BIM & IFC: Die Revolutionierung der Zusammenarbeit im Bauwesen

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3 Minuten Lesezeit

magischer Plan, der die digitale Struktur und das moderne Technologie-Design visuell darstellt
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Wenn es ein entscheidendes Merkmal im Bauwesen gibt, dann ist es der kooperative Charakter der Branche. Wenn eine Vielzahl verschiedener Beteiligter gemeinsam auf das gemeinsame Ziel hinarbeitet, ein Gebäude zu schaffen und zu verwalten, ist die umfassende, aktuelle und korrekte Bereitstellung und der Austausch von Informationen der Schlüssel. In den letzten Jahren, mit dem zunehmenden Fokus auf Nachhaltigkeit und Effizienz, gewinnt der Fluss und die Nutzung dieser Daten immer mehr an Bedeutung. Vor diesem Hintergrund wird dieser Blog die Einzelheiten von BIM (Building Information Modeling) und IFC (Industry Foundation Classes) als die „magische Kombination“ von Prozess und Daten-Austauschstandard, der die erforderliche Zusammenarbeit ermöglicht, betrachten.

Was ist BIM: Definition und Zweck

Es ist keine Übertreibung zu sagen, dass BIM seit seiner Einführung im Jahr 1975 allgegenwärtig geworden ist. In diesem Jahr veröffentlichte der US-Professor Charles M. Eastman, ein Pionier im computergestützten Design für Architektur, Ingenieurwesen und Bauwesen, einen Artikel im AIA Journal, in dem interaktive definierte Elemente beschrieben wurden, bei denen Informationen über Karten, Fassaden, Perspektiven und Schnitte in einem Dokument zusammengetragen werden. Seitdem und im Verlauf eines internationalen Schaffensprozesses wurde BIM weltweit aufgegriffen und kann als ein intelligenter und hochgradig kollaborativer Prozess definiert werden, der Architekten, Ingenieuren, Immobilienentwicklern, Auftragnehmern und anderen Bauprofis ermöglicht, Gebäude innerhalb eines 3D-Modells zu planen, zu gestalten und zu bauen. Darüber hinaus dienen seine Fähigkeiten auch dem Betrieb und der Verwaltung von Gebäuden nach Abschluss der Bauarbeiten, da die gesammelten Daten den Immobilienmanagern helfen können, bessere Entscheidungen zu treffen.

BIM-Objekte, die Komponenten, aus denen ein BIM-Modell besteht, sind intelligent, haben Geometrie und speichern Daten. Wenn ein Element geändert wird, aktualisiert die BIM-Software das Modell, um diese Änderung widerzuspiegeln. Entscheidend ist, dass dies das 3D-Modell während des Bauprozesses konsistent hält und in das einfließt, was sich – ganz wörtlich – im Kern von BIM befindet: Informationen. Alle gesammelten Daten werden nicht nur gespeichert, sondern sind hochgradig funktional, da sie Aktionen ermöglichen, wo sie benötigt werden. Sie können beispielsweise verwendet werden, um die Genauigkeit zu erhöhen, den Wissenstransfer zwischen den Beteiligten zu verbessern oder Einblicke in bestehende Strukturen zu geben, wenn Renovierungs- oder Umbauprojekte anstehen. Zurückkommend auf die angeborene kollaborative Natur des Bauens war BIM daher seit seiner ursprünglichen Einführung ein entscheidendes Mittel zur Optimierung von Arbeitsabläufen zwischen Architektur-, Ingenieur- und Bauwesen (AEC)-Fachleuten, da es den Austausch von Informationen vorantreibt.

Es ist keine Übertreibung zu sagen, dass BIM seit seiner Einführung im Jahr 1975 allgegenwärtig geworden ist. In diesem Jahr veröffentlichte der US-Professor Charles M. Eastman, ein Pionier im computergestützten Design für Architektur, Ingenieurwesen und Bauwesen, einen Artikel im AIA Journal, in dem interaktive definierte Elemente beschrieben wurden, bei denen Informationen über Karten, Fassaden, Perspektiven und Schnitte in einem Dokument zusammengetragen werden. Seitdem und im Verlauf eines internationalen Schaffensprozesses wurde BIM weltweit aufgegriffen und kann als ein intelligenter und hochgradig kollaborativer Prozess definiert werden, der Architekten, Ingenieuren, Immobilienentwicklern, Auftragnehmern und anderen Bauprofis ermöglicht, Gebäude innerhalb eines 3D-Modells zu planen, zu gestalten und zu bauen. Darüber hinaus dienen seine Fähigkeiten auch dem Betrieb und der Verwaltung von Gebäuden nach Abschluss der Bauarbeiten, da die gesammelten Daten den Immobilienmanagern helfen können, bessere Entscheidungen zu treffen.

BIM-Objekte, die Komponenten, aus denen ein BIM-Modell besteht, sind intelligent, haben Geometrie und speichern Daten. Wenn ein Element geändert wird, aktualisiert die BIM-Software das Modell, um diese Änderung widerzuspiegeln. Entscheidend ist, dass dies das 3D-Modell während des Bauprozesses konsistent hält und in das einfließt, was sich – ganz wörtlich – im Kern von BIM befindet: Informationen. Alle gesammelten Daten werden nicht nur gespeichert, sondern sind hochgradig funktional, da sie Aktionen ermöglichen, wo sie benötigt werden. Sie können beispielsweise verwendet werden, um die Genauigkeit zu erhöhen, den Wissenstransfer zwischen den Beteiligten zu verbessern oder Einblicke in bestehende Strukturen zu geben, wenn Renovierungs- oder Umbauprojekte anstehen. Zurückkommend auf die angeborene kollaborative Natur des Bauens war BIM daher seit seiner ursprünglichen Einführung ein entscheidendes Mittel zur Optimierung von Arbeitsabläufen zwischen Architektur-, Ingenieur- und Bauwesen (AEC)-Fachleuten, da es den Austausch von Informationen vorantreibt.

Was ist IFC: Ermöglichung des Datenzugriffs und fehlerfreier Kommunikation

Damit der beschriebene Informationsfluss funktioniert, ist eine standardisierte Weitergabe unerlässlich. Aufgrund der Vielzahl verfügbarer Software spricht BIM viele Sprachen, die so übersetzt werden müssen, dass alle AEC-Unternehmen, unabhängig davon, mit welcher Software sie arbeiten, sie verstehen. Hier kommt IFC als verbindendes Element zwischen verschiedenen Anwendungen ins Spiel. Ohne dieses universelle „Transportsystem“ könnte BIM nicht das liefern, was es verspricht. Als globaler Standard zum Beschreiben, Teilen und Austauschen von Informationen zu Gebäuden und Infrastrukturen ist es ein nicht proprietäres, neutrales Datenformat, das Definitionen für Objektelemente der Bauindustrie und eine Textstruktur bereitstellt, um sie in einer Datendatei zu speichern.  

Entwickelt von buildingSMART (ehemals International Alliance for Interoperability) seit 1994, um den Austausch des multidisziplinären Datenmodells zu erleichtern, das für die multistakeholder Bauindustrie so typisch ist, dreht sich bei IFC alles um Interoperabilität und den fehlerfreien und verlustfreien Austausch von Informationen. Seit 2013 ist es als offizieller International Standard ISO 16739 registriert, und je nach Größe des BIM-Modells können IFC-Dateien in verschiedenen Formaten gespeichert werden. Die unterschiedlichen Arbeitsabläufe zwischen AEC-Interessengruppen bieten viele praktische Anwendungsfälle: Stellen Sie sich zum Beispiel einen Bauingenieur vor, der das Design eines Architekten überprüfen muss, um geeignete Standorte für die Installation von Heizungen zu identifizieren. Wenn das Gebäudemodell in Software A erstellt wurde und dann an den Bauingenieur gesendet wird, der Software B verwendet, die die Software des Architekten nicht lesen kann, entstehen Kommunikationsprobleme, die das IFC-Format lösen kann.

Damit der beschriebene Informationsfluss funktioniert, ist eine standardisierte Weitergabe unerlässlich. Aufgrund der Vielzahl verfügbarer Software spricht BIM viele Sprachen, die so übersetzt werden müssen, dass alle AEC-Unternehmen, unabhängig davon, mit welcher Software sie arbeiten, sie verstehen. Hier kommt IFC als verbindendes Element zwischen verschiedenen Anwendungen ins Spiel. Ohne dieses universelle „Transportsystem“ könnte BIM nicht das liefern, was es verspricht. Als globaler Standard zum Beschreiben, Teilen und Austauschen von Informationen zu Gebäuden und Infrastrukturen ist es ein nicht proprietäres, neutrales Datenformat, das Definitionen für Objektelemente der Bauindustrie und eine Textstruktur bereitstellt, um sie in einer Datendatei zu speichern.  

Entwickelt von buildingSMART (ehemals International Alliance for Interoperability) seit 1994, um den Austausch des multidisziplinären Datenmodells zu erleichtern, das für die multistakeholder Bauindustrie so typisch ist, dreht sich bei IFC alles um Interoperabilität und den fehlerfreien und verlustfreien Austausch von Informationen. Seit 2013 ist es als offizieller International Standard ISO 16739 registriert, und je nach Größe des BIM-Modells können IFC-Dateien in verschiedenen Formaten gespeichert werden. Die unterschiedlichen Arbeitsabläufe zwischen AEC-Interessengruppen bieten viele praktische Anwendungsfälle: Stellen Sie sich zum Beispiel einen Bauingenieur vor, der das Design eines Architekten überprüfen muss, um geeignete Standorte für die Installation von Heizungen zu identifizieren. Wenn das Gebäudemodell in Software A erstellt wurde und dann an den Bauingenieur gesendet wird, der Software B verwendet, die die Software des Architekten nicht lesen kann, entstehen Kommunikationsprobleme, die das IFC-Format lösen kann.

Anwendungsfälle der Infrastruktur zeigen BIM- und IFC-Funktionen

Die Betrachtung von großangelegten und komplexen BIM-Projekten macht die Notwendigkeit eines standardisierten Datenmodells noch deutlicher. Die Randselva-Brücke, die längste Brücke der Welt, die vollständig ohne Pläne in Norwegen gebaut wurde, sah, dass 95 % aller Informationen mit IFC-Dateien an die Auftragnehmer übermittelt wurden, um Zeit zu sparen und Fehler zu beseitigen. Oder nehmen Sie das Husbridge-Krankenhaus in Finnland, ein unglaublich komplexes Unterfangen mit einer Vielzahl von Entwurfsdisziplinen und beteiligten Subunternehmern, wo IFC-Dateien täglich von 100 Baustellenmitarbeitern auf mobilen Geräten abgerufen wurden.

Die Betrachtung von großangelegten und komplexen BIM-Projekten macht die Notwendigkeit eines standardisierten Datenmodells noch deutlicher. Die Randselva-Brücke, die längste Brücke der Welt, die vollständig ohne Pläne in Norwegen gebaut wurde, sah, dass 95 % aller Informationen mit IFC-Dateien an die Auftragnehmer übermittelt wurden, um Zeit zu sparen und Fehler zu beseitigen. Oder nehmen Sie das Husbridge-Krankenhaus in Finnland, ein unglaublich komplexes Unterfangen mit einer Vielzahl von Entwurfsdisziplinen und beteiligten Subunternehmern, wo IFC-Dateien täglich von 100 Baustellenmitarbeitern auf mobilen Geräten abgerufen wurden.

Scheinwerfer auf BIM-Software

Die Liste der BIM-Software ist lang und umfassend, und ihre Eignung hängt stark von den spezifischen Anforderungen ab, die sich danach richten, wo man sich in der AEC-Umgebung befindet. Revit von Autodesk, das 2000 veröffentlicht wurde, ist eine der am weitesten verbreiteten Anwendungen. Es wird oft als „Standard“ Software beschrieben, die eine Vielzahl von ingenieurtechnischen und gestalterischen Problemen für Architekten, Designer, Fachleute für Mechanik, Elektrik und Sanitär, Ingenieure und Auftragnehmer löst. Weitere Autodesk-Lösungen konzentrieren sich auf spezifische Prozessphasen und Aufgaben: Navisworks wurde für die Vorbaudphase entwickelt, um AEC-Profis zu helfen, Projekt Ergebnisse von Anfang an zu kontrollieren und vorherzusagen, während Autodesk BIM 360 ein cloudbasierter Webdienst ist, der verschiedene Design-, Projekt- und Bauprozesse in einem Prozess zusammenführt, um die Zeit zu erfassen und die Entscheidungsfindung zu verbessern. 

ArchiCAD von Graphisoft ist eine weitere weit verbreitete Software, die in der Stadtplanung, im Design und in der Architektur sehr beliebt ist, da sie den Arbeitsablauf in diesen Bereichen verbessert. ArchiCAD gilt auch als die erste BIM-Software der Branche, deren Entwicklung 1982 begann, und ist eine der am besten geeigneten für Anfänger. Umgestalter und Hausbauer möchten vielleicht die cloudbasierte Buildertrend als ein BIM-Werkzeug der Bauphase in Betracht ziehen. Kreo ist ein Beispiel für eine BIM-Software, die versucht, die Vorteile von KI zu nutzen, und der intelligente cloudbasierte Dienst bietet KI-Funktionen zur Unterstützung, z.B. die Analyse bestehender BIM-Modelle sowie zur Erstellung von frühen BIM-Modellen.

Die überwiegende Mehrheit der BIM-Software ist kostenpflichtig. Unter den wenigen kostenlosen Optionen wird BIMobject von vielen Architekten, Auftragnehmern, Designern und Ingenieuren genutzt, um auf BIM-Objekte auf dieser Plattform zuzugreifen, die nur ein Registrierungsformular erfordert.

BIM und IFC: Eine zukunftssichere Kombination

Insbesondere für große sowie komplexe Projekte jeder Größe ermöglicht BIM-Software ein Maß an Zusammenarbeit zwischen Auftragnehmern, Ingenieuren und Architekten, das ohne ein solch intelligentes, datenreiches Werkzeug schwer zu erreichen wäre. Die Teilbarkeit und Lesbarkeit für alle, die durch den IFC-Standard erreicht werden, rundet das Paket ab und hat erheblich zur erheblichen Zunahme der BIM-Adoption im letzten Jahrzehnt beigetragen.

Interessanterweise hat die USA im internationalen Vergleich, nachdem sie in den 1970er Jahren ein früher Anwender war, dann eine Verlangsamung erlebt, und im Gegensatz zu einigen anderen Ländern wie dem Vereinigten Königreich gibt es keine staatliche Regulierung für die Verwendung von BIM. In den letzten Jahren ist das Land jedoch mit privaten und öffentlichen Initiativen und Finanzierungen zurück auf der "BIM-Achse" und der Prozess ist zu einem wichtigen Werkzeug für US-AEC-Professionals geworden, die von einer verbesserten Koordination der Informationen, besserer Produktivität, reduzierten Risiken und erhöhten Rentabilität profitieren.

Angesichts der Tatsache, dass die Zukunft des Bauens noch kollaborativer und digitaler sein wird, als sie es bereits ist, entwickelt sich BIM weiter und wird immer ausgeklügelter, wobei 4D, 5D oder sogar 6D BIM - wie Experten übereinstimmen - nur eine Frage der Zeit ist. Last but not least sollte der zunehmende Fokus auf Nachhaltigkeit, einschließlich Versuchen, Abfall im Bauwesen zu reduzieren, die Zusammenarbeit in BIM-Umgebungen zur Bekämpfung von Ineffizienzen in der Lieferkette, Konflikten und Nacharbeiten noch prominenter machen.