Zur Bearbeitung eines BIM-Projekts wird Software mit spezifischen BIM-Fähigkeiten wie der 3D-Modellierung und des Im- und Exports von IFC- und BCF-Dateien eingesetzt. Zum Austausch der Daten und Abstimmung der Planungsinhalte werden überwiegend cloudbasierte Kollaborationstools verwendet.

Themen: Kategorien BIM-Implementation, Software BIM-Workflow, 3D-BIM-CAD, IFC-Model Viewer, Common Data Environment (CDE), Issue-Tracking-System (ITS)

Kategorien der BIM-Implementation

Die vier Kategorien der BIM-Implementation beschreiben die verschiedenen Umsetzungstiefen eines BIM-Workflows in der Praxis. Im Closed BIM-Workflow wird mit einem proprietären Datenaustauschmodell eines Herstellers gearbeitet, so dass alle Planer*innen ihre Fachmodelle in derselben CAD-Software erstellen müssen. Im open BIM-Workflow erfolgt der Datenaustausch über das offene IFC-Format und die Fachmodelle können in beliebigen CAD-Programmen erstellt werden.

Das anzustrebende Ziel liegt im Big open BIM-Workflow, denn in dieser Implementationsstufe können alle Beteiligten in ihrer bevorzugten Fach-CAD-Software arbeiten und ihre Planungsleistungen als offene IFC-Datei zur Verfügung stellen.

Leider wird das Closed BIM-Szenario von vielen Bauherren und BIM-Managern bevorzugt. Dies liegt zum einen an der vermeintlich einfacheren Administration einer geschlossenen Softwarewelt eines Herstellers, zum anderen am Wunsch der Auftraggeber Zugriff auf die native CAD-Datei zu erhalten, die dann für folgende Planungsleistungen verwendet werden kann.

Gerade für die Fachplaner würde dies unter Umständen bedeuten, dass verschiedene BIM-Projekte mit unterschiedlicher CAD-Software parallel bearbeitet werden. Dies stellt einen erheblichen Schulungs- und Verwaltungsaufwand dar, der dem eigentlichen Ziel der BIM-Methodik, der Vereinfachung von Planungsprozessen diametral entgegensteht.

Die Little BIM-Szenarios sind nicht nur im Rahmen von internen Fortbildungs-BIM-Projekten sinnvoll, sondern spielen auch im Planungsalltag eine sinnvolle Rolle. Insbesondere bei komplexen Höhenplanungen macht es Sinn, die eigene Fachplanung als isoliertes 3D-BIM-Modell zu erstellen. Anhand dieses Modells können dann Planungsprobleme innerhalb der eigenen Fachplanung sicher erkannt und gelöst werden. Um in der BIM-Methodik zu arbeiten, sind daher nicht zwingend mehrere beteiligte Fachdisziplinen notwendig.

 

Software-Komponenten

Um mit der BIM-Methodik ein Projekt zu planen sind verschiedene Software-Komponenten notwendig. Die im Bild Typische Software-Komponenten in der Landschaftsarchitektur beispielhaft dargestellten Programme können in einem umfassenden Big open BIM-Workflow zum Einsatz kommen. Dabei stellen die cloudbasierten Komponenten des virtuellen Projektraums (Common Data Environment) und der Aufgabenverfolgung (Issue-Tracking-System) die zentralen Kollaborationswerkzeuge zur Verfügung. Für den angestrebten offenen Planungsprozess ist zu beachten, dass der Datenaustausch ausschließlich über die offenen Formate IFC und BCF erfolgt. Nur die Grundlagen der Planung wie digitales Aufmaß oder digitale Punktwolken werden in den nativen Formaten DWG oder ASC importiert.

Für einen Little open BIM-Projekt ist es ausreichend, wenn auf Grundlage des Aufmaßes ein 3D-BIM-Fachmodell erstellt wird, dass in einem IFC-Model Checker fachlich geprüft wird. Das geprüfte IFC-Model kann dann in einer AVA-Software zur Mengenermittlung und Attribuierung der LV-Texte genutzt werden.

 

3D-BIM-CAD-Autorensoftware

Grundsätzlich kann jede CAD-Software, die dreidimensionale Bauteile erstellen und in das IFC-Format exportieren kann, auch in der Landschaftsarchitektur eingesetzt werden. Da die meisten dieser Programme jedoch für den Hochbau programmiert wurden, existieren kaum Werkzeuge zur Erzeugung von freiraumplanerischen Objekten, die diese automatisch mit den passenden IFC-Tags und Property Sets erstellen. Auch die Generierung und planerische Anpassung von digitalen Geländemodellen (DGM) kann oft die freiraumplanerischen Anforderungen nicht erfüllen.

Deutlich effektiver sind Autorensoftwares mit speziellen Tools für die Landschaftsarchitektur, die in der Lage sind sowohl die dreidimensionalen Objekte des BIM-Modells zu erstellen als auch gut lesbare zweidimensionale Planableitungen aus dem 3D-BIM-Modell zu erzeugen. Die wichtigsten Anforderungen aus Sicht der Landschaftsarchitektur sind dabei:

• digitales Geländemodell aus Aufmaßdaten inkl. Bruckkanten an Gefälleänderungen
• interaktives Geländehöhennetz das zur Modulation der Geländeoberfläche wie auch zur Deckenhöhenplanung von befestigten Flächen verwendet werden kann
• mehrschichtige Belag-Objekte inkl. Einfassungen als Randsteine oder Rinnen
• Bordsteine inkl. Fundament als Pfad-Objekte mit beidseitig unterschiedlichen Anschlusshöhen
• Tool zur Erzeugung eines Entwässerungssystems aus Einläufen, Grundleitungen im definierten Freispiegelgefälle und Schächten
• Tool zur Erzeugung eines Leerrohrsystems inkl. Leerrohrschächten
• Pflanzobjekte vom solitären Baum, Baum- und Strauchgruppen über Stauden- und Gräserflächen bis hin zu Ansaatflächen
• Baukonstruktionen wie Mauern, Winkelstützmauern, Treppen, Handläufe, Zaunanlagen,Unterstände, Wasserbecken, Brunnenanlagen, ..., mit der Möglichkeit diese an eine nicht horizontale Geländeoberfläche anzupassen
• Ausstattungsobjekte wie Bänke, Fahrradständer, Mülleimer, Infotafeln, …, die automatisch auf die Geländeoberfläche platziert werden
• Technische Anlagen wie Leuchten, Versorgungspoller, motorgetriebene Toranlagen, Brunnentechnik, ..., inkl. der notwendigen Versorgungsleitungen für Strom und Wasser

Diese Anforderungsliste wird aktuell durch keine CAD-Software vollständig erfüllt. Dennoch sind all diese Bauteile manuell erstell- und attribuierbar, so dass ein vollständiges Fachmodell der Freianlagen erstellt werden kann. Da die Software-Hersteller mittlerweile den Bedarf der Landschaftsarchitektur erkannt haben, finden sich in jeder neuen Software-Version neue oder weiterentwickelte Tools für die Freiraumplanung.

Neben der reinen Funktionalität eines Software-Tools spielt natürlich auch die Gestaltung der Programmoberfläche und insbesondere die Benutzerführung eine entscheidende Rolle für die Effektivität der zentralen BIM-Autorensoftware.

 

IFC-Model Viewer

Im IFC-Model Viewer können IFC-Modelle in verschieden Ansichten betrachtet und die Attribute der Bauteile ausgelesen werden. Sie eignen sich hervorragend zur manuellen Prüfung des IFC-Exports des BIM-Fachmodells aus der Autorensoftware, sowie zur Live-Präsentation des BIM-Koordinationsmodells in Projektbesprechungen. Auch während der Ausschreibung und Vergabe sowie in der Bauleitung erfüllt ein IFC-Model Viewer alle Aufgaben, die traditionell durch einen Plansatz als Papierausdruck abgedeckt wurden.
Durch die frei wählbare Ansicht und die Möglichkeit nur die für die aktuelle Fragestellung relevanten Objekte einzublenden, ist der Informationsgehalt und der Erkenntnisgewinn im IFC-Modell deutlich höher als mit klassischen 2D-Plänen. Neben der Abfrage der Attribute der Bauteile, können auch beliebige sehr präzise Maße aus dem IFC-Modell abgegriffen werden.

Da beliebige Fachmodelle des jeweiligen BIM-Projekts hinzugeladen werden können, sind auch planungsrelevante Fragestellungen zwischen Fachdisziplinen sehr anschaulich im IFC-Model Viewer diskutier- und entscheidbar.

 

IFC-Model Checker

Den IFC-Model Checker nutzt der BIM-Koordinator zum Qualitätsmanagement der Modellierung und Attribuierung innerhalb des BIM-Prozesses. Anhand von Prüfregeln erfolgen zahlreihe Modellprüfungen zu Themen wie der Vollständigkeit (alle Räume haben eine Tür), des Informationsgehalts (alle Wegebeläge haben eine Deckschicht mit zugewiesener Materialdefinition), das Baurecht (Einhaltung von Flutwegelängen) und natürlich die Kollisionen zwischen Bauteilen innerhalb und zwischen Fachdisziplinen. Die durch die Prüfregeln in einem automatisierten Prozess gefundenen Probleme werden in fachspezifischen Prüfberichten in Form von BCF-Dateien zusammengefasst und an die verantwortlichen Fachplaner zur weiteren Bearbeitung verteilt (siehe Kapitel Qualitätsmanagement Qualitätsmanagement).

 

Common Data Environment (CDE)

Das Common Data Environment ist ein cloudbasierter virtueller Projektraum, in dem alle projektrelevanten Daten wie BIM-Modelle, Planableitungen, Erläuterungstexte, Leistungsverzeichnisse, Aufträge, Protokolle usw. abgelegt werden. Die Dateiablage erfolgt revisionsfähig und protokolliert, so dass jederzeit nachvollziehbar ist, welche Dokumente von wem und wann bereitgestellt, heruntergeladen oder bearbeitet wurden. Alle Projektbeteiligten haben Zugriff auf die für sie relevanten Dokumente. Oftmals wird auch die gesamte Projektkommunikation über die CDE abgewickelt und dokumentiert. So enthalten die meisten CDEs sowohl E-Mail- als auch Chat- und Kommentierungsfunktionen, die mit den sie betreffenden Dokumenten verknüpft sind. Das übergeordnete Ziel bei der Verwendung einer CDE liegt in der transparenten Dokumentation der Planungs- und Entscheidungsprozesse über die gesamte Projektlaufzeit. Sie stellt damit ein zentrales Tool der Projektsteuerung dar.

 

Issue-Tracking-System (ITS)

Das Issue-Tracking-System ist eine cloudbasierte Aufgabenverwaltung auf Basis von BCF-Dateien. In ihr werden fachdisziplinübergreifend alle zu bearbeitenden Planungsaufgaben übersichtlich dargestellt. Durch eine direkte Synchronisation der Aufgaben in die jeweilige CAD-Software, können die Fachplaner die anstehenden Aufgaben direkt im BIM-Modell bearbeiten. Die Ergebnisse der Bearbeitung werden in den Aufgaben dokumentiert, so dass auch hier eine transparente Dokumentation der Problemlösungen im Projektverlauf entsteht.

 

Ausschreibung-Vergabe-Abrechnung (AVA)

Damit die Ausschreibung, Vergabe und Abrechnung integriert in einem BIM-Prozess erfolgen kann, muss die AVA-Software mittels eines integrierten IFC-Viewers das BIM-Modell lesen und auswerten können. Anhand einer inhaltlich sinnvollen Zuweisung von IFC-Tags und Attributen wie Objektnamen und Kostengruppen können die Bauteile über Filter ausgewählt und den entsprechenden Leistungspositionen zugewiesen werden. Die in der Objektgeometrie enthaltenen Massen wie Anzahl, Fläche oder Volumen werden dabei mit den Positionen verknüpft und ausgewertet.