Prozessoptimierung im CAE-Umfeld analysieren
Facility Management: CAE » Strategie » Prozessoptimierung
Prozessoptimierung im CAE-Umfeld
Facility Management (FM) umfasst die gesamtheitliche Verwaltung von Gebäuden und Anlagen über deren Lebenszyklus mit dem Ziel, die Qualität des Lebens und die Produktivität des Kerngeschäfts der Nutzer zu verbessern. In industriellen, anlagenintensiven Umgebungen stehen Leiterinnen und Leiter des Facility Managements unter wachsendem Druck, Kosten zu senken, die Effizienz zu steigern und Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, während zugleich strenge regulatorische Anforderungen eingehalten werden müssen. Dabei entfallen bis zu 80 % der Gesamtkosten eines Gebäudes erst in der Nutzungs- und Betriebsphase – Optimierungen in diesem Bereich versprechen daher erheblichen wirtschaftlichen Nutzen. Gleichzeitig leisten effektive FM-Prozesse einen Beitrag zu übergeordneten Zielen wie den UN-Nachhaltigkeitszielen (z. B. SDG 11: Nachhaltige Städte und Gemeinden).
Die fortschreitende Digitalisierung und der Einsatz von CAE-Werkzeugen eröffnen neue Möglichkeiten, diese Herausforderungen zu bewältigen. Building Information Modeling (BIM) hat bereits Planung und Bau revolutioniert, doch die Integration von BIM-Daten und -Prozessen in den Betrieb steckt noch in den Anfängen. Moderne CAFM-Systeme (Computer-Aided Facility Management) und digitale Gebäudezwillinge ermöglichen es, Betriebsdaten zentral vorzuhalten, in Echtzeit zu analysieren und so fundierte Entscheidungen zu treffen. Beispielsweise können über IoT-Sensoren erfasste Zustandsdaten von Gebäudetechnik direkt in FM-Software einfließen, was zu automatisierten Workflows und höherer Transparenz führt.
Nicht nur die Technologie, auch die Strategie ist entscheidend: Prozessoptimierung im FM erfordert ein planvolles Vorgehen von der strategischen Analyse über die operative Umsetzung bis zum Change Management. Führungskräfte müssen sicherstellen, dass technische Innovationen tatsächlich Mehrwert bringen und von den Mitarbeitenden akzeptiert werden. Normative Rahmenwerke bieten hierbei Orientierung – beispielsweise definiert ISO 19650 Standards für das Informationsmanagement mit BIM über den gesamten Lebenszyklus, und GEFMA-Richtlinien (wie GEFMA 444/445) beschreiben Qualitätsmaßstäbe für CAFM-gestützte Prozesse, einschließlich der Integration von IoT-Daten zur Steigerung von Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit im FM. Auch branchenspezifische Vorgaben wie VDI 6022 (hygienegerechter Betrieb von Raumlufttechnik) fließen in die Gestaltung von Instandhaltungsprozessen ein, um Gesundheitsschutz und Compliance zu gewährleisten. Forschungsbedarf.
Analyse
In der Analyse werden zentrale Hebel und Handlungsfelder der Prozessoptimierung im CAE-gestützten Facility Management herausgearbeitet. Zunächst zeigt sich, dass der Einsatz moderner CAE-Tools ein Schlüsselfaktor ist. Building Information Modeling in Verbindung mit CAFM-Systemen ermöglicht es, die in Planung und Bau erzeugten umfangreichen Gebäudedaten auch in der Betriebsphase nutzbar zu machen. Ohne diese Integration gehen beim Gebäudeübergang traditionell rund ein Drittel der Projektdaten verloren, was zu Ineffizienzen und Mehrkosten im Betrieb führt. Statt exakte Informationen über Bauteile, Anlagenstandorte oder Wartungsintervalle digital verfügbar zu haben, mussten Facility Manager früher oft mit lückenhaften Plänen oder Schätzwerten arbeiten. Durch BIM-gestützte Prozesse – teils als „7D-BIM“ bezeichnet, dem BIM für den Betrieb – lässt sich dieser Medienbruch überwinden. So stellt BIM-FM sicher, dass die wertvollen Daten aus der Planungsphase über den gesamten Lebenszyklus für den Betrieb nutzbar bleiben, was die Instandhaltung optimiert und Kosten senkt.
Konkret können CAE-Tools in mehreren Bereichen ansetzen: Raum- und Flächenmanagement profitiert von aktuellen digitalen Gebäudeplänen aus Revit/AutoCAD, welche mit dem CAFM verknüpft sind. Dadurch wird eine optimierte Nutzung von Flächen möglich – ungenutzte Kapazitäten lassen sich identifizieren und konsolidieren, was Miet- und Betriebskosten spart. Ein Praxisbeispiel bietet das UCHealth-Krankenhausnetzwerk, das mittels detaillierter Revit-Modelle und der CAFM-Software Archibus seine Flächennutzung verbessert und so den Patientenbetrieb effizienter gestalten konnte. Insgesamt berichtete UCHealth signifikante Verbesserungen der betrieblichen Effizienz, darunter reduzierte Wartungskosten und bessere Flächenallokation, was sogar die Kerndienstleistungen (Patientenbetreuung) positiv beeinflusste.
Ein weiteres zentrales Feld ist die Instandhaltung/Wartung. Hier zielt Prozessoptimierung darauf ab, Ausfallzeiten zu minimieren, Kosten zu reduzieren und die Anlagensicherheit zu erhöhen. Der Übergang von reaktiver zu präventiver und weiter zu prädiktiver Instandhaltung ist ein wichtiger Trend. Predictive Maintenance nutzt IoT-Sensoren und KI-gestützte Datenanalyse, um Wartungsbedarfe vorausschauend zu erkennen, bevor Störungen auftreten. Dadurch lassen sich ungeplante Stillstände vermeiden, die Nutzungsdauer von Anlagen verlängern und Wartungskosten senken. CAE-Modelle liefern hierbei die Basisdaten: Ein BIM-Modell enthält alle technischen Anlagen und deren Attribute; gekoppelt mit Echtzeit-Sensordaten (etwa Schwingungsdaten einer Maschine) kann ein digitales Modell Abweichungen vom Normalbetrieb sofort anzeigen. So entsteht ein digitaler Zwilling der Anlage, der ihren Zustand in Echtzeit abbildet. Dieser erlaubt es Facility Managern, Simulationen durchzuführen und „Was-wäre-wenn“-Szenarien für Betriebs- und Wartungsänderungen sicher am Modell zu testen. In hochgradig anlagenintensiven Industriebetrieben – z. B. in der Chemie oder Automobilproduktion – sind solche Ansätze besonders wertvoll, da selbst kurze Ausfälle erhebliche Produktionsverluste bedeuten können.
Die Zielkategorien der Optimierung manifestieren sich in quantifizierbaren Verbesserungen:
Kostensenkung: Durch effizientere Abläufe (z. B. automatische Workflows im CAFM, bessere Planung von Personal und Ressourcen) und vorbeugende Wartung lassen sich Betriebs- und Instandhaltungskosten deutlich reduzieren. Zudem führt Lebenszyklusorientierung dazu, dass Investitionen nicht nur nach niedrigsten Anschaffungskosten, sondern nach langfristig geringsten Gesamtkosten getätigt werden. Hier zahlt sich etwa der Einsatz energieeffizienter Technik oder langlebigerer Komponenten über die Nutzungsdauer aus. Studien zeigen, dass grün zertifizierte Gebäude oft niedrigere Lebenszykluskosten haben als konventionelle – trotz vergleichbarer Baukosten – da sie im Betrieb sparsamer und wertstabiler sind.
Effizienzsteigerung: Darunter fällt sowohl die Arbeitsprozesseffizienz (z. B. kürzere Durchlaufzeiten für Störmeldungen durch digitale Ticketsysteme und mobile Endgeräte) als auch die Anlageneffizienz (z. B. optimal abgestimmte Gebäudeautomation). Lean-Methoden und digitale Tools wirken hier Hand in Hand: Etwa können Sensordaten zu Raumbelegung in Echtzeit genutzt werden, um Gebäudeautomationssysteme (BAS) dynamisch zu steuern – unbesetzte Bereiche werden nicht voll klimatisiert oder beleuchtet, was den Ressourcenverbrauch senkt, ohne Komfort einzubüßen. Effizienz zeigt sich auch in höherer Datenverfügbarkeit: Sind alle wartungsrelevanten Dokumente, Pläne und Historien digital vernetzt, verbringen Techniker weniger Zeit mit Suche oder Doppelarbeit. GEFMA 922-Richtlinien adressieren hierzu die Notwendigkeit, Dokumentationsprozesse über den ganzen Immobilienlebenszyklus klar zu strukturieren und Verantwortlichkeiten festzulegen – eine solide Dokumentation ermöglicht reibungslose Abläufe, z. B. beim Betreiberwechsel oder externen Audits.
Nachhaltigkeit: Hier spielt insbesondere das Energiemanagement eine Rolle. Gebäude verursachen in Betrieb und Nutzung erhebliche Energie- und Ressourcenverbräuche. Optimierte FM-Prozesse tragen dazu bei, den ökologischen Fußabdruck zu verkleinern – sei es durch energieeffiziente Betriebsführung (z. B. bedarfsgerechte Steuerung von HVAC-Systemen) oder durch Material- und Abfallmanagement. ISO 50001 (Energiemanagement) und Nachhaltigkeitszertifikate wie LEED oder DGNB können als Rahmen dienen. Über CAE-Werkzeuge lässt sich bereits in der Planungsphase die Grundlage für nachhaltigen Betrieb legen (z. B. Simulation verschiedener Gebäudetechnik-Szenarien). Im Betrieb ermöglicht die Integration von EMS-Systemen und Auswertung von Verbrauchsdaten eine kontinuierliche Optimierung des Energieeinsatzes. Darüber hinaus greifen Nachhaltigkeitsaspekte und Kostenziele ineinander: Energieverschwendung zu reduzieren senkt unmittelbar Betriebskosten, und langlebige, gut gewartete Anlagen bedeuten weniger Ersatzinvestitionen und schonen Ressourcen.
Lebenszyklusorientierung: Dieses Querschnittsziel bedeutet, Entscheidungen und Prozesse stets im Kontext des gesamten Lebenslaufs einer Immobilie bzw. Anlage zu betrachten. Planung, Bau, Betrieb und Verwertung sollen integriert gedacht werden. Normen wie DIN 31051 definieren Grundsätze der Instandhaltung mit Blick auf Lebensdauern, und in der FM-Branche hat sich der Begriff Life Cycle Management etabliert. Praktisch äußert sich dies z. B. darin, dass bereits bei der Errichtung eines Industriegebäudes die späteren Betriebsprozesse mitgeplant werden (etwa Zugänglichkeiten für Wartung gemäß VDI-Standards, oder die Erfassung aller Anlagenstammdaten für das CAFM). BIM-Modelle können in sogenannten Asset Information Models (AIM) überführt werden, welche genau diesen Lebenszyklusfokus haben. Durchgängig gepflegte AIM/BIM-Datenbanken verhindern, dass Informationen beim Betreiberwechsel oder nach Jahren verloren gehen, was laut Studien ein Risiko darstellt: Ohne Integration von BIM „könnte der FM-Sektor zunehmend unter fehlenden Gebäudeinformationen leiden“. Lebenszyklusorientierung erfordert somit einerseits technische Lösungen (Datenplattformen, offene Standards wie IFC für den Datenaustausch), andererseits organisatorisches Umdenken weg von Silodenken der Phasen.
Neben diesen Zielen müssen Industrie-spezifische Anforderungen berücksichtigt werden. In einem produktionsintensiven Werk etwa haben Anlagensicherheit und Regelkonformität oberste Priorität. Prozesse zur Einhaltung von Wartungsfristen, Prüfungen (z. B. Druckbehälter, Elektroprüfungen nach DGUV) und Hygienevorschriften (z. B. VDI 6022 für Raumlufttechnische Anlagen in der Lebensmittel- oder Pharmaindustrie) sind unabdingbar. Eine Prozessoptimierung könnte hier z. B. darin bestehen, diese Prüf- und Wartungsaufgaben im CAFM zu automatisieren – inklusive Terminplanung, digitalem Prüfprotokoll und Eskalation bei Fristüberschreitung. So wird zugleich Effizienz gewonnen und das Unternehmen erfüllt nachweislich regulatorische Pflichten. GEFMA-Richtlinien wie die aktualisierte Reihe GEFMA 922 bieten dafür praxisgerechte Checklisten der notwendigen Dokumente und Nachweise über den Lebenszyklus, um Rechtssicherheit zu gewährleisten. In hoch regulierten Branchen (Energie, Chemie) ist zudem die Anlagendokumentation Teil der gesetzlichen Auflagen – die CAE-gestützte Verwaltung dieser Unterlagen (z. B. Zeichnungen, Schaltpläne, Wartungsnachweise) in einem zentralen DMS trägt hier zur Prozessqualität bei.
Zusammenfassend zeigt die Analyse, dass Prozessoptimierung im CAE-Umfeld ein ganzheitlicher Ansatz sein muss. Die technischen Komponenten – BIM-Modelle, CAD-Pläne, CAFM-Software, IoT-Sensorik – liefern die Grundlage, um Prozesse datenbasiert zu steuern. Die Ausrichtung auf Kernziele wie Kosten, Effizienz, Nachhaltigkeit und Lebenszykluswert schafft den Rahmen für Prioritäten. Normen und Standards gewährleisten, dass dabei Best Practices und Mindestanforderungen eingehalten werden. So entsteht ein robustes Prozess-Ökosystem, das nicht nur intern Effizienz schafft, sondern auch gegenüber Stakeholdern (Eigentümern, Aufsichtsbehörden, Nutzern) Transparenz und Vertrauen fördert.
Diskussion
Die Umsetzung einer solchen strategischen Prozessoptimierung in der industriellen FM-Praxis bringt vielfältige Chancen, aber auch Herausforderungen mit sich. Strategisch gesehen verlangt der digitale Wandel im Facility Management ein Umdenken auf Führungsebene: Weg von kurzfristiger Kostenbetrachtung hin zu langfristiger Wertschöpfung und Resilienz. Es gilt, eine klare Vision für das „digitale Facility Management“ zu entwickeln, in der CAE-Tools integraler Bestandteil der FM-Strategie sind. Viele Organisationen schaffen dafür mittlerweile Stellen wie Digital Facility Manager oder etablieren bereichsübergreifende Steuerungskreise. Beispielsweise empfiehlt es sich, zur Einführung von BIM im FM ein bereichsübergreifendes Steering Committee aus FM, IT, Bauplanung und Nutzern zu bilden, um Bedürfnisse abzustimmen und Ziele festzulegen. Dabei sind Fragen zu klären wie: Wer benötigt welche Daten? Wofür werden sie genutzt? Wie werden die Daten über den Lebenszyklus aktuell gehalten?. Solche strategischen Leitlinien verhindern, dass Digitalisierung zum reinen Selbstzweck wird – sie muss messbare Verbesserungen in den FM-Prozessen erbringen.
Auf operativer Ebene zeigt sich, dass technische Integration und Standardisierung erfolgskritisch sind. Leider sind BIM und FM-Systeme bislang oft noch Inseln: Die BIM-Standards und Terminologien waren ursprünglich stark auf Planung/Bau fokussiert und berücksichtigen die Betreiberbedürfnisse unvollständig. Es existiert z. B. keine international einheitliche „BIM-Dimension“ für FM-Belange, was zu unterschiedlichen Interpretationen führt. Hier helfen Initiativen wie die ISO 19650-Teil 3 (im Entwurf für Betriebsphase) oder nationale Guidelines (in Deutschland etwa VDI 2552 Blatt 10 für BIM im Betrieb), um eine Brücke zu schlagen. Ein häufiger Stolperstein ist die Datenübergabe: Selbst wenn ein BIM-Modell vorliegt, muss entschieden werden, welche Daten ins CAFM oder in die Wartungsdatenbank übernommen werden. Ein viel zu detailliertes Modell kann unhandlich sein, während zu wenige Daten den Nutzen schmälern. Best Practices empfehlen daher, frühzeitig sog. AIM-Anforderungen festzulegen – also einen definierten Daten- und Geometriestandard für den Betreiber. Die zitierte Aussage „Statt pauschal einem BIM-LOD-Standard zu folgen, sollten wir im FM über organisatorische und asset-bezogene Informationsanforderungen im Rahmen von ISO 19650 reden“ unterstreicht dies. In der Praxis bedeutet das: Der FM-Bereich gibt vor, welche Informationen (z. B. Filtertypen, Wartungszyklen, Garantiedaten) beim Bau erfasst und in standardisierten Formaten (z. B. IFC) übergeben werden müssen, damit das CAFM effizient gestartet werden kann.
Ein zentraler Erfolgsfaktor – und zugleich häufig unterschätzt – ist das Change Management. Technologische Veränderungen sind nur so wirksam, wie die Menschen, die sie nutzen. Es reicht nicht, ein neues CAFM-Modul oder ein Dashboard bereitzustellen; die Belegschaft muss darin geschult und vom Nutzen überzeugt werden. Widerstände gegen Änderungen sind normal, insbesondere im gewachsenen technischen Facility-Personal. Deshalb ist ein partizipativer Ansatz ratsam: Mitarbeitende früh einbeziehen, Erfahrungswissen berücksichtigen und Quick-Wins demonstrieren. Hier gilt das Motto des Digital-Experten George Westerman: „Technologie ändert sich schnell, Organisationen hingegen viel langsamer – Digital ist nicht schwer, Transformation schon.“. Führungskräfte im FM sollten also Geduld mitbringen und schrittweise vorgehen, etwa Pilotprojekte starten, Erfolge messen und kommunizieren, um Vertrauen in die neuen Prozesse aufzubauen.
Wichtig ist zudem, Ängste vor Daten und KI abzubauen. Immer mehr wird über künstliche Intelligenz im FM gesprochen (z. B. für Flächenoptimierung oder Störfallprognosen). Doch diese Algorithmen sind nur so gut wie die Datenbasis. Westerman betont: „Wenn die Daten sauber sind, werden all die Nutzenpotenziale möglich“. Daher sollte ein Teil des Change Managements auch auf Datenqualität und Governance abzielen – etwa klare Verantwortlichkeiten für die Pflege der Anlagen- und Flächendaten definieren (Data Owner im FM-Team). GEFMA 922 liefert hier Hilfestellung, indem sie genau festlegt, wer welche Dokumente beizutragen hat und was aktuell gehalten werden muss. So wird Datenmanagement zur Routineaufgabe und nicht zur Last.
Eine Herausforderung in der Industrie ist oft die Heterogenität der Systemlandschaft. Große Unternehmen haben historisch gewachsene Insellösungen (z. B. getrennte Wartungssoftware, Energiecontrolling-Tools, ERP-System für Einkauf usw.). Die integrierte Betrachtung im CAE-Umfeld verlangt jedoch Schnittstellen oder gleich eine konvergente Plattform. Moderne CAFM-Software verfolgt daher einen Plattform-Ansatz mit offenen Schnittstellen (APIs), um bspw. Sensorik, SAP-Daten oder Gebäudeautomation anzubinden. Die Einführung einer solchen zentralen Plattform ist komplex, sollte aber langfristig angestrebt werden, um Datensilos abzubauen. Ein pragmatischer Weg ist, zunächst an den wichtigsten Schnittstellen anzusetzen – etwa das ERP anzubinden, damit Stammdaten und Kosten ausgetauscht werden können, oder eine IoT-Plattform zu integrieren, um Sensordaten in Echtzeit ins FM-Dashboard zu holen. GEFMA 445 weist hier in die richtige Richtung, indem es „ganzheitliche FM-Software“ mit IoT-Fähigkeit zertifiziert und damit den Markt zu mehr Interoperabilität motiviert.
In der Diskussion muss auch angesprochen werden, dass nicht alle erhofften Verbesserungen sofort eintreten. Gerade im Bestand – viele industrielle Anlagen wurden vor dem digitalen Zeitalter errichtet – ist zunächst ein Vorarbeit nötig (z. B. Altdaten aufbereiten, CAD-Pläne nachzeichnen oder per Laserscan in BIM überführen). Dies kann aufwändig und teuer sein, weshalb eine Kosten-Nutzen-Abwägung erfolgen sollte: Nicht jedes Gebäude lohnt einen Voll-BIM nachzurüsten. Möglicherweise ist es effizienter, für kritische Teilbereiche (z. B. die energieintensiven Anlagen) digitale Modelle zu erstellen und dort Optimierungen vorzunehmen, während weniger wichtige Bereiche konventionell weiterlaufen. Eine gestufte Strategie („low-hanging fruits“ zuerst) kann hier sinnvoll sein.
Abschließend lässt sich festhalten, dass Mensch, Technik und Organisation im Einklang gebracht werden müssen, um die Früchte der CAE-basierten Prozessoptimierung zu ernten. Führungskräfte im Facility Management sollten als Change Agents auftreten, die Mitarbeiter inspirieren und gleichzeitig alte Annahmen hinterfragen. So ist etwa die Vorstellung, nur der „persönliche Kontakt“ zähle für Kundenzufriedenheit, durch die Pandemie relativiert worden – digitale Services können ebenfalls hohen Wert bieten. Entsprechend darf auch im FM Neues ausprobiert werden (z. B. Self-Service-Apps für Nutzeranliegen, automatische Raumklimaregelung ohne manuelle Eingriffe etc.), solange der Servicegedanke – zufriedene Nutzer und zuverlässiger Betrieb – gewahrt bleibt.
Fazit
Prozessoptimierung im CAE-Umfeld des Facility Management erweist sich als multidimensionale Aufgabe, die Technologie, Prozesse und Menschen gleichermaßen betrifft. Die Analyse hat gezeigt, dass moderne CAE- und BIM-Werkzeuge in Verbindung mit CAFM-Systemen erhebliche Potentiale freisetzen können: Fundierte Daten über Gebäude und Anlagen ermöglichen kosteneffiziente Betriebsstrategien, vorausschauende Instandhaltung und eine Nutzungsflexibilität, die auf veränderte Anforderungen (z. B. Produktionsumstellungen, neue Arbeitsmodelle) rasch reagieren kann. Durch strategische Planung und kontinuierliche Verbesserung – im Sinne von Lean Facility Management – lassen sich Effizienzgewinne und Kostensenkungen realisieren, während gleichzeitig Nachhaltigkeitsziele erreicht und die Lebensdauer von Assets verlängert werden. Real-World-Ergebnisse, wie das Fallbeispiel eines Gesundheitskonzerns, belegen deutliche Einsparungen und Qualitätssteigerungen durch die Verknüpfung von BIM-Modellen mit FM-Software.
Für Leiterinnen und Leiter des Facility Managements liegt die Herausforderung darin, strategiegeleitet zu handeln: Digitalisierung und Prozessoptimierung müssen klar auf Unternehmens- und FM-Ziele ausgerichtet werden. Hierbei helfen die erwähnten Normen und Standards als Leitfaden – von ISO 19650 zur strukturierten BIM-Datennutzung, über VDI- und DIN-Standards zur technischen Betriebsführung bis hin zu GEFMA-Empfehlungen für Prozessqualität und Dokumentation. Sie liefern ein gemeinsames Vokabular und Qualitätskriterien, die im Unternehmen verankert werden können (z. B. könnte man als Ziel definieren, eine GEFMA-444-zertifizierte CAFM-Implementierung zu erreichen, um hohe Prozessabdeckung sicherzustellen).
In der industriellen Anwendung werden sich besonders jene Organisationen Vorteile sichern, die frühzeitig die Integration der Wertschöpfungskette über den gesamten Lebenszyklus vollziehen. Ein nahtloser Digitalfluss vom Planungsmodell bis zur Betreiberplattform schafft die Transparenz und Agilität, die in Zukunft im Wettbewerb den Ausschlag geben kann. Dabei darf nicht übersehen werden, dass viele Aspekte der BIM-FM-Integration noch Gegenstand aktueller Forschung sind. Die Literatur zeigt, dass Hindernisse – etwa mangelnde Interoperabilität, unklare Verantwortlichkeiten oder der Aufwand bei Bestandsobjekten – noch nicht vollständig gelöst sind. Es besteht Bedarf an weiteren Fallstudien und Forschung, beispielsweise zur Entwicklung standardisierter Verfahren für die Überführung von BIM-Daten ins FM (Lifecycle Information Exchange) und zur Messung der langfristigen wirtschaftlichen Vorteile von digitalisiertem FM. Ebenso sind Change-Management-Konzepte spezifisch für FM-Teams ein lohnendes Feld für angewandte Forschung, um Best Practices zu verbreiten.