Heutzutage ist die Zusammenarbeit zwischen Bauunternehmern, Ingenieuren und Architekten ein unverzichtbarer Bestandteil des Lebenszyklus eines Bauprojekts. Denn nur so können sie ihre Ziele erreichen, sei es die Erfüllung der Erwartungen des Kunden oder die Minimierung von Baufehlern aufgrund von Kommunikationsfehlern. Besonders bei größeren und anspruchsvolleren Projekten ist eine reibungslose Zusammenarbeit unabdingbar, und hier kommt BIM ins Spiel.
Building Information Modeling (BIM) ist keine neue Idee - sie existiert bereits seit den 1990er Jahren. Doch während sich die Fachwelt früher vor allem auf die bekannten Dimensionen 3D (dreidimensionale Geometrie), 4D (Zeit) und 5D (Kosten) konzentrierte, gewinnen nun auch die Dimensionen 6D (Nachhaltigkeit) und 7D (Facility Management) zunehmend an Bedeutung. Ohne BIM-Software wäre es schwierig, den gleichen Grad an Zusammenarbeit und Effizienz zu erreichen.
Umstellung von CAD auf BIM
Bis in die 90er Jahre hinein war es für die meisten Planer üblich, ihre Entwürfe mithilfe von Stift und Lineal auf Papier zu bringen. Erst in den 1980er Jahren begannen sich CAD-Programme (computer-aided design) allmählich in den Planungsbüros zu verbreiten. Die volle Leistungsfähigkeit dieser Programme im Bereich des Bauwesens wurde jedoch erst gegen Ende der 90er und Anfang der 2000er Jahre erkannt.
Während CAD-Software Architekten die Möglichkeit bietet, präzise 3D-Modelle und Grundrisse zu erstellen, die eine klare visuelle Darstellung von Ideen bieten, geht BIM noch einen Schritt weiter. Es erweitert das Modell um detaillierte Informationen, wie etwa genaue Pläne für elektrische, sanitäre und HLK-Systeme. Dadurch wird eine realistischere Visualisierung des Designs aus verschiedenen Perspektiven ermöglicht.
Eine BIM-Software zielt darauf ab, den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes zu optimieren. Dazu wird ein digitaler Zwilling des realen Bauwerks erstellt, der sämtliche Daten des Gebäudes in einem 3D-Modell sammelt und miteinander verknüpft. Alle am Projekt Beteiligten – von Architekten und Planern bis hin zur Bauleitung und den Facility-Managern – arbeiten gemeinsam mit diesem Modell, um eine reibungslose Zusammenarbeit zu gewährleisten.
Ein BIM-Programm für das gesamte Bauprojekt?
Durch die Anwendung der BIM-Methode können Architekten und Planer eine verbesserte Gewährleistung von Termin- und Kostenkontrolle erreichen, sowie eine Steigerung der Planungsqualität. Dies ermöglicht eine effiziente Planung, Errichtung und Bewirtschaftung des Gebäudes.
Momentan existiert keine einzige BIM-Software, die das gesamte Bauprojekt vollständig abdecken kann. Stattdessen gibt es eine Fülle von BIM-Tools, -Software und -Plattformen. Die verschiedenen Software-Lösungen dienen der Erfüllung unterschiedlicher Teilaufgaben: Beispielsweise erstellen Architekten ein dreidimensionales Modell des Gebäudes, welches von Ingenieuren für ihre Tragwerksplanung verwendet wird, während Facility-Manager die Bewirtschaftung und Wartungszyklen planen.
Für ein BIM-Projekt werden in der Regel mehrere Software-Lösungen kombiniert, um die Erstellung, Verwaltung und Zusammenarbeit der digitalen Modelle und Daten zu erleichtern.
Zusammenspiel verschiedener BIM-Softwarelösungen
Einige der wichtigsten Softwarelösungen, die in einem BIM-Projekt verwendet werden, sind:
BIM Authoring Tools: Die zentrale Rolle bei der Implementierung der BIM-Arbeitsweise nehmen die sogenannten Authoring Tools ein. Sie bilden die Grundlage für die Erstellung der digitalen Gebäudemodelle auf Basis von Einzelobjekten und sind leistungsstarke CAD-Softwarelösungen, die speziell für den Einsatz in der BIM-Methodik entwickelt wurden.
Durch die Verwendung dieser Tools können Experten aus verschiedenen Disziplinen gemeinsam an einem Modell arbeiten und so ein umfassendes Verständnis für das Projekt erlangen. Im deutschsprachigen Raum haben sich besonders Autodesk Revit, Graphisoft ArchiCAD, Bentley AECOsim und Vectorworks Architect als führende Authoring Tools etabliert.
Mithilfe dieser Software können Architekten, Ingenieure und andere Fachleute detailgetreue 3D-Modelle erstellen, die umfangreiche Informationen zu Geometrie, Materialien, Bauteilen und weiteren relevanten Aspekten enthalten.
BIM-Plattformen: In der Regel werden BIM-Projekte mithilfe eines BIM-Servers oder einer BIM-Plattform verwaltet. Diese Plattformen fungieren als zentrale Datenbank, auf die alle Projektbeteiligten zugreifen können, um ihre Modelle und Informationen hochzuladen und auszutauschen.
BIM-Koordinations- und Kollaborationssoftware: In der Welt des Bauwesens sind Tools zur Verwaltung und Koordination der Informationen in BIM-Modellen unverzichtbar. Diese Programme ermöglichen ein reibungsloses Zusammenarbeiten zwischen den Teammitgliedern und garantieren eine effiziente Zusammenführung der unterschiedlichen Gewerke.
Darüber hinaus bieten sie Funktionen zur Kollisionserkennung, um Konflikte zwischen verschiedenen Bauelementen aufzudecken und zu beheben. Zu den bekanntesten Anwendungen zählen Autodesk BIM 360, Navisworks, Solibri Model Checker und Trimble Connect.
BIM-Validierungssoftware: Validierungstools sind sehr nützlich für die Identifikation von Fehlern im Modell sowie für die frühzeitige Erkennung von Konflikten zwischen verschiedenen Disziplinen. Diese Art von Software ist in der Lage, Kollisionen zu erkennen und zu vermeiden, so wie es beispielsweise Navisworks von Autodesk ermöglicht. Durch die Anwendung solcher Tools können potenzielle Probleme vermieden werden, bevor sie zu kostspieligen Fehlern werden. Die Verwendung von Validierungstools ist somit ein unverzichtbarer Bestandteil des Modellierungsprozesses und trägt dazu bei, eine reibungslose und effiziente Umsetzung des Projekts zu gewährleisten.
4D- und 5D-BIM-Software: 4D-BIM erweitert das 3D-Modell um eine zeitliche Dimension, um den zeitlichen Fortschritt des Bauprojekts anschaulich darzustellen. 5D-BIM betrachtet darüber hinaus auch die Kostenaspekte, um ein ganzheitliches Verständnis des Vorhabens zu erlangen. Zum Einsatz kommen hierbei Tools wie Autodesk Navisworks, Synchro, RIB iTWO oder Solibri.
BIM-Visualisierungs- und Rendering-Software: In der Welt der Bau- und Planungsprojekte ist die visuelle Darstellung der BIM-Modelle von entscheidender Bedeutung. Erfreulicherwerweise gibt es heute eine Vielzahl von Tools, die den Projektbeteiligten helfen, die Entwürfe und Projektergebnisse besser zu verstehen und zu schätzen. Diese Tools bieten oft realistische Rendering- und Virtual-Reality-Funktionen, die die Modelle zum Leben erwecken.
Einige Beispiele sind Enscape, ein Echtzeit-Rendering- und Virtual-Reality-Plugin für BIM-Software wie Revit und ArchiCAD, sowie Lumion, das schnelles und hochwertiges Rendering und Visualisierung für BIM-Modelle bietet.
BIM-Datenaustausch und Interoperabilitätstools: Um eine reibungslose Zusammenarbeit verschiedener Softwareplattformen bei BIM-Projekten zu gewährleisten, sind Werkzeuge zur Interoperabilität für einen nahtlosen Datenaustausch unentbehrlich.
Diese Tools setzen oft auf Standards wie beispielsweise IFC (Industry Foundation Classes). Es gibt einige Lösungen, die hierbei helfen können, wie beispielsweise der Revit IFC Exporter und Importer, der in Autodesk Revit die native Unterstützung für IFC bietet. Ebenfalls zu nennen ist das kostenlose Tekla BIMsight-Tool, welches sich zur Anzeige und Zusammenarbeit an IFC-basierten Modellen eignet.
Eine BIM-Software ist in der Lage, eine Vielzahl an unterschiedlichen Datenkategorien simultan zu verarbeiten und miteinander in Verbindung zu setzen. Diese umfassen im Wesentlichen:
- Geometrische Daten wie Pläne, Modelle und Detailzeichnungen
- Alphanumerische Daten wie Leistungsverzeichnisse, Bauteillisten, Kalkulationen, Textdokumente etc.
- Berechnungsdaten wie beispielsweise FEM- und CFD-Daten für physikalische Berechnungen
- Prozessdaten, darunter Netzpläne und Bauzeitenpläne
- Kommunikationsdaten wie E-Mails, Nachrichten, Tickets, Kontakte etc.
- Sensordaten wie Wetterdaten, Fotos, Videos, 3D-Punktwolken etc.
- Metadaten, welche allgemeine Informationen wie Urheber, Erstellungsdatum, Dateiversion, Formate etc. beinhalten.
Aufgrund der gründlichen Aufbereitung von Daten, kann die BIM-Software alle Aspekte eines Projekts in einer einzigen Plattform vereinen, um eine reibungslose Zusammenarbeit aller Beteiligten zu gewährleisten.
Facility Management-Software: Sobald das Bauprojekt beendet ist, besteht die Möglichkeit, Facility-Management-Tools anzuwenden, um das Gebäude auf effiziente Weise zu verwalten. Dabei sind die Daten des BIM-Modells von großer Bedeutung, um Wartungspläne zu erstellen und den Betrieb zu optimieren.
Fazit
Durch die Kombination dieser Programme entsteht schließlich der BIM-Workflow. Das Ziel ist, für jeden Schritt des Bauprojekts geeignete BIM-Tools bereitzustellen, die Daten nahtlos von einem zum anderen übertragen können.
Die verwendeten Software-Tools in einem BIM-Projekt können je nach Umfang, Anforderungen und Vorlieben des Projektteams variieren. Außerdem wird die BIM-Software-Landschaft kontinuierlich weiterentwickelt und es werden neue Tools und Updates veröffentlicht, um den BIM-Prozess optimal zu unterstützen.
Eine erfolgreiche Implementierung von BIM erfordert oft eine sorgfältige Auswahl der passenden Software-Tools sowie eine nahtlose Integration zwischen den verschiedenen Anwendungen.
