Bauprojekte und die Planung des Netzes

Damit ist verständlich, dass ohne diese Erfahrung viele Probleme vorher nicht bekannt sind. Doch auch bei der Projektsteuerung und den Bauherren fehlt oftmals der Weitblick, den IT in modernen Gebäuden erfordert.

Bei unseren Projekten zeigen sich immer wieder Reibungspunkte zwischen der IT-Planung und dem eigentlichen Bauprojekt. Daher möchte ich die Gelegenheit nutzen, um nochmal den Fokus auf diese Themen zu lenken.

Die grundlegende Komplexität des Themas IT- und Netzwerkplanung sollte in einem Bauprojekt allen Beteiligten klar sein.

Die Rolle als Planer und wie man Bauprojekte als „Aktiv-Planer“ erlebt

Als Planer für das aktive Netzwerk hat man im Bauprojekt vor allem die Aufgabe festzulegen, welche Switches, Router, Firewalls und WLAN-Komponenten benötigt werden und wo diese verbaut werden. Für WLAN-Access-Points ist die Festlegung der Montageposition von besonderer Bedeutung.

Oberflächlich betrachtet ist damit die Rolle des Fachplaners der Netztechnik sehr einfach. Im Detail wird man jedoch schnell feststellen, dass die zentrale Rolle der IT für alle Bereiche der späteren Gebäudenutzung besonderen Abstimmungsbedarf bedeutet.

Die Art der Abstimmung variiert je nach Projekt. Man kann sich vorstellen, dass verschiedene Teile der IT- bzw. Netzplanung unterschiedlich stark mit den klassischen Bereichen des Bauprojekts verflochten sind. Beispielsweise benötigen die aktiven Netzkomponenten zwar Schrankplatz und damit auch einen IT-Raum, doch kann ihre Planung relativ unabhängig erfolgen. Abgesehen natürlich von Stromversorgung, Klimatisierung und Sicherheitstechnik für den Raum. Im Gegensatz dazu haben die im Gebäude in der Fläche verteilten Positionen der WLAN-Access-Points größeren Einfluss auf das Bauprojekt, da sie Architektur, Optik, Kabelwege etc. betreffen.

Die Unterschiede dieser Aspekte zwischen diversen Bauprojekten und die unterschiedliche Rolle des Netz-Planers können anhand einiger Beispiele anschaulich dargestellt werden:

• Bauprojekt im europäischen Ausland, Produktionsgebäude:
  – Zentrale Rolle des IT-Planers: Vertretung der IT-Anforderungen der zentralen IT-Abteilung und Detailplanung
  – Standards des späteren Nutzers (und anderer Standorte) müssen eingehalten werden. Eine Grobkonzeption ist in diesem Fall bereits vorhanden.
  – Lokale Normen sind zu berücksichtigen.
  – Strukturierung der IT-relevanten Themen, damit die Umsetzung den Standards folgt.
• Bauprojekt mit Kleinst-Mietern / Start-Ups
  – Zentrale Rolle des IT-Planers: Anforderungen ermitteln und Innovationen ermöglichen
  – Zukunftsfähigkeit sicherstellen, indem man möglichst offen plant
  – Einschränkungen klar dokumentieren
• Sanierungsprojekt in einem Veranstaltungsgebäude mit Denkmalschutz
  – Zentrale Rolle des IT-Planers: HOAI-Leistungsphasen (siehe unten) mit Fokus auf Abstimmung und Berücksichtigung besonderer Anforderungen
  – Unterstützung anderer Planungsgewerke, die hinsichtlich der Schnittstellen zur IT wenig Erfahrung haben

Dies sind lediglich drei Beispiele für derartige Planungs- und Bauprojekte. Sie zeigen jedoch bereits deutlich, dass auch Unterschiede im Bereich der späteren Nutzung der Gebäude einen Einfluss auf die Planung haben können. Der Fachplaner für das Netz hatte in jedem dieser Projekte eine andere Rolle. Findet die Beauftragung starr nach baulichen Maßstäben statt, gehen diese Details verloren oder müssen vom Bauherrn oder Gebäudenutzer selbst erarbeitet werden.

Schnittstellen und Aufgaben für die Netzplanung sind daher ein sehr zentraler Punkt, welcher erheblich variieren kann. Wenn die Erwartungshaltung des Bauprojekts und die des Planers signifikant abweichen, entstehen Probleme spätestens im Betrieb.

Grundsätzliche Probleme und Schnittstellen

Wie z. B. im Artikel vom Oktober 20231 beschrieben, lassen sich in Bauprojekten insbesondere im Umfeld der öffentlich-rechtlichen Auftraggeber die Schnittstellen anhand der Vorgaben der Honorarordnung für Architekten und Ingenieure (HOAI) identifizieren. Trotz des Namens regelt die HOAI nicht ausschließlich die finanziellen Aspekte eines Bauprojekts, sondern auch die grundlegende Vorgehensweise. Da es keinen anderen bauspezifischen Standard für aktive Netzkomponenten gibt, findet die HOAI häufig Anwendung.

Bei der HOAI sind die Tätigkeiten in bis zu neun Leistungsphasen aufgeteilt. Konkret beginnt die Planung hier mit der Leistungsphase 1 (Grundlagenermittlung), welche in diesem Sinne der genauen Abstimmung und Abgrenzung der Planungsaufgabe dient. Tatsächlich erfolgen die ersten Planungsschritte mit der Ermittlung der Anforderungen in der Leistungsphase 2 (Vorplanung). Die Leistungsphase 3 (Entwurfsplanung) betrifft dann einen ersten Entwurf der grundsätzlichen Systeme, und die Leistungsphase 5 (Ausführungsplanung) soll eine vollständige Planung beinhalten. Während die Leistungsphase 4 (Genehmigungsplanung) für den Bereich der aktiven Netzkomponenten nicht relevant ist, betreffen die nachfolgenden Phasen 6 bis 9 die Ausschreibung, Vergabe, Baubegleitung und Objektbetreuung nach der Umsetzung.

Hinsichtlich der Planung sind demnach die Phasen 1 bis 3 und die Phase 5 relevant. Die Abstimmung mit anderen Gewerken im Bauprojekt findet gemäß der HOAI dann vor allem auch im Rahmen dieser Phasen statt. Während die ersten Phasen inhaltlich sehr grob sind, stellt die Ausführungsplanung ein konkretes Mengengerüst mit entsprechenden Details bereit. Daher haben die Abstimmungstermine einen unterschiedlichen inhaltlichen Detailgrad, abhängig von der aktuell durchzuführenden Phase. Als Hauptwerkzeug der Schnittstellen dienen Planungsabgaben am Ende der Phasen, die alle Planungsergebnisse dieser Phase darstellen. Dies erfolgt häufig in Form von Berichtsdokumenten. Die entsprechende Gegenüberstellung zu Teilen einer IT-Planung ist in Abbildung 1 dargestellt.

Angesichts der unterschiedlichen Rollen des IT-Fachplaners in der Praxis wird deutlich, dass das Gerüst der HOAI nicht immer passend ist.

Häufig wird die IT-Fachplanung erst beauftragt, nachdem andere Gewerke bereits die Leistungsphase 3 abgeschlossen haben. Der lineare Ablauf der Phasen gemäß HOAI kann dabei Probleme verursachen, insbesondere wenn ein Gewerk stark hinterherhinkt. Dies führt dazu, dass Räumlichkeiten und Platzbedarf für die IT bereits festgelegt sind, grundlegende Entscheidungen zu Kabelqualitäten getroffen wurden und die Kabelstrecken bereits vorgegeben sind. Der Netzplaner wird also vor vollendete Tatsachen gestellt. Jede Konzeptanpassung bedeutet dann auch Mehraufwand für die anderen Fachplaner sowie Mehrkosten für das Bauprojekt.

Die HOAI erlaubt es Bauherren, auf ein vertrautes und bekanntes Regelwerk zurückzugreifen, welches eine rechtssichere und einheitliche Vertragsgrundlage bietet. Dank Vorgaben werden insbesondere klassische Bauleistungen vergleichbar.

Für die IT-Planung ist jedoch die Vergleichbarkeit häufig ein Trugschluss, da die relevanten Leistungen der HOAI in modernen IT-Infrastrukturen oft zu kurz greifen und sich vorrangig auf die baulichen Themen konzentrieren. Netzkonzepte und technische Anforderungen an zukünftige Anwendungen bleiben dabei nicht selten unbeachtet. Es empfiehlt sich also, die Anforderungen an die IT-Planung und die damit verbundenen Aufgaben genauer zu definieren. Spezifische Planungsvorgaben, die über die Grundleistungen der HOAI hinausgehen, sind daher besser geeignet, erfordern allerdings bereits bei der Ausschreibung der Fachplanung entsprechendes Know-how.

Ein zentraler Knackpunkt im Projekt sind die Planungsschnittstellen und die Konzeption der IT.

Wird die Abgabe von Planungsberichten in der HOAI als zentrale Schnittstelle zwischen verschiedenen Gewerken verstanden, ergibt sich immer ein zeitlicher Versatz der Planungsdetails. Plant ein TGA- oder Passiv-Planer im Rahmen der Entwurfsplanung z.B. Ports, liegt diese Information der Aktiv-Netzwerk-Planung erst im Anschluss vor. Somit ist eine Berücksichtigung nicht vor der Ausführungsplanung möglich, selbst wenn die Phasen weitgehend parallel verlaufen.

Solange angenommen wird, dass alle Schnittstellen linear abgearbeitet werden, mag dies machbar sein. In Bezug auf das Netz entsteht hier jedoch häufig ein Kreisschluss: Die Verkabelungsplanung ist meist auf Input der Netzplanung angewiesen (Port-Positionen, Kabelqualitäten, etc.) und die Netzplanung wiederum auf Details der Verkabelung (z. B. Port-Anzahlen pro Verteilerraum).

Die flexible Gestaltung von Planungsprozessen ist in einem solchen Fall vorteilhaft. Oft lässt sich das auch umsetzen, erfordert jedoch eine Abstimmung der Prozesse entsprechend den Vorgaben des Auftraggebers und Projektsteuerers.

Die HOAI stellt somit eine Herausforderung dar, insbesondere wenn ein Bauprojekt strikt nach den Phasen der HOAI abläuft. Diese scheinbar akademische Problematik führt jedoch nicht selten dazu, dass Fachplaner aufeinander warten und sich gegenseitig blockieren. Die Schnittstelle zwischen Gewerken birgt also ein erhebliches Konflikt- und Verzögerungspotential in einem Bauprojekt.

Welche Schnittstellen ergeben sich nun für uns als Planer aktiver Netzkomponenten?

Zusammengefasst sehen wir dabei meist die Schnittstellen in Abbildung 2.

Während diese Aspekte vor allem die bauliche Umsetzung oder Beschaffung von Netzkomponenten betreffen, müssen für die meisten dieser Punkte auch Konfigurationsvorgaben erfasst und festgelegt werden, insbesondere Firewall-Regeln zur Sicherstellung des gegenseitigen Zugriffs. Diese Erfassung wird jedoch in Bauprojekten oftmals übersehen.

Ein Aspekt, der bei fast jedem Bauprojekt zu kurz kommt, ist die Berücksichtigung des späteren Betriebs. Für IT-fernere Gewerke ist das benötigte Netzwerk einfach nur „ein Port“. In der Praxis habe ich selten erlebt, dass Gewerke wie Gebäudetechnik frühzeitig Anforderungen an die Art und Weise der Netzkommunikation benennen konnten. Erst bei der Inbetriebnahme kann deutlich werden, dass eine Komponente mit Systemen im Internet oder anderen logischen Netzen kommunizieren muss. Der Bedarf an VLANs, IP-Adressen, Subnetzen sowie Firewall-Freischaltungen ist nicht immer bekannt, obwohl diese Informationen bereits frühzeitig angefragt werden.

Auch wenn es Bauherren gibt, die bei ihren Planungen die HOAI, die diese Detailerfassung nicht explizit vorsieht, unberücksichtigt lassen, muss auch bei einem anderen Planungsvorgehen an den entsprechenden Schnittstellen koordiniert werden.

IT-Abteilung: Nur Nutzer oder Planungspartner?

Regelmäßig wird die IT im Bauprojekt als Nutzer der Gebäudeinfrastruktur betrachtet und nicht als Teil der baulichen Planung. Das erscheint plausibel, wenn man sich die traditionellen Schnittstellen der IT mit dem klassischen Bauablauf vor Augen führt:

• Die IT-Komponenten kommen meist vom späteren Mieter bzw. Gebäudenutzer.
• Die Umsetzung der IT (aktive Komponenten) erfolgt üblicherweise erst nachlaufend zum eigentlichen Bauprojekt.
• Die Verantwortlichen für die Anforderungen sind beim Nutzer, und diese können sich ändern und werden daher nicht explizit berücksichtigt.
• Es gibt für aktive Komponenten keine einschlägigen Baunormen.
• Verkabelung wird als allgemein nutzbar verstanden.

Neben diesen und einer Vielzahl weiterer Aspekte führt die Einschätzung manchmal dazu, dass IT-Verantwortliche gar nicht oder erst sehr spät im Bauprojekt involviert werden.

Aus unserer Sicht erfüllt die IT allerdings eine Doppel- oder sogar Dreifachrolle und ist nicht nur ein Nutzer der Gebäudeinfrastruktur. Sie fungiert ebenso als Anforderungssteller im Namen des späteren Nutzers und als Umsetzer für diesen, darüber hinaus jedoch auch als Fachplaner. Alternativ muss ein externer Fachplaner für die IT frühzeitig involviert werden.

Konzepte, technische Designs, Vorgaben für das Bauprojekt, Mengengerüste für die Beschaffung und viele weitere Aspekte müssen speziell für die IT im Bauprojekt entwickelt werden, um deren Umsetzung zu gewährleisten.

Tipps aus der Projekterfahrung

Als erstes ist festzustellen, dass sowohl bei einem Planungsvorgehen gemäß HOAI als auch bei alternativen Projektabläufen ein Netz erfolgreich geplant werden kann. Hierfür ist allerdings entscheidend, frühzeitig involviert zu sein, um frühzeitig grundlegende Fragestellungen zu klären.

Bereits vor der eigentlichen IT-Planung sollte feststehen, welche Gewerke gegebenenfalls eigene Netze mitbringen (z. B. Medientechnik oder Gebäudetechnik). Anknüpfungspunkte sollten dabei festgelegt werden. Diese Entscheidung kann einen erheblichen Einfluss auf das Bauprojekt und den späteren Betrieb haben.

In der Praxis wird häufig angenommen, dass die Gebäudetechnik eigene Komponenten plant, während die Medientechnik und andere Büro-IT auf ein gemeinsames Netzwerk zugreifen. Diese Annahme muss jedoch nicht immer dem Wunsch des späteren Betreibers entsprechen.

Daher empfehlen wir, neben den Grundleistungen, die auf die baulichen Aspekte abzielen, eine detailliertere Grobkonzeption des Netzes zu erarbeiten. Damit sind dann auch mögliche Konfigurations- und Betriebsaspekte wie Trennung der Netze, Wartungszugriffe und spätere Umsetzbarkeit im Betrieb geklärt.

Der letztgenannte Punkt wird insbesondere dann wichtig, wenn bestimmte Betriebsparameter noch nicht genau definiert sind. In zwei unserer aktuellen Projekte zeigt sich deutlich, dass dies nach Fertigstellung des Baus mit Herausforderungen verbunden sein kann.

In dem einen Projekt befinden wir uns noch in einer frühen Planungsphase. Der spätere Betrieb ist bis jetzt nicht festgelegt und die Anforderungen der Nutzer sind ebenfalls noch nicht bekannt, da das Objekt vermietet werden und das genaue Mietmodell flexibel gehalten werden soll. Daher sollte die Planung hier möglichst anpassbar sein und potenzielle Einschränkungen, die sich in Zukunft ergeben könnten, bereits jetzt dokumentieren.

In dem anderen Projekt unterstützen wir aktuell bei der Erfassung der installierten Infrastruktur nach Inbetriebnahme des Gebäudes. Hier war während der Bauphase der IT-Betrieb noch ungeklärt, und die notwendige Detailplanung für den Netzbetrieb wurde versäumt. Die Netzplanung erfolgte praktisch gar nicht, sondern wurde aufgrund des Bedarfs einfach umgesetzt. Anscheinend war sie auch nicht im Auftrag der involvierten Planer (gemäß HOAI) vorgesehen. Dies hat zur Folge, dass einzelne Funktionen, die im Bauprojekt vorgesehen waren, nicht zur Verfügung stehen. Insbesondere wurde das IT-Netz nur oberflächlich geplant, um es zum Laufen zu bringen. Es gab keine Dokumentation, und Konfiguration sowie Sicherheits- und Kommunikationsregeln wurden nicht abgestimmt. Dadurch entsteht für den Gebäudenutzer nun Nachbesserungsaufwand, da Anpassungen und eigentlicher Betrieb nahezu unmöglich gemacht wurden. Die notwendigen Leistungen wurden weder in Form von Anforderungen durch den Bauherrn eingebracht noch in den HOAI-Leistungen der Planer berücksichtigt, was nun eine Lücke verursacht und zusätzlichen Aufwand erfordert.

Wenn die Anforderungsermittlung in einem Projekt besonders anspruchsvoll ist, kann ein gezieltes Vorgehen je nach Projekt sinnvoll sein. Ein Beispiel hierfür war ein größerer Krankenhausbau.

Hier war es notwendig, die direkten Risiken der jeweiligen Planung für Leib und Leben der Patienten klar zu benennen und abzuschätzen. Ein gut funktionierendes Vorgehen bestand darin, sowohl technische Anforderungen als auch die Risiken mithilfe entsprechender, möglichst kurz gefasster Power-Point-Präsentationen abzustimmen. Zum Beispiel übernahm die Planung der Telefonie-Lösung die Anforderungen und die Risikobewertung aus den medizinischen Prozessen. Dagegen leitete die Netzwerkplanung ihre Anforderungen von den Anwendungen ab, insbesondere von der Telefonie, und übertrug diese dann auf die Planung der passiven Infrastruktur. Jeder Planer erhielt so neben technischen Abstimmungen die wichtigsten Vorgaben von den anderen Planern und musste bewerten, welche Teile seiner Planung betroffen waren. Die Erfahrung zeigt, dass dieses Vorgehen bei komplexen Projekten das Gesamtverständnis für das Planungsziel schärft. Ein Beispiel für ein Übergabeformular ist in Abbildung 3 dargestellt. Es mag zunächst aufwendig erscheinen, ermöglicht jedoch eine bessere Abstimmung im Ganzen.

In anderen Projekten hat sich die enge Koordination der späteren Konfiguration des Netzes als hilfreich erwiesen. So kann insbesondere die zunehmende Integration der Gebäudetechnik ins IT-Netz Konfliktpotential mit sich bringen. Planer der GLT gehen meist von flachen Layer-2-Netzen aus, wenn Protokolle wie BACnet/IP eingesetzt werden (Details hierzu finden Sie auch im Artikel von Dr. Kaup vom 04.03.2024 [2]).

Die Netzstruktur muss daher bereits in Bezug auf ihre logische Struktur abgestimmt sein. Die VLAN- und IP-Konfiguration sollte frühzeitig durch entsprechende Abfragen koordiniert werden. Oftmals resultieren daraus ausführliche Excel-Tabellen (siehe Abbildung 4 und Abbildung 5). Tatsächlich reicht es hier manchmal nicht aus, sich auf Ebene der logischen Netze zu bewegen. Im Bauprojekt ist zu erwarten, dass unterschiedliche Firmen für Geräte im selben logischen Netz zuständig sind. Insbesondere bei der Gebäudetechnik ist häufig eine statische Konfiguration der Endgeräte vorgesehen. Daraus resultiert dann der Bedarf, im Voraus genau zu planen, welches Gerät welche IP-Adresse erhalten soll.

In der Praxis ist ein solches Vorgehen häufig die Ausnahme. Vermutlich liegt das auch daran, dass Vorgehensmodelle wie die HOAI nicht auf diese Flexibilität vorbereitet sind.

Zusammenfassend kann man feststellen, dass die Planung des aktiven Netzes in Bauprojekten oft vernachlässigt wird, jedoch immer mehr Kunden Maßnahmen ergreifen, um diesem Problem entgegenzuwirken. Die IT-Abteilung (bzw. der IT-Fachplaner) muss frühzeitig involviert werden, damit die Planung nicht nach demselben Muster wie noch vor einigen Jahren erfolgt. Besonders die IT-Anforderungen in einem Bauprojekt können für Architekten und andere Fachplaner überraschend sein, da sie weit mehr als nur die Bereitstellung „eines RJ45-Ports“ umfassen können.

Verweise

[1] Sven Tekaat, Bauplan ÖA Digitalisierung, ComConsult Insider Oktober 2023, https://www.comconsult.com/bauplan-oea-digitalisierung/

[2] Dr. Andreas Kaup, Sichere Kommunikationsprotokolle in der Gebäudeautomation – im Fokus: BACnet Secure Connect, ComConsult Netzwerk Insider März 2024, https://www.comconsult.com/sichere-kommunikationsprotokolle-in-der-gebaeudeautomation-im-fokus-bacnet-secure-connect/