Fragen

BIM = Building Information Modeling - Prozesse

BIM = Building Information Model - Digitale Vorschau

BIM = Building Information Managment - Organisation

• transparente Kommunikation

• konsistente Datenerfassung

• Unterstützung der Prozesse

• verlässliche Entscheidungsgrundlagen

Alle Prozesse im Bauwerkslebenszyklus: Planung → Ausführung → Bewirtschaftung/Betrieb → Rückbau

BIM = kooperative Arbeitsmethode: Arbeiten mit digitalen Bauwerksmodellen, Informationen werden erfasst, verwaltet und zwischen Beteiligten transparent ausgetauscht/übergeben.

EBERT SKRIPT:

Building Information Modeling bezeichnet eine kooperative Arbeitsmethodik, mit der auf der Grundlage digitaler Modelle eines Bauwerks, die für seinen Lebenszyklus relevanten Informationen und Daten konsistent erfasst, verwaltet und in einer transparenten Kommunikation zwischen den Beteiligten ausgetauscht oder für die weitere Bearbeitung übergeben werden.

Von Leistungsphase 0 bis zum Lebensende des Bauwerks (inkl. Rückbau).

Seit 2020: alle neu zu planenden Infrastrukturprojekte sollen im BIM-Niveau 1 umgesetzt werden.

-> 2010 BIM-Beirat (BMVI)

→ 2013 BIM-Leitfaden

→ 2014 erste BIM-Pilotprojekte/DB + Maßnahmenkatalog + Start VDI-Gremien

→ 2015 Stufenplan „Digitales Planen und Bauen“

Vorreiter laut Buch-Beispielen: Großbritannien, USA, Singapur (Deutschland ist keine Vorreiterrolle).

Mensch – Prozesse – Daten – Technologien – Richtlinien.

BIM-Modell: intelligente Bauteile mit Attributen/Eigenschaften + Beziehungen, Interoperabilität, Informationen sind direkt am Bauteil (nicht nur Layer/Beschriftung).

Fertigstellungsgrad = Level of Development (LOD) eines Fachmodells zu einer bestimmten Projektphase.

LOD = LOG + LOI

• LOG = Ausarbeitungsgrad der Geometrie

• LOI = Tiefe der alphanumerischen Informationen.

LOIN legt vorab fest, wie detailliert ein Modell zu einem bestimmten Zeitpunkt und Zweck sein muss – damit keine unnötige Detailtiefe entsteht

• Planungsmodell

• Koordinationsmodell

• Bauherrenmodell

• As-Built-Modell

• Betriebsmodell

• Sanierungsmodell

• Kreislaufmodell

0: Kooperation, individueller dateibasierter Austausch von Geometrie, ohne Prozessunterstützung

1: Kollaboration, dateibasierte Interoperabilität von Geometrie, standardisierte Prozesse

2: Kollaboration, Interoperabilität von Geometrie und Daten, standardisierte Prozesse (ab hier BIM-Anwendung)

3: Integration, zentralisierte/strukturierte Datenhaltung (gemeinsame Datenbasis)

Herausforderungen:

• BIM erlernen;

• Hard-/Software „BIM-fähig“;

• Akzeptanz aller Beteiligten.

Mehrwerte:

• bessere Kommunikation + bessere Informationsweitergabe (Single Source of Truth)

• mehr Sicherheit bei Kosten/Terminen/Qualität durch frühere Entscheidungen,

• weniger Fehler/Nachträge

alle Projektbeteiligten arbeiten gemeinsam modellbasiert – softwareunabhängig über offene Standards (z. B. IFC)

open BIM: Zusammenarbeit mit verschiedener Software + offenes/neutrales Datenformat.

closed BIM: Beteiligte arbeiten in einer Softwarefamilie eines Herstellers

1. open BIM

   + herstellerunabhängig, Zusammenarbeit mit standardisiertem Datenaustausch.

   - erfordert offenes/neutrales Datenformat (z. B. IFC).

   
   

2. closed BIM

   + Arbeiten innerhalb einer Hersteller-Softwarefamilie.

   - nicht herstellerunabhängig (Softwarewahl an Hersteller gebunden).

Little BIM: digitales Modell nur für eine Disziplin/einen Prozess in kleinem Umfang.

Big BIM: mehrere Disziplinen nutzen BIM gemeinsam in großem Umfang.

big open BIM

BMVI definiert BIM als kooperative Arbeitsmethodik mit digitalen Modellen, lebenszyklusrelevanten Informationen und transparenter Kommunikation/Übergabe zwischen Beteiligten. Big open BIM erfüllt das durch gemeinsame Nutzung, lebenszyklusübergreifende Anwendung und herstellerneutrale Zusammenarbeit.

Beteiligte kommunizieren frühzeitig mithilfe des BIM-Modells; bei big open BIM läuft Kommunikation/Informationsweitergabe über das Modell, zeitgleich und transparent. Austausch erfolgt strukturiert zu definierten Zeitpunkten (Data Drops)

Durch geeignete Modellierung/Struktur (z. B. geschossweise), sodass alle Disziplinen mit dem Modell arbeiten können – plus einheitliche Vorgaben im Projekt.

Damit es einheitliche Vorgaben zur Struktur und zum Inhalt der Modelle gibt und die modellbasierte Zusammenarbeit/Kommunikation funktioniert.

• einheitlicher Koordinatenursprung

• Strukturierung/Geschossdefinitionen

• einheitliche Namenskonventionen / Objekt- und Konstruktionstypen

FC-Schnittstelle (eigene Worte): herstellerneutrales Datenmodell/Datenformat zum Austausch von BIM-Modellen zwischen unterschiedlichen Systemen (open BIM).

• Bauobjekte (3D-Geometrien) (z. B. Wand, Tür, Raum)

• zugehörige Attribute/Parameter (z. B. Maße, Material)

• Projektstruktur (Grundstück, Gebäude, Abschnitte, Geschosse)

• Beziehungen zwischen Objekten

BCF ist ein Datenformat ergänzend zu IFC für schlanken Austausch von Koordinationsinformationen

-> Nachrichten/Aufgaben zu Modellteilen (z. B. Kollisionen/Fehler) inkl. Status/Ort/Blickrichtung usw.

Für den Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Systemen bei open BIM (herstellerneutral/offen).

IDM: beschreibt Datenmodell-Arbeitsprozesse und legt fest, welche Informationen eine Rolle zu welchem Zeitpunkt liefern muss

MVD: definiert Teilmengen (Modellsichten) des IFC-Datenmodells und damit was konkret zu übergeben ist (Inhalt/Anforderungen je Anwendungsbereich).

1. Bestandsaufnahme (Laserscan): RECAP PRO

2. 3D-Architekturmodell: Revit Architecture

3. Tragwerksmodell: Revit Structure

4. TGA-Pläne: Revit MEP

5. Kollisionsprüfung: Autodesk BIM 360

1. Bestandsaufnahme: Drohne + Laserscan

2. 3D-Architekturmodell: Workstation mit zwei Bildschirmen

3. Tragwerksmodell: Workstation mit zwei Bildschirmen

4. Digitale Baustelle: mobile Endgeräte (Tablets, Handys etc.)

5. Virtual Reality: VR-Brille

Ort mit Hard- und Software, um digitale Bauwerksmodelle zu erstellen/bearbeiten/visualisieren und BIM-Anwendungen bzw. neue Technologien zu testen.

CDE = zentrale, vereinbarte Projektumgebung, in der Projektinformationen gesammelt, verwaltet und über einen geregelten Prozess verteilt werden.

OIR sind wichtig, um die übergeordneten strategischen Ziele zu erreichen (z. B. strategische Geschäftstätigkeit, strategisches Asset-Management, Strategieentwicklung/-umsetzung).

Daten/Informationen in der CDEStatus-Strukturierung der Informationen:

IN BEARBEITUNG → GETEILT → VERÖFFENTLICHT → ARCHIVIERT

1. Neue Projektrollen und Verantwortlichkeiten

2. Neue Prozesse für Zusammenarbeit, Kommunikation und Informationsaustausch

• Initialisierungsphase (Zuständigkeiten klären)

• Definitionsphase (Team, Meilensteine, Kommunikations-/Berichtswesen)

• Planungsphase (BIM-Prozesse je Anwendungsfall erstellen)

• Steuerungsphase (Zielerreichung prüfen, ggf. anpassen)

• Abschlussphase (Prozessumsetzung beenden)

1. Akzeptanz für BIM schaffen

2. BIM-Ist-Stand erfassen

3. Grundlagen der BIM-Arbeitsmethode etablieren

4. Implementierung validieren und kontinuierlich optimieren

AIA: projektspezifische Anforderungen des Auftraggebers an Informationen; Teil der Ausschreibung, beschreibt warum welche Informationen wann benötigt werden.

• Einleitung/Projektfestlegungen

• BIM-Projektziele & BIM-Anwendungsfälle

• Definition der BIM-Rollen/Verantwortlichkeiten

• Anforderungen an BIM-Prozesse

BAP: Projektdokument des Auftragnehmers (auf Basis der AIA), beschreibt wie die BIM-Anforderungen umgesetzt werden und wie Daten geliefert werden.

• Einleitung/Projektfestlegungen

• BIM-Projektziele & -Anwendungsfälle

• Definition der BIM-Rollen (Organigramm/Ansprechpersonen)

• Beschreibung der geforderten BIM-Prozesse

1. BIM-Leistungsbeschreibung

2. AIA

3. BAP

4. BIM-BVB (Besondere Vertragsbedingungen BIM)

1. Öffentliche AG dürfen die Nutzung elektronischer Mittel für Bauwerksdatenmodellierung verlangen (§12 Abs.2 VgV).

2. Schwierigkeit: produktneutrale Ausschreibung (§31 Abs.6 VgV). Eine konkrete Software vorzuschreiben kann problematisch sein; open BIM unterstützt Produktneutralität eher als closed BIM.

3. Vergabegrundsätze (§97 GWB) berücksichtigen u. a. Mittelstand sowie „Qualität und Innovation“; BIM kann das fördern, begünstigt aber tendenziell größere Büros/Generalplaner.

1. AG gibt BAP vor → AN müssen umsetzen

2. AG gibt BAP vor → mit Freiräumen für AN

3. BAP gemeinsam (AG+AN) erstellt/abgestimmt

4. BAP nur vom AN erstellt

• Architektur-Fachmodell als Grundlage

• Fehlende Tragwerkselemente ergänzen

• Tragwerk über Berechnungsmodell analysieren

• Flächenbewehrung/Bewehrungsverlegung hinzufügen

• Bauteillisten/Ansichten/Pläne zur Doku erstellen

Vereinfachtes 3D-Modell aus den als Tragwerk definierten Bauteilen; wird beim Modellieren automatisch erzeugt und dient für frühe Prüfungen/Statik-Übergabe

(Teil-)automatisierte, regelbasierte Prüfung von Geometrie, Semantik und verknüpften Informationen eines 3D-/4D-Modells zur frühen Fehlererkennung.

• Geometrische Kollisionen (Überlappung von Bauteilgeometrien)

• Regelbasierte Kollisionen (Geometrie überschneidet sich nicht, Regel wird verletzt)

• 4D-Kollisionen (Prüfung auf Basis eines 4D-Modells)

Kollisionen werden über CDE-Workflows gemanagt: Zuständigkeiten festlegen, nötige Infos bereitstellen, Fehler in Fachmodellen beheben/dokumentieren, Modelle in CDE hochladen, Koordinationsmodell neu prüfen.

• Kommunikation verbessern

• Sicherheit auf Baustelle erhöhen

• Einsatz in Berufsausbildungen

• Ressourcenschonende Arbeitsweisen

Vollständig computergenerierte Welt aus Bildern und Ton (Wahrnehmung über Ausgabegeräte).

(Augmented Reality) Realität wird mit Virtualität kombiniert: reale Welt wird in Echtzeit um virtuelle Objekte ergänzt.

VR: HMD/VR-Brillen; CAVE-Systeme Lehrbuch Grundlagen der BIM Arb…

AR: Smartphone-Apps; semitransparente Displays (oder Projektion per Beamer)

• Visualisierung von Bauwerken (1:1, z. B. aus BIM-Modell)

• Schalungsplanung/Schalungsaufbau visuell unterstützen

• Aus- und Weiterbildung (z. B. Kran-/Baugeräte-Simulatoren)

• AR auf Baustelle: Bodenabtrag/Baggerfahrer-Unterstützung

• AR auf Baustelle: Überlagerung z. B. unterirdischer Leitungen/TGA mit Rohbau

• AR für Schalung (Apps wie PERI/Doka)

Herkömmliche Bauablauf-/Terminplanung wird mit dem BIM-Modell verknüpft bzw. auf dessen Basis erstellt.

• Bauabläufe visualisieren (Kommunikation/Verständlichkeit)

• Terminplan visuell auf Vollständigkeit/Logik prüfen

• Fehler vermeiden (direkte Verbindung Terminplan ↔ Modell)

• Höhere Detailtiefe/Qualität der Bauablaufplanung

• Logistikbezüge leichter erkennen

• 4D = Vorgänge des Terminplans mit Bauteilen des BIM-Modells verknüpfen

• Beziehungen 1:1 und/oder 1:n müssen möglich sein

• Modell so erstellen, wie gebaut wird (z. B. geschossweise modellieren); ggf. Bauteile für 4D-Zwecke in der 4D-Software teilen

Im Bestandsbau ist die frühe Digitalisierung des Bestands entscheidend (Bestand aufnehmen + 3D-Bestandsmodell als Basis).

3D-Erfassung über Laserscanner oder Drohne (Fotogrammetrie); Kombination oft sinnvoll.

Einzelscans (Punktwolken) werden per Software zur Gesamtpunktwolke verknüpft; Referenzkugeln ermöglichen automatische Stationierung/Verknüpfung.

Scan to BIM: aus Gesamtpunktwolke/3D-Bestandsmodell wird ein intelligentes BIM-Modell (Bauteile + Attribuierung/Eigenschaften) erzeugt.

• 3D-Bestandsmodell: bildet zunächst nur die Hülle/Geometrie ab

• BIM-Bestandsmodell: intelligente Bauteile + Eigenschaften/Attribute

• Laserscanner: Innenräume und Fassaden-Teile

• Fotogrammetrie (Drohne): nicht einsehbare Bereiche (z. B. Dachflächen)

Bestand muss digital erfasst und als BIM-Modell generiert werden; Punktwolke allein reicht nicht.

Digitale Bestandserfassung ermöglicht die Einbindung des Bestands in den modellbasierten Planungsprozess

• Modell so strukturieren, dass es mit dem LV verknüpft werden kann (z. B. geschoss-/bauabschnittsweise)

• Bauteillisten erzeugbar

• Modellierungsfehler erkennen, die für AVA relevant sind

(Teil-)automatische Massenermittlung direkt aus dem Modell; bei Planänderungen wieder (teil-)automatisiert → weniger Aufwand, weniger Fehler.

4D-Modell muss Vorgänge bauteilbasiert verknüpfen können; Bauablauf bei der Modellierung berücksichtigen; nicht verknüpfbare Vorgänge bleiben im Terminplan.

Verknüpfung Terminplan ↔ Bauteile verbessert Controlling von Planungs-/Bau-/Logistikabläufen und die Projektkommunikation; Terminprobleme können früh erkannt werden.

Modell muss so sein, dass Teilleistungen Bauteilen zugeordnet werden können; LV-Aufbau bei der Modellierung berücksichtigen; Soll-Modell/Prüfzeitpunkte (AIA) + Kostenstruktur früh festlegen.

Modellbasierte Soll-Ist-Vergleiche ermöglichen frühere/genauere Steuerung von Mengen/Kosten und sichern Datenkonsistenz.

Modell muss alle einzuhaltenden Qualitäten abbilden bzw. als Prüflisten/Protokolle hinterlegt haben; Modellkonformität zu Richtlinien/AIA/BAP prüfbar.

Mängel können modellbasiert transparent, frühzeitig erkannt, dokumentiert und behoben werden.

BIM-Modell kann Energie-/Ressourcenverbrauch über den Lebenszyklus dokumentieren (z. B. modellverknüpfter Energieausweis) und Ressourceninfos über Materialien (Ressourcenpass) nutzbar machen.

Bauteile müssen ressourcen- und energierelevante Informationen enthalten.

Modellbasierte Erzeugung von Ressourcen-/Energieausweis unterstützt nachhaltigen Umgang mit dem Bauwerk über alle Lebenszyklusphasen.