIM im Betrieb

BIM Prozesse Realisierung

Living Lab

Bauwerksdatenmodell

Projektplatt-formen /

DB

http://www.baboontech.com/bim/bim-contractors

Auto-ID-Techniken Photogrammetrie

Laserscanning

VR/AR-Systeme

Punktwolke

Grafische Informationen

Nicht-grafische Informationen

Ist-Daten (RFID)

Arbeitsschutz-informationen…Quelle: http://www.elitecad.eu/

de-de/BIM-Technologie

…

TECHNOLOGIE // digitale Werkzeuge

https://3druck.com/drucker-und-produkte/roboter-drucken-bruecke-aus-metall-ueber-kanal-in-amsterdam-0935142/

3D-Fertigung

https://3druck.com/drucker-und-produkte/roboter-drucken-bruecke-aus-metall-ueber-kanal-in-amsterdam-0935142/

Software

…

Weiterbildung // BIM Modul_01 // BIM Strategieentwicklung für Bauunternehmen Modul_02 // BIM Daten- und Workflowmanagement Modul_03 // BIM Planung und Planungsprüfung Modul_04 // BIM Kosten und Termine Modul_05 // BIM Dokumentation, Abnahme, Mängel

MENSCH // Qualifizierung

www.biminstitut.de

Forschungsprojekt // Arbeitsschutz - BIM

11 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Allgemein

Laufzeit 01.11.2015 – 31.10.2017 Fördervolumen 168.900,00 € Projektvolumen 253.400,00 € Mitarbeiter 1,0 MA Fördergeldgeber Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung

Ziel // Anwendung der Methode BIM und Einsatz der RFID-Technik zur Verbesserung des Arbeitsschutzes in der Bau- und Immobilienwirtschaft

12 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Praxispartner

13 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Betrachtung der Phasen: Planung, Realisierung, Betrieb

14 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Digitale Informationsverfügbarkeit auf Baustellen

Quelle: Dissertationsvorhaben Thorsten Landwehrs

15 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Arbeitsschutz-Softwareanbieter in Deutschland

BIM unbekannt [PROZENTSATZ

] BIM bekannt [PROZENTSATZ

]

BIM-WISSENSSTAND ANBIETER

BIM unbekannt (19) BIM bekannt (11)

Quelle: BA Mehtap Cayir (2017)

Auszug aus der Befragung von 30 Arbeitsschutzsoftware-Anbieter:

Ja [PROZENT

SATZ]

Nein [PROZENT

SATZ]

BIM-FÄHIGE SOFTWARE

Ja (3) Nein (27)

Ja [PROZENTS

ATZ]

Nein [PROZENTS

ATZ]

SOFTWARE ALS APPLIKATION

Ja (14) Nein (16)

16 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Beispielhafter Informationsprozess

Informationsfluss

17 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Prozesszusammenführung

18 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Auswertung aus Informationsprozess: Prozesse und Verantwortlichkeiten

Bauherr(-envertretung) Eigentümer(-vertretung) Koordination Planung Unternehmen

Chancen und Risiken prüfen X

Planer suchen und auswählen X

Über die Präventionsinstrumente der BaustellV informieren und beraten X

Entscheidung bzgl. Bestellung eines verantwortlichen Dritten X

Bedarf an Vorankündigung, SiGeKo, SiGe-Plan und Unterlage für spätere Arbeiten ermitteln X

Planungsleistungen bzgl. AS definieren X

Erforderliche AS-Kompetenz bereitstellen X

Planungsalternativen hinsichtlich Auswirkungen auf AS prüfen X

Sicherheitstechnische Einrichtungen planen X Planungskonzept unter Berücksichtigung von AS-Kriterien festlegen X Prüfen, ob weitere Fachplaner im Sinne des AS erforderlich sind X

Kostenplanung durchführen X

AS-Maßnahmen in Planungsleistungen integrieren X

Entwurf der Unterlage für spätere Arbeiten erstellen X

Bei der Terminplanung beraten X

Bei der Planung der Baustelleneinrichtung beraten X

SiGePlan erstellen; Entwurf X

Baustellenordnung erstellen X

SiGe-Plan erstellen X

Unterlage für spätere Arbeiten zusammenstellen X

19 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Auswertung aus Informationsprozess: Status der Unterlage für spätere Arbeiten

20 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Auswertung aus Informationsprozess: Informationen für die Unterlage für spätere Arbeiten

21 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Auswertung aus Informationsprozess: Informationsbedarf des Koordinators

22 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Beispielhafter Informationsmanagementprozess

Neue Rollenzuweisungen nötig

23 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Mögliche BIM-Rollen

24 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Mögliche BIM-Rollen: Beispiel BIM-Autor

Demonstrator // Arbeitsschutz - BIM

26 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Demonstrator: Visualisierung zur Arbeitsvorbereitung (Augmented Reality)

27 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Demonstrator: Visualisierung der Arbeitsumgebung (Augmented Reality)

28 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Demonstrator: Informationsverfügbarkeit zur Arbeitsvorbereitung (Web-App)

Gemeinsame Datenbasis, daher gleiche Funktionalität über die Web-App.

29 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Demonstrator: Informationsgrundlage für RFID und PSA (Web-App)

Auf Basis eines personenbezogenen PSA-Profils…

30 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Demonstrator: Informationsverarbeitung mit RFID und PSA (Web-App)

…kann die vorhandene PSA mittels RFID-Leser überprüft werden.

31 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Demonstrator: Lokalisierung und Positionierung

Referenz über Bluetooth-Beacon (ID 012345)

Anwendung einer AR-Brille z.B. als Fachkraft für Arbeitssicherheit

Anwendung eine Web-App/Tablet z.B. als Handwerker

32 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Demonstrator: Informationsverfügbarkeit am Arbeitsgegenstand (Augmented Reality)

33 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Demonstrator: Lokalisierung der Arbeitsumgebung mit Bluetooth-Beacon (Augmented Reality)

34 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

ARBEITSSCHUTZ - BIM // Fazit

Herausforderung • Informationsmanagementprozess durch den Auftraggeber • Beschreibung von detaillierten Auftraggeber-Informations-Anforderungen (AIA) • Umgang mit neuen Technologien Chance • Informationsverantwortlicher/-steuerer im Arbeitsschutz • Höherer Stellenwert des Koordinators • Erweiterung der besonderen Leistungen

Forschungsidee // Arbeitsschutz - BIM

36 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

Abbruch

…

1

2

3

4

Nutzung Realisierung Planung

Prozessebene

Them

enfo

kus

Entwicklung

Deta

illie

rung

sgra

d WEITERE FORSCHUNGSIDEEN // Eingliederung im Immobilienlebenszyklus

BIM in der Aus- und Weiterbildung

Forschungsprojekt: BIM-Prozesse Arbeitsschutz

Forschungsprojekt: BIM-basiertes Bauen mit Auto-ID-Systemen

Forschungsprojekt: BIM-Prozesse Lebenszyklus

Forschungsidee: Standardisierung der

AIA/BAP

Forschungsidee: BIM-Prozesse Planung

Forschungsprojekt: BIM-Prozesse Realisierung

Forschungsprojekt: BIM-Prozesse Betreiben

Forschungsprojekt: BIM Prozesse

Arbeitsplanung

Forschungsprojekt: BIM-Prozesse Rückbau

Forschungskooperation: Standard-Beispiel-

Datenbank für Tragwerksberechnungen

Forschungsidee: Standardisierung der Modellierungsrichtlinie

Forschungsidee: Unternehmen finden ihre eigene Digitalisierungsstrategie

Forschungsprojekt: Living-Lab

Forschungsidee: Entwicklung des TÜV-zertifizierten BIM-Prozesses

Forschungsidee: Prozesse der öffentlichen Hand (so auch BIM)

Forschungsidee: digitales Informationsmanagement im Holzbau

Forschungsidee: Präventives VR-Schulungssystem

37 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft

WEITERE FORSCHUNGSIDEEN // Eingliederung im Immobilienlebenszyklus

Ziel // Entwicklung eines auf VR-basierenden modular aufgebauten Schulungssystems zur Prävention von Arbeitsunfällen, Berufskrankheiten und arbeitsbedingten Gesundheitsgefahren Partner

• HDB // Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e.V. • BG BAU // Berufsgenossenschaft Bau • BGF // Institut für Betriebliche Gesundheitsförderung • VBG* // Verwaltungs-Berufsgenossenschaft • IFA // Institut für Arbeitsschutz • BZB // Bildungszentren des Baugewerbes e.V. • WWWgGmbH // Weiterbildung Wuppertal gGmbH • ISSA Construction • Ingenieurbüro Dudek • Grey Rock

FRAGEN?

M.Sc. AGNES KELM 0202 - 439 4378 kelm@uni-wuppertal.de www.biminstitut.de