Wie Sie mit BIM-Standards innovative Planungsmethoden ermöglichen

Der zeitliche und wirtschaftliche Druck bei Bauvorhaben nimmt immer mehr zu. Zahlreiche Experten sehen große Chancen in der Verwendung von Building Information Modeling (BIM), um Abhilfe zu schaffen. Diese innovative Form der digitalen Planung basiert auf einem objektorientieren 3D-Modell, auf das alle Baubeteiligten konstant zugreifen können. Das kann jedoch nur funktionieren, wenn gemeinsame Spielregeln die Arbeit standarisieren.

Was kann Building Information Modeling überhaupt leisten?

Grundlegend geht es bei BIM darum, sämtliche relevanten Gebäudedaten digital zu erfassen und zu verknüpfen. Da Deutschland mittelfristig zu den Vorreitern Großbritannien, Dänemark und den Niederlanden aufschließen soll, braucht es allerdings Regeln für die grundlegenden Verfahren, die Beseitigung rechtlicher Ungewissheiten, die technische Weiterentwicklung sowie die Implementierung des Know-hows in Aus- und Weiterbildung.

Die Baubranche steht zudem großen Herausforderungen gegenüber. Während die Komplexität von Bauwerken zusehends steigt, stehen glücklicherweise immer leistungsfähigere Computertechnologien wie BIM zur Verfügung. Damit lassen sich alle genutzten Anwendungen und Prozesse digital abbilden und so Qualitäts-, Termin- und Kostenrisiken reduzieren. Das digitale Modell des Projekt bei BIM simuliert den gesamten Arbeitsprozess, wobei es die unterschiedlichen Produktionsbereiche ganzheitlich miteinander verbindet. Erst nach der ausführlichen Planung beginnt die Realisierung vor Ort.

Internationale Vorgaben für BIM-Standards

Standarisierungen sind eine wichtige Bedingung für integrierte Prozesse und den freien Warenaustausch. Der europäische Binnenmarkt funktioniert, weil Europäische Normen die Produktion und den Austausch regeln. Dabei liegen im Idealfall internationale Normen zu Grunde, die dann schrittweise in nationale Gesetzgebung einfließen.

Mehrere Institutionen wie z. B. die Internationale Normungsorganisation (ISO) arbeiten an den entsprechenden Richtlinien. Dabei gelten bis heute die „Wiener Vereinbarungen“ von 1991, die darauf abzielen, sämtliche Normungsarbeiten auf möglichst eine Ebene zu reduzieren. Gute Zusammenarbeit und Abstimmungsverfahren begünstigen zudem die zugleich internationale und europäische Implementierung von Normen.

Bisher ist der Themenkomplex BIM durch mehrere Standarisierungen organisiert:

  • Die ISO 29481-1:2016 „Virtuelle Gebäudemodelle (BIM) – Teil 1: Methodik und Format“ behandelt die Prozesse bzw. IDM (Information Delivery Manual)
  • Die ISO 16739:2013 deckt gemeinsam mit dem primären Datenmodell „Industry Foundation Classes“ (IFC) den Datenaustausch ab
  • Allgemeine Regeln und Begriffe regelt die ISO 12006-3:2007 „Struktur für den objektorientierten Informationsaustausch im Bauwesen“.

Hierbei gilt es die 2 Schlüsselfunktionen einer jeden BIM-Software zu beachten. Der Datenaustausch (IDM) steht auf der einen, das Thema Model View Definition (MVD) auf der anderen Seite. Nach Erfüllung all dieser Ansprüche kann eine BIM-Software zertifiziert werden.

Bei der konkreten Umsetzung hilft z. B. die „IFD Library for buildingSMART“. Dieses Angebot hält eine multilinguale Datensammlung einzelner Gebäudeelemente bereit, die die Kommunikation zwischen Planern und Herstellern vereinheitlichen und so die Zuordnung erleichtern sollen. Das Thema Interaktion behandelt auch die ISO 16739 (IFC). Sie koordiniert die Zusammenführung der Modelle unterschiedlicher Baufachplaner zu einem einzigen Objekt. In Deutschland übernimmt diese Aufgabe der VDI-Koordinierungskreis BIM.

Warum BIM-Standards für die industrielle Umsetzung wichtig sind

Das optimale Zusammenspiel aller Beteiligten und sämtlicher Komponenten ist für moderne Gebäude ein Muss. Hier lässt sich das volle Potenzial jedoch nur freisetzen, wenn alle Systeme von Planung bis Herstellung miteinander interagieren. Dafür braucht es wiederum eine herstellerübergreifende Kompatibilität von Soft- und Hardware. Für IT gestützte Infrastrukturen kommt es dabei auf international normenkonforme Schnittstellen an.

Allerdings bleibt dieses Potenzial bis heute weitgehend ungenutzt. Die meisten digitalen Planungssysteme arbeiten autark und beziehen sich nicht auf geteilte Standards und Dienste. Das muss sich ändern und die Branche sollte auf offene sowie auf IT-Standards basierende Architekturen setzen. Dann ist auch die Einbindung ins Internet of Things kein Problem mehr. Für den VDI-Koordinierungskreis BIM stehen dabei mehrere Kriterien für die neue Kommunikationsform fest:

  • Wettbewerbsfähigkeit
  • Günstiger Preis
  • Drahtlos
  • IP-basiert

Mit intelligenten Datenmodellen lässt sich die Chance, Produktivität und Effizienz bei der Bauteilrealisierung zu optimieren, gezielt steigern. Eine vollständig integrierte Prozesskette von der ersten Idee bis zum kompletten Lebenszyklus rückt in greifbare Nähe. In der Zukunft werden für dieses große Ziel 2 Aspekte von entscheidender Bedeutung sein: Zum einen gilt es, die geeignete Planungssoftware auszuwählen. Zum anderen rückt die Etablierung dieser ganzheitlichen Planung, Dokumentation, Steuerung und Umsetzung in den Fokus.

Die Zukunft von BIM im Bauwesen

Schon heute lässt sich absehen, dass der Einfluss von BIM enorm ausfällt – Alle Prozesse rund um Planung, Bau und Betrieb verändert sich dadurch grundlegend. Für die angestrebte integrale Planung müssen die unterschiedlichen Gewerke früher und intensiver zusammenarbeiten. Auftraggeber fordern Planungen mit Building Information Modeling immer öfter ein. Die Deutsche Bahn möchte schon in diesem Jahr 2017 sämtliche Projekte nur noch mit BIM planen. Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur zieht voraussichtlich 2020 nach.

Diese Entwicklung wird zahlreiche Folgen nach sich ziehen: Interoperabilität durch hohe Standarisierung und die Entwicklung entsprechender Regelwerke nimmt bereits jetzt zu. Der VDI-Koordinierungskreis BIM geht das Thema inzwischen in 4 Schritten an:

  1. Menschen für die Möglichkeiten und Chancen von BIM gewinnen
  2. Die nötige Technik offen und erweiterungsfähig auslegen
  3. Prozesse gestalten
  4. Rahmenbedingungen schaffen

An der Arbeit sind bislang 80 ehrenamtliche Mitarbeiter beteiligt und der VDI-Koordinierungskreis BIM freut sich über jeden weiteren Mitstreiter bei diesem wichtigen und zukunftsträchtigen Thema.

Autor des Artikels

Professor Dipl.-Ing. Rasso Steinmann,
iabi-Institut für angewandte Bauinformatik, Hochschule für angewandte Wissenschaften, München, Vorsitzender des VDI-Koordinierungskreises "Building Information Modeling" (KK-BIM)