Wie gelingt es BIM unter Berücksichtigung ökonomischer Aspekte mit Hilfe von Softwarelösungen besser in ausführende Gewerke der Baubranche zu integrieren?

Die Baubranche ist ein Wirtschaftszweig, welcher sich mit der Planung, Errichtung und Veränderung von Bauwerken beschäftigt (DWDS 2024). Die weltweite Niedrigzinspolitik und die zunehmende Urbanisierung haben in den letzten Jahren zu günstigen Bedingungen für Investoren und Privatpersonen geführt, was zu einem stetigen Wachstum im Baugewerbe beigetragen hat (Statista 2024). Dieses Wachstum wurde lange durch eine steigende Nachfrage nach Wohn- und Nutzgebäuden angetrieben und die Auftragsbücher der Baubranche waren ausgelastet (Deutsche Handwerks Zeitung 2019). Zudem werden die Gebäude zunehmend mit technischer Ausrüstung ausgestattet, um sowohl den gestiegenen gesetzlichen Anforderungen als auch den kundengetriebenen Standards der modernen Gebäudeautomatisierung zu entsprechen (Smith 2014). Diese Entwicklungen erfordern eine intensive und detaillierte Planung sowie die sorgfältige Ausführung der Arbeiten durch alle beteiligten Gewerke.

Um diese Herausforderungen zu meistern, wurde Business Information Modeling (BIM) entwickelt, das eine Methode zur integrierten Planung, Ausführung und Verwaltung von Gebäuden auf Softwarebasis darstellt (Westphal und Reich 2021). Obwohl BIM mittlerweile vielen ein Begriff ist, existiert noch kein einheitliches Begriffsverständnis, was zu Fehlinterpretationen führt (Wernik 2021). Das fehlende einheitliche Verständnis lässt sich einerseits durch die historische Entwicklung von BIM und andererseits durch die Vielschichtigkeit des Begriffs erklären. Die Bemühungen zur Begriffsbestimmung von BIM begannen vor etwa 50 Jahren (Wernik 2021). Die Ursprünge von BIM gehen auf die 1970er-Jahre zurück, als Eastman an der Carnegie Mellon University in Pittsburgh, USA, wichtige Vorarbeiten zur Verknüpfung von grafischen und alphanumerischen Informationen leistete (Eastman 1975). BIM-Modelle verbinden dreidimensionale geometrische Daten mit nicht-geometrischen Bauteiledaten (BIM 3D). Die zusätzliche Integration von Zeitdaten wie Liefer- oder Montagezeiten (BIM 4D) und Kostenarteninformationen (BIM 5D) erweitert die Dimensionen des Modells. In der aktuellen Literatur finden sich auch Dimensionen für Nachhaltigkeit (BIM 6D) und Facility-Management-Anwendungen (BIM 7D) (Lenz 2020). Im Folgenden beziehen wir uns einfachheitshalber auf die BIM 3D Definition. Autodesk, zum Beispiel, ist ein Unternehmen, welches in der digitalen Abbildung von physischen Gegenständen eine lange Historie hat und in verschiedenen technischen Branchen bekannt ist (Company Histories 2024). Deshalb ist es nicht verwunderlich, dass jenes Unternehmen auch die Definition von BIM prägte: „Building Information Modeling (BIM) ist der ganzheitliche Prozess zum Erstellen und Verwalten von Informationen für ein Bauobjekt. Basierend auf einem intelligenten Modell, das durch eine Cloud-Plattform aktiviert wird, integriert BIM strukturierte, multidisziplinäre Daten, um eine digitale Darstellung eines Objekts über den gesamten Lebenszyklus hinweg zu erstellen – von der Planung über den Entwurf bis hin zum Bau und Betrieb.“ (Autodesk 2024). BIM soll insbesondere helfen, fehlende Transparenz, konkurrierendes statt kooperierendes Verhalten, ungenaue oder veraltete Informationen für die Risikoabschätzung, unzureichende Vorplanung und späte, nicht mehr kontrollierbare Planungsänderungen zu vermeiden (Hausknecht und Liebich 2016). Damit dies erfolgreich umgesetzt werden kann, muss die Baubranche zunächst „BIM ready“ werden (Wernik 2021).

Die Einführung von BIM bei den ausführenden Gewerken der Baubranche erfordert jedoch einen wesentlichen Eingriff in deren Unternehmensalltag und muss sich möglich nahtlos in die vorhandenen Geschäftsmodelle eingliedern lassen. Der Begriff des GM wurde erstmals 1957 von Bellman et al. (1957) geprägt (Wirtz et al. 2016) und dient dazu, die Realität einer Geschäftstätigkeit in einem Modell als Simulation abzubilden (DaSilva und Trkman 2014). Im Laufe der Zeit wurde der Begriff von vielen Autoren unterschiedlich definiert, da verschiedene Betrachtungsweisen zugrunde gelegt wurden (Shafer et al. 2005). Im Wesentlichen fasst ein GM die wertschöpfenden Prozesse im Unternehmen zusammen, die für die unternehmerische Geschäftstätigkeit notwendig sind. Eine der am häufigsten verwendeten Methoden für die Darstellung eines GMs ist die Business Model Canvas (BMC) nach Osterwalder und Pigneur (2013). Anhand von neun Feldern im Canvas und deren Zusammenhänge wird das bestehende GM systematisch analysiert oder zur Entwicklung eines neuen GM verwendet. Gibt es unterschiedliche Ideen, kann für jede Idee ein Canvas ausgefüllt und anschließend verglichen werden (Osterwalder und Pigneur, 2013; Gassmann et al. 2017).

Service-Ökosysteme (SÖS) beruhen auf der Service Logik bzw. Service dominierten Logik nach Grönroos (2006) oder Vargo und Lusch (2004), wurden jedoch durch Robra-Bissantz (2023) wie folgt beschrieben: SÖS betrachten komplexe Netzwerke von auf den Märkten agierenden Anbietern und Kunden, in denen Akteure, wie Unternehmen, Organisationen oder Individuen, durch ihre jeweiligen Kompetenzen – abstrahiert als Service bezeichnet – gemeinsam Wert schaffen (Robra-Bissantz 2023). Dies fördert ein Umdenken vom klassischen Geschäftsmodell zur Betrachtung des umliegenden Ökosystems, sodass nicht nur für das eigene Unternehmen, sondern auch für potenziell viele Akteure konzipiert wird, die beispielsweise auf einer Plattform agieren oder ein Business-Ökosystem bilden, welches Kompetenzen mehrerer Unternehmen vereint (Parker et al. 2017).

Das SÖS widmet sich dieser Herausforderung, indem es die gemeinsame Modellierung heutiger marktorientierter Angebote mit verschiedenen physischen und IT-basierten Bestandteilen sowie menschlichen Dienstleistungen und allen dazugehörigen Netzwerkpartnern fokussiert (Robra-Bissantz 2023). Dies ist besonders wichtig, da zunehmende Anteile der heutigen digitalen Wirtschaft in Ökosystemen (Alt 2020) und, folgt man der Service Logik, in SÖS stattfinden. Für eine nachhaltige Attraktivität muss das SÖS über strukturelle Flexibilität verfügen, die es ihm ermöglicht, mit innovativen Services auf neue externe Bedürfnisse von Akteuren, neue Wertangebote oder neue Chancen zu reagieren (Robra-Bissantz 2021).

Zu Beginn der Geschäftsmodellanalyse wurden verschiedene sich dafür eignende Frameworks einander gegenübergestellt und explizit berücksichtigt inwiefern auch die Digitalisierung im Unternehmen eine Rolle spielt. Dabei wurde folgender qualitativer Vergleich in Anlehnung an die Ergebnisse von Rauhut erbracht (Rauhut et al. 2021):

Das bereits vorgestellte BMC Osterwalder und Pigneur (2013) eignet sich am besten für die Analyse von Handwerksunternehmen in der Baubranche, da es eine umfassende Visualisierung und Strukturierung von GM ermöglicht. Das Value Proposition Canvas nach Osterwalder et al. (2014) ergänzt dies durch eine detaillierte Untersuchung des Wertangebots und der Kundensegmente, was für die Anpassung an Kundenbedürfnisse wichtig ist, bietet jedoch nicht den umfassenden Überblick über den Großteil der gewünschten GM-Elemente. Lean Canvas nach Croll und Yoskovitz (2013) bietet eine vereinfachte, fokussierte Variante zur schnellen Entwicklung neuer Geschäftsideen, hat jedoch wie der Business Model Navigator nach Gassmann et al. (2017), welcher dabei hilft, innovative GM durch bewährte Muster zu entwickeln, das Problem, dass nicht alle forcierten Bereiche des GM ausreichend Berücksichtigung finden. Die Digitale Matrix in Anlehnung an Ematinger (2018) unterstützt die Integration digitaler Trends in bestehende GM, welches grundsätzlich sehr hilfreich ist, jedoch fehlt hier die detailliertere Analysemöglichkeit des GM. Blue-Ocean-Strategy nach Kim und Mauborgne (2007) könnte genutzt werden, um neue Marktsegmente zu erschließen, hat jedoch möglicherweise begrenzte Anwendbarkeit im Handwerkssektor. Die Customer Journey nach Nenonen et al. (2008) ist nützlich, um die gesamte Kundeninteraktion zu verstehen, ist aber weniger auf Geschäftsmodellentwicklung fokussiert. Jedoch stellte sich heraus, dass keins der Frameworks explizit auf die Digitalisierung im Unternehmen eingeht. Die BMC erfüllte bis auf die Digitalisierungsanforderung die Kriterien am besten, weshalb auf sie zurückgegriffen und der Ist-Zustand der GM der Probanden untersucht wurde. Dabei wurden entsprechend ergänzende Digitalisierungsfragen in die Untersuchungen einbezogen. Für die untersuchten Unternehmen lassen sich die einzelnen BMC-Felder wie folgt zusammenfassen (s. Tab. 1):

Es stellte sich bei allen ausführenden Gewerken heraus, dass nahezu keine digitalen Technologien direkt in das GM eingebunden sind. Weiterhin bestand lediglich ein geringfügiges Wissen über BIM, jedoch eine hohe Bereitschaft, BIM aktiv in den Arbeitsalltag zu integrieren. Dennoch sollte dies mit einem sich lohnenden Ertrag verbunden sein. Nach weiteren Workshops und verschiedenen Interviews stellte sich heraus, dass die zu entwickelnden Softwarelösungen folgende Eigenschaften besitzen müssen, damit die nachhaltige Nutzung im Arbeitsalltag der ausführenden Gewerke gewährleistet werden kann:

Die ersten drei Anforderungen sind besonders seitens der Softwareentwicklung zu berücksichtigen, während wir uns mehr auf die letzten beiden Punkte konzentrieren. Für die Einsparung von Kosten durch kürzere/vereinfachte Prozesse konnten verschiedene Szenarien entwickelt werden, die dafür ausreichend Potenzial bieten und zu zufriedenstellenden Ergebnissen führen können. Jedoch blieb die Realisierung von zusätzlichen Einnahmen durch Anwendung der Softwarelösungen eine Herausforderung.

Um diese Herausforderungen anzugehen und eine langfristige Nutzung der Softwarelösungen zu fördern, wird deren SÖS betrachtet. Dazu wurde ein neuer Ansatz angewendet, welcher nicht klassisch vorsieht, dass SÖS nur durch die Teilnehmer gebildet werden und diese dann verglichen werden. Es wurden im Vorhinein ein recherchierter Ansatz entwickelt wie ein SÖS aussehen könnte, welches im Gegensatz zu den anderen beiden SÖS zwar keine Perspektiven der betroffenen Akteure, jedoch Recherchen einbindet. Anschließend wurden in zwei Gruppen die SÖS modelliert und abschließend die modellierten SÖS zu einem gemeinsamen SÖS kompiliert.

Dabei sollten die Softwarelösungen selber sowie alle ihnen einfallenden Akteure in einem Netzwerk integrieren werden. An dem Workshop beteiligt waren neben den ausführenden Gewerken, ein planerisches Unternehmen, ein BIM-Softwarehouse sowie ein Unternehmen zur Digitalisierung im Handwerk hinzugefügt, um auch bereitstellende Perspektiven für die entwickelten Softwarelösungen in die Modellierung mit einfließen zu lassen. Beide Gruppen entwickelten Vorschläge, wie ein SÖS aussehen könnte, welches alle Akteure durch wechselseitige Nutzenbereitstellungen miteinander verbindet. Beispielweise könnte der Softwareanbieter dem ausführenden Gewerk die Software bereitstellen und dafür bezahlt das ausführende Gewerk den Softwareanbieter. Doch dies ist nicht möglich, da aktuell das ausführende Gewerk häufig die Anwendung von BIM erstmal mit Mehraufwand verbunden ist, der nicht in Rechnung gestellt werden kann.

Der abschließende Vergleich und die Kompilierung ergaben dabei folgende Erkenntnisse:

Anschließend war eine Kompilierung der verschiedenen Ansätze möglich, die schließlich alle Akteure mit wechselseitigen Nutzenbeziehungen versieht, da alle Ansätze eigene mögliche Lösungen aufzeigten, die sich gegenseitig nicht ausschlossen. Auf die Darstellung des kompilierten SÖS wird an dieser Stelle verzichtet, da es sehr komplex ist und den Rahmen dieses Beitrags übersteigt.

Durch diesen hier präsentierten Ansatz, beginnend mit der Betrachtung der traditionellen Geschäftsmodelle und abschließend mit dem SÖS, konnten verschiedene Szenarien entwickelt werden, die potenziell eine nachhaltige Verwendung von Softwarelösungen zur Digitalisierung von Handwerksunternehmen, unter Berücksichtigung von ökonomischen Aspekten, ermöglichen.

Damit die SÖS nachhaltig verstetigt werden können müssen im nächsten Schritt die Geschäftsmodelle der Betreiber und die restlichen Stakeholder analysiert und angepasst werden. Für unseren Fall wurde dies am Beispiel des BIM-Softwarehouse sowie einem Unternehmen zur Digitalisierung im Handwerk als Betreiber der Softwarelösungen vollzogen, wobei die Ausgestaltungen der Einbindungen der Behörden und potenziellen Betreiber des europäischen Datenraums als mögliche (Anschubs‑)Finanzierer oder Rahmengeber noch nicht vollendet sind. Jedoch wird immer wieder deutlich, dass nur durch die Einbindung von behördlichen Rahmengebern funktionierende Geschäftsmodelle auch aus Anbietersicht verstetigt werden können, weshalb auf Zwischenergebnisse an dieser Stelle verzichtet wird.

Ein anschließender Vergleich mit der zugrunde liegenden Literatur zeigt, dass derzeit kein Ansatz vorhanden ist, der das vorliegende Problem auf unsere Weise adressiert. Lediglich Robra-Bissantz (2023) adressiert eine naheliegende Problemstellung, starten jedoch nicht mit den GM der Softwareanwendern, sondern beginnen mit dem SÖS gefolgt vom GM. Die ansonsten vorliegenden Methoden greifen entweder nur Digitalisierungsaspekte, nur Geschäftsmodellaspekte oder nur Ökosystem-Aspekte einzeln auf oder kombinieren maximal zwei davon. Zabulis (Zabulis et al. 2022) präsentiert einen Ansatz zur digitalen Darstellung und Dokumentation von Handwerksprozessen, der relevante Daten systematisch erfasst, digital repräsentiert und kompatibel mit aktuellen Digitalisierungsstandards auf einer Online-Plattform implementiert wird. Jedoch fehlt hier der Bezug zum GM und Ökosystem. Im Gegensatz dazu fokussiert Rauhut (Rauhut et al. 2020) nur das GM und Baglieri (Baglieri 2014) nur das Ökosystem. Andere, wie Wißotzki und Sandkuhl (2017), versuchen in ihrem Ansatz eine Aggregation aus der digitalen Geschäftsmodellinnovation, dem Capability Management und dem Enterprise Architecture Management. Doch auch hier erfolgte keine Einordnung in den Gesamtzusammenhang in Form eines Ökosystems, sondern eine Spezialisierung auf einzelne Fachgebiete. Auch in klassischen Methoden zur Geschäftsmodellerweiterung in Kombination mit Digitalisierung erfolgt keine Einordnung in das Ökosystem, wie z. B. bei Appelfeller und Feldmann (2018), Snihur et al. (2021), Fichman et al. (2014), Trimi und Berbegal-Mirabent (2012) sowie Remane et al. (2017). Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die vorliegende Methode eine Ergänzung zu dem Ansatz von Robra-Bissantz (2023) darstellt, indem vorgelagert zu der Betrachtung des SÖS der Softwareanwendungen und den GM der Betreiber die GM der Nutzer betrachtet werden und dass zusätzlicher zu der Modellierung von SÖS in Gruppen auch die Aggregation mit vorab entwickelten SÖS erfolgt.. Dementsprechend wirft der entwickelte Ansatz ein neues Licht auf die Betrachtung von SÖS-Modellierungen und ermöglicht gemeinsam mit dem Ansatz von Robra-Bissantz (2023) zukünftigen Forschern, Service- und Produktperspektiven mit Ökosystem- und Geschäftsmodellperspektiven zu verbinden.