Building Information Modeling

„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.“* BMVI (2015): Stufenplan Digitales Planen und Bauen - Einführung moderner, IT-gestützter Prozesse und Technologien bei Planung, Bau und Betrieb von Bauwerken. planen-bauen 4.0 - Gesellschaft zur Digitalisierung des Planens, Bauens und Betreibens mbH, Berlin (abgerufen am: 16.09.2022).

Dieser Ansatz wird durch eine Integrierte Projektabwicklung gefördert* Haghsheno, S.; Baier, C.; Budau, M. R.-D.; Schilling Miguel, A.; Talmon, P. und Frantz, L. (2022): Strukturierungsansatz für das Modell der Integrierten Projektabwicklung (IPA)/Structuring approach for Integrated Project Delivery. In: Bauingenieur, 97(03), 63-76. ISSN 0005-6650. doi:10.37544/0005–6650–2022–03–47 und kann zur Steigerung der Ressourceneffizienz beitragen. Mithilfe digitaler Tools können bereits in der Planung Ressourcen geschont werden. Mit den dort gespeicherten Produktkennzeichnungen können der Informationsfluss über den gesamten Lebenszyklus sichergestellt und ein hochwertiges Recycling am Lebensende positiv beeinflusst werden.

Digitale Modelle

Im Rahmen der BIM-Planung wird ein dreidimensionales Gebäudemodell erstellt. Dieses kann vielfältig genutzt werden, z. B. für Besprechungen, Planungsvalidierungen und Simulationen. Eine detaillierte Modellierung des Gebäudes kann zur Ressourcenschonung beitragen. So lässt sich z. B. Bewehrungsschnittabfall auf der Baustelle reduzieren* Porwal, A. und Hewage, K. N. (2012): Building Information Modeling–Based Analysis to Minimize Waste Rate of Structural Reinforcement. In: Journal of Construction Engineering and Management, 138(8), 943-954. ISSN 0733-9364. doi:10.1061/(ASCE)CO.1943-7862.0000508 .

Stellt man das digitale Modell in einer virtuellen dreidimensionalen Umgebung dar, wird von Virtual Reality (VR) gesprochen. Augmented Reality (AR) beschreibt eine Erweiterung der realen um die virtuelle Welt* Goger, G.; Piskernik, M. und Urban, H. (2018): Studie: Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen - Analyse der Potenziale und Herausforderungen durch die zunehmende Digitalisierung der österreichischen Baubranche, Ableitung von Handlungsfeldern für zukünftige Forschung aus Sicht von Wissenschaft und Praxis. Technische Universität Wien, Wien. Berichte aus Energie- und Umweltforschung (abgerufen am: 22.09.2022). . Im Bauwesen ergeben sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten der beiden Technologien, die zur Schonung von Ressourcen beitragen können. Mithilfe von VR können Innen- und Außendesign realitätsnah visualisiert sowie interaktive Begehungen zukünftiger Gebäude durchgeführt werden. Die Kommunikation zwischen Planenden, Ausführenden und Auftraggebenden kann am digitalen Modell erfolgen* Goger, G.; Piskernik, M. und Urban, H. (2018): Studie: Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen - Analyse der Potenziale und Herausforderungen durch die zunehmende Digitalisierung der österreichischen Baubranche, Ableitung von Handlungsfeldern für zukünftige Forschung aus Sicht von Wissenschaft und Praxis. Technische Universität Wien, Wien. Berichte aus Energie- und Umweltforschung (abgerufen am: 22.09.2022). .

Die Ergänzung der Baustelle mit dem digitalen Gebäudemodell durch AR bringt weitere Ressourceneffizienzpotenziale mit sich. Die Bewehrungsabnahme kann z. B. durch einen Vergleich der realen Ausführung mit dem 3D-Bewehrungsplan stattfinden. Einbauanleitungen, nicht sichtbare Bestandselemente (z. B. Leitungen und Kabel) und Sanierungs- sowie Baumaßnahmen können sichtbar gemacht werden* Goger, G.; Piskernik, M. und Urban, H. (2018): Studie: Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen - Analyse der Potenziale und Herausforderungen durch die zunehmende Digitalisierung der österreichischen Baubranche, Ableitung von Handlungsfeldern für zukünftige Forschung aus Sicht von Wissenschaft und Praxis. Technische Universität Wien, Wien. Berichte aus Energie- und Umweltforschung (abgerufen am: 22.09.2022). . Durch diese Maßnahmen lassen sich Ausführungsfehler vermeiden und Schäden am Bestand reduzieren, wodurch Ressourcen geschont werden.

mehr anzeigen weniger anzeigen

Virtuelle Projekträume

Virtuelle Projekträume ermöglichen die Optimierung von Arbeitsabläufen und effektive Kommunikation zwischen den Projektbeteiligten* Goger, G.; Piskernik, M. und Urban, H. (2018): Studie: Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen - Analyse der Potenziale und Herausforderungen durch die zunehmende Digitalisierung der österreichischen Baubranche, Ableitung von Handlungsfeldern für zukünftige Forschung aus Sicht von Wissenschaft und Praxis. Technische Universität Wien, Wien. Berichte aus Energie- und Umweltforschung (abgerufen am: 22.09.2022). . Bereits etabliert ist die Nutzung einer Common Data Environment (CDE, digitale Kollaborationsplattform) im Rahmen von BIM-Projekten. Sie dient der Sammlung und dem Management von Planungsunterlagen.

Als zentrale Kommunikationsplattform enthält die CDE alle Projektinformationen, die abhängig von den Zugriffsrechten von den einzelnen Beteiligten einsehbar sind. Dadurch lassen sich Missverständnisse zwischen den Parteien und Datenverluste im Planungsverlauf vermeiden. Die Anforderungen an eine CDE und deren Eigenschaften sind in der DIN SPEC (91391-1/2) geregelt* Werbrouck, J.; Pauwels, P.; Beetz, J. und van Berlo, L. (2019): Towards a decentralised common data environment using linked building data and the solid ecosystem (online). In: Kumar, B.; Rahimian, F.; Greenwood, D. und Hartmann, T., Hg. Advances in ICT in Design, Construction and Management in Architecture, Engineering, Construction and Operations (AECO) : Proceedings of the 36th CIB W78 2019 Conference, S. 113-123 (abgerufen am: 18.11.2022). . Ressourceneffizienzpotenziale ergeben sich durch eine verbesserte Koordination zwischen den verschiedenen Gewerken, denn alle Beteiligten nutzen die CDE als einzige Quelle der Wahrheit. Dadurch können Ausführungsfehler vermieden und Abfälle reduziert werden.

mehr anzeigen weniger anzeigen

Standardisiertes Datenaustauschformat

Um die Ressourceneffizienzpotenziale von BIM zu ermitteln und eine kollaborative Arbeitsweise über Fachdisziplinen, Softwareprodukte und Unternehmensgrenzen hinweg zu ermöglichen, sind offene und standardisierte Datenaustauschformate erforderlich. BIM liefert dafür mit einem offenen und nach ISO 16739 standardisierten Datenaustauschformat, der Industry Foundation Class (IFC), das notwendige Werkzeug. Ein weiteres verbreitetes Datenformat neben anderen, das allerdings nicht international normiert ist, ist Green Building XML (gbXML)* Pinheiro, S.; Wimmer, R.; O’Donnell, J.; Muhic, S.; Bazjanac, V.; Maile, T.; Frisch, J. und van Treeck, C. (2018): MVD based information exchange between BIM and building energy performance simulation. In: Automation in Construction, 90, 91-103. ISSN 09265805. doi:10.1016/j.autcon.2018.02.009 .

Da ein vollständiges BIM-Modell typischerweise sehr viele Daten enthält, sollten diese gefiltert werden* Pinheiro, S.; Wimmer, R.; O’Donnell, J.; Muhic, S.; Bazjanac, V.; Maile, T.; Frisch, J. und van Treeck, C. (2018): MVD based information exchange between BIM and building energy performance simulation. In: Automation in Construction, 90, 91-103. ISSN 09265805. doi:10.1016/j.autcon.2018.02.009 . Aus diesem Grund wurde die Information-Delivery-Manual-(IDM-)Methode von buildingSMART entwickelt und in der ISO 29481-1 festgeschrieben. Damit kann ein Teil der IFC-Daten eines BIM-Modells für spezifische Geschäftsprozesse definiert werden. Das reduzierte Datenmodell wird auch als Model View Definition (MVD) bezeichnet* Andriamamonjy, A.; Saelens, D. und Klein, R. (2019): A combined scientometric and conventional literature review to grasp the entire BIM knowledge and its integration with energy simulation. In: Journal of Building Engineering, 22, 513-527. ISSN 23527102. doi:10.1016/j.jobe.2018.12.021 .

Trotz eines standardisierten Datenaustauschformats und Regeln zur Datenübertragung bestehen nach wie vor Herausforderungen. Identische Daten sind teilweise in den fachspezifischen Modellen auf verschiedene Weisen definiert. Außerdem können digitale Modelle der einzelnen Akteure inkompatibel sein, wenn verschiedene Programme von unterschiedlichen Herstellerinnen und Herstellern verwendet werden. Letzteres tritt auch auf, da noch nicht jedes Unternehmen der Baubranche über BIM-kompatible Software und die notwendigen Kompetenzen verfügt* Andriamamonjy, A.; Saelens, D. und Klein, R. (2019): A combined scientometric and conventional literature review to grasp the entire BIM knowledge and its integration with energy simulation. In: Journal of Building Engineering, 22, 513-527. ISSN 23527102. doi:10.1016/j.jobe.2018.12.021 .

mehr anzeigen weniger anzeigen

Weiterführende Informationen

Ressourceneffizienz durch Building Information Modeling – Anforderungen und Potenziale

Bereits in den frühen Planungsphasen eines Bauwerks werden die Weichen für einen möglichst effizienten Umgang mit natürlichen Ressourcen gestellt. Arbeiten schon früh alle Projektbeteiligten eng zusammen, kann gemeinsam an Lösungen für rückbaufreundliche Konstruktionen und dem Einsatz emissionsarmer sowie hochwertig rezyklierbarer Materialien gearbeitet werden. Die Broschüre stellt die Methode, Anforderungen, Potenziale und erfolgreiche Umsetzungsbeispiele vor.

IPA-Zentrum

Kompetenzzentrum für integrierte Projektabwicklung

VDI-Richtlinie

VDI 2552 Building Information Modeling (BIM)