BIM-Anwendungen: Die 21 wichtigsten Fälle für BIM-Anwendungen im Überblick

Wir haben bereits das Konzept der BIM-Anwendungen angesprochen, als wir gesehen haben, wie man eine BIM-Prozesskarte erstellt.

In diesem Artikel werden wir die Bedeutung der BIM-Anwendungen vertiefen, die vollständige Liste der vielfältigen Anwendungen von BIM gemeinsam betrachten und wie Sie die vorteilhaftesten für Ihr BIM-Projekt auswählen können. Außerdem ist es notwendig, dass Sie die BIM-Software kennen, die Sie in Ihrem Prozess verwenden sollten, um nicht unvorbereitet zu sein.

Was sind BIM-Anwendungen?

Unter BIM-Anwendungen versteht man die Aktivitäten oder Prozesse des Projekts, für die wir uns entscheiden, die BIM-Methodik zu implementieren. Die Definition der BIM-Anwendungen ist eng mit einer Reihe von Variablen verbunden wie:

• Projektziel;
• Arbeitsbereich;
• Umsetzungsphase;
• Entwicklungsgrad des Modells;
• BIM-Disziplin, die an der Modellierung beteiligt ist.

Nachdem die Auftragslage und die Bedürfnisse des Kunden analysiert wurden, ist eine detaillierte Planung erforderlich, um die BIM-Methodik korrekt und vorteilhaft anzuwenden, durch die Erstellung eines präzisen BEP.

Der erste Schritt bei der Erstellung eines BIM Execution Plans besteht darin, die Ziele und die BIM-Anwendungen innerhalb des spezifischen Projekts zu identifizieren.

In dieser ersten Phase des BEP werden die Ziele identifiziert und analysiert, die durch die Anwendung der BIM-Methodik erreicht werden können, und es wird beschrieben, welche Potenziale von BIM genutzt werden, um diese Ziele zu erreichen. Nachdem die Anwendungsbereiche von BIM (BIM-Anwendungen) definiert sind, wird für jeden von ihnen das verantwortliche Teammitglied oder die Teammitglieder identifiziert, wobei deren Kompetenz, Erfahrung und Fähigkeiten angegeben werden.

Je nach spezifischer BIM-Anwendung und der Phase des BIM-Workflows, in der sie angewendet wird, variiert auch der Informationsbedarf erheblich. Die in der Planungsphase benötigten Informationen unterscheiden sich beispielsweise erheblich von denen, die für die Vorfertigung, das Ressourcenmanagement oder andere Aktivitäten erforderlich sind. Die Identifizierung und das Verständnis der BIM-Anwendung sind in jedem Fall entscheidend, um die Datenflüsse zu optimieren.

Für jede BIM-Anwendung werden folgende Punkte detailliert:

• Beschreibung;
• potenzieller Wert;
• benötigte Ressourcen;
• erforderliche Kompetenzen (für das Team);
• Literaturverweise;
• Positionierung im Workflow;
• eventuell produzierte Informationen.

Die Vorteile, die sich aus der Implementierung der BIM-Methodik ergeben, variieren je nach Planungsphase, in der wir uns befinden:

• In der Planungsphase können die BIM-Anwendungen den Prozess der Erstellung von Grundrissen betreffen und erleichtern;
• In der Entwurfsphase vereinfacht der Einsatz von BIM die Modellierung neuer Lösungen, auch aus energetischer Sicht;
• In der Ausführungsphase hilft es bei der Erstellung von Arbeitsplänen oder Kostenanalysen;
• In der Management- und Wartungsphase erleichtert es die Planung von Eingriffen sowie die Analyse von Zeiten und Kosten.

Entwicklung des Informationsbedarfs

Welche Anwendungen gibt es für BIM? Hier ist die vollständige Liste der 21 BIM-Anwendungen

Die möglichen Anwendungen von BIM innerhalb eines Projekts im AEC-Bereich sind zahlreich und werden ausführlich im BIM Project Execution Planning Guide der Penn University behandelt.

Die 21 häufigsten BIM-Anwendungen

Betrachten wir gemeinsam die vollständige Liste der 21 BIM-Anwendungen, die nach zahlreichen Interviews mit Branchenexperten identifiziert wurden:

1. Gebäudewartungsplanung (präventiv): Prozess, bei dem die Funktionalität des Gebäudes während des gesamten Lebenszyklus aufrechterhalten wird. Ein effektives Wartungsprogramm, das durch die BIM-Methodik verwaltet wird, verbessert die Leistung des Gebäudes, reduziert Eingriffe und die Gesamtkosten für Wartung.
2. Analyse von Gebäudesystemen: Die Anwendung von BIM in dieser Phase bedeutet, Aspekte wie Energieverbrauch, Beleuchtungsanalyse, CFD-Luftstromanalyse, Expositionsanalyse usw. effizient und effektiv zu analysieren.
3. Asset-Management: Verwaltung des Vermögenswerts mit einer Effizienz, die sowohl den Eigentümer als auch die Nutzer zu den geringsten Kosten und mit der bestmöglichen Qualität zufriedenstellt.
4. Raumverwaltung und -Verfolgung: Ein BIM-Modell ermöglicht es dem Facility-Management-Team, Änderungen in der Kundschaft, der Raumnutzung und zukünftige Änderungen während des gesamten Lebenszyklus des Objekts angemessen zu analysieren und zu verwalten.
5. Krisenplanung: BIM würde kritische Informationen über das Gebäude an die Rettungskräfte liefern, die die Effizienz der Reaktion verbessern und Sicherheitsrisiken minimieren würden.
6. Aufnahme-Modellierung (As-Built): Prozess, bei dem das 3D-BIM-Modell eine genaue und digitalisierte Darstellung der wichtigsten architektonischen und TGA-Elemente enthält, ergänzt durch Dokumentationen wie Seriennummern, Garantien, Wartungsprogramme usw.
7. Standortnutzungsplanung: Prozess, bei dem ein 4D-Modell verwendet wird, um sowohl permanente als auch temporäre Strukturen vor Ort grafisch darzustellen, zusammen mit dem Programm der Bautätigkeiten.
8. Entwurf von Bausystemen: Prozess, bei dem die 3D-Systemdesign-Software verwendet wird, um den Bau eines Bausystems zu entwerfen und zu analysieren, um die Planung zu verbessern.
9. Digitale Fertigung: Prozess, der die Technologie von Maschinen nutzt, um Objekte direkt aus einem 3D-Modell vorzufabrizieren.
10. 3D-Kontrolle und Planung: Prozess, der ein informatives 3D-Modell zur Erstellung digitaler Layouts verwendet, die auf Kontrollpunkten im realen Raum basieren und nützlich für die räumliche Überwachung von Bauelementen und Anlagen sind. Durch die Verknüpfung der Elemente des Projekts mit der tatsächlichen Position im Raum werden Fehler reduziert, die sonst in der Bauphase auftreten würden, und die Zeit für die Feldvermessung wird verkürzt.
11. 3D-Koordination: In einem früheren Artikel wurde bereits die Bedeutung der Kollisionserkennung analysiert. Die Verwendung einer Software zur BIM-Kollisionsprüfung ermöglicht es, mögliche Planungsfehler zu identifizieren und zu korrigieren, bevor die Baustelle existiert, was zu erheblichen Einsparungen bei Zeit und Kosten führt.
12. Entwurfsautorisierung: Prozess, bei dem die 3D-Software verwendet wird, um ein BIM-Modell basierend auf wichtigen Kriterien für die Übersetzung des Entwurfs des Gebäudes zu entwickeln.
13. Ingenieuranalyse (Struktur, Beleuchtung, Energie, Mechanik, Sonstiges): Prozess, bei dem die intelligente Modellierungssoftware das BIM-Modell verwendet, um die effektivste Ingenieurmethode basierend auf den Entwurfsspezifikationen zu bestimmen.
14. Bewertung der Nachhaltigkeit (LEED): Bewertung der ökologischen Nachhaltigkeit des Projekts.
15. Code-Validierung: Prozess, bei dem eine BIM-Validierungssoftware zur Überprüfung der Parameter des Modells im Hinblick auf die spezifischen Projektcodes verwendet wird.
16. Entwurfsüberprüfungen: Prozess, bei dem das 3D-Modell verwendet wird, um das Design den Projektbeteiligten zu präsentieren und die Einhaltung des Zeitplans zu bewerten.
17. Programmierung: Das entwickelte BIM-Modell ermöglicht es dem Projektteam, den Raum zu analysieren und die Komplexität der Standards und Vorschriften zu verstehen.
18. Standortanalyse: Prozess, bei dem BIM/GIS-Tools verwendet werden, um die Eigenschaften in einem bestimmten Gebiet zu bewerten.
19. Phasenplanung (4D-Modellierung): Prozess, bei dem ein Modell verwendet wird, um die Phasen einer Renovierung/Bau effektiv zu planen und die Raumbedürfnisse auf einer Baustelle zu ermitteln. Dies ermöglicht eine raum- und zeitbasierte Simulation für sowohl permanente als auch temporäre Strukturen. Die Teams können somit potenzielle kostspielige Probleme bewerten und Lösungen finden, bevor sie in der realen Welt beginnen.
20. Baukostenschätzung: Prozess, bei dem ein BIM-Modell verwendet wird, um eine genaue Schätzung der Mengen und Kosten zu erstellen. Sobald Mengen mit der Mengenermittlung verknüpft sind, wird jede Änderung des Modells in der Schätzung der Mengen und Kosten berücksichtigt. Die Schätzung ist immer auf dem neuesten Stand des Modells.
21. Modellierung bestehender Bedingungen: Prozess, bei dem ein Projektteam ein 3D-Modell der bestehenden Bedingungen eines Standorts oder eines bestimmten Bereichs entwickelt.

Die 5 nützlichsten BIM-Anwendungen in den meisten Projekten

Dies ist die vollständige Liste der 21 BIM-Anwendungen; darunter gibt es einige, die unbestreitbar vorteilhaft für jedes Projekt sind. Hier sind die 5 wichtigsten Fälle von BIM-Anwendungen:

• Entwurfsüberprüfungen
• Kostenabschätzung (5D-Schätzung)
• 3D-Koordination
• Phasenplanung (4D-Modellierung)
• Aufnahme-Modellierung (As-Built)

Die 5 BIM-Anwendungen mit hohem Einfluss für jedes Projekt

Praktische Beispiele für die BIM-Anwendung

Um das revolutionäre Potenzial dieser Methodik vollständig zu verstehen, ist es notwendig, die sogenannten BIM Use (Anwendungsfälle) zu analysieren, also die spezifischen Ziele, für die digitale Modelle erstellt, angereichert und abgefragt werden. Die strategische Implementierung dieser Prozesse verwandelt Rohdaten in operative Entscheidungen und reduziert drastisch die historischen Ineffizienzen der Bau-Branche.

Design Review zur Validierung des Projekts

Die Phase der Design Review stellt den entscheidenden Moment dar, in dem die Projektidee von allen Projektbeteiligten durchleuchtet, analysiert und validiert wird, bevor es zur Ausführung kommt. Durch die Nutzung des Informationsmodells können Architekten, Ingenieure und Auftraggeber das virtuelle Gebäude in Echtzeit navigieren.

Dieser Ansatz überwindet die Fragmentierung traditioneller zweidimensionaler Pläne und ermöglicht die Bewertung ästhetischer, funktionaler und normativer Aspekte mit einer bisher unerreichten Genauigkeit. Heute hebt die Integration mit Technologien der Virtuellen Realität (VR) und Erweiterten Realität (AR) die Qualität der Überprüfung weiter an, indem sie eine immersive Wahrnehmung der Räume ermöglicht, die Missverständnisse in der Kommunikation beseitigt und die perfekte Übereinstimmung des Projekts mit den Anforderungen des Auftraggebers sichert.

Clash Detection und 3D-Koordination zwischen Disziplinen

Einer der greifbarsten Vorteile des integrierten Entwurfs zeigt sich in der dreidimensionalen Koordination und der damit verbundenen Clash Detection. Traditionell wurden die Konflikte zwischen der tragenden Struktur, der architektonischen Verteilung und den komplexen TGA-Systemen direkt auf der Baustelle entdeckt, was zu erheblichen Verzögerungen und kostspieligen Leistungsänderungen während der Ausführung führte.

BIM löst dieses Problem bereits im Vorfeld: Die Koordinationssoftware überlagert die geometrischen Modelle der verschiedenen Disziplinen und hebt algorithmisch die Konflikte hervor. So werden echte geometrische Interferenzen (Hard Clash) von normativen oder räumlichen Toleranzinkongruenzen (Soft Clash) unterschieden. Dieser Arbeitsablauf „reinigt“ nicht nur das Projekt vor der Ausführung, sondern fördert auch eine echte Zusammenarbeit zwischen den Planern, was eine reibungslose Ausführung gewährleistet.

Validierung und Koordination zur Vermeidung von Fehlern

Kostenschätzung und 5D-Mengenberechnung

Der Übergang vom Entwurf zur wirtschaftlichen Schätzung findet im BIM seine höchste Ausdrucksform durch die fünfte Dimension (5D). Die Kostenschätzung hört auf, eine späte, vom Planungsprozess losgelöste Tätigkeit zu sein, und wird zu einem dynamischen und vernetzten Prozess.

Durch die direkte Verknüpfung der geometrischen Entitäten des Modells (wie Betonvolumina, Dämmflächen oder Fenstereinheiten) mit spezifischen Positionen der zugrunde liegenden Preisverzeichnisse wird das Leistungsverzeichnis bzw. die Kostenberechnung halbautomatisch erstellt. Der eigentliche Mehrwert liegt in der Reaktionsfähigkeit des Systems: Jede noch so kleine Änderung am Modell wirkt sich sofort auf die Kostenschätzung aus. Auf diese Weise behalten das Planungsteam und der Auftraggeber eine kontinuierliche und strenge wirtschaftliche Kontrolle über das Budget.

4D-Phasenplanung zur Baustellenplanung

Die Einführung der Zeitvariable in das Informationsmodell bedeutet den Eintritt in die Dimension des 4D BIM oder der Phasenplanung. Diese Anwendung ermöglicht es, die Aktivitäten des Zeitplans (die klassischen Gantt-Diagramme) mit den entsprechenden dreidimensionalen digitalen Objekten zu verknüpfen.

Das Ergebnis ist eine visuelle und zeitliche Simulation des Bauprozesses des Gebäudes. Diese Technologie ermöglicht es, kritische Phasen der Baustelle visuell vorherzusehen, die Logistik der Lagerflächen zu optimieren, die Materialbeschaffung zu planen und die Sicherheitsniveaus der Arbeiter zu verbessern, indem die Entwicklung der Risiken im Raum und in der Zeit simuliert wird. Die Identifizierung von zeitlichen Engpässen oder gefährlichen Überlappungen von Arbeiten vor dem ersten Aushub gewährleistet ein strategisches Management des Auftrags.

Record Modeling und Asset-Management

Die Nutzungsdauer eines Gebäudes erstreckt sich über Jahrzehnte weit über den Abschluss der Baustelle hinaus, und genau in dieser Phase konzentriert sich der größte Teil der Betriebskosten. Das Record Modeling besteht in der Übergabe eines As-Built-Informationsmodells, das genau das widerspiegelt, was tatsächlich realisiert wurde, und das mit allen technischen Datenblättern, Bedienungsanleitungen und Garantien der installierten Komponenten angereichert wird.

Dieses Modell wird zum zentralen Pfeiler des Facility Management (BIM 7D) und verwandelt sich in einen echten digitalen Zwilling. Die Betreiber des Assets können so die regelmäßige und außerordentliche Wartung planen, den Energieverbrauch in Echtzeit überwachen und räumliche Änderungen im Laufe der Zeit verwalten, wodurch die operativen Leistungen des Gebäudes über den gesamten Lebenszyklus optimiert werden.

Der zweite Weg des Assets mit dem Record Modeling und 7D

Wie man eine BIM-Anwendung korrekt beschreibt

Die BIM-Anwendungen unseres Projekts können durch eine Tabelle beschrieben werden, die die folgenden Punkte analysiert:

• Allgemeine Beschreibung der spezifischen BIM-Anwendung;
• Analyse der potenziellen Vorteile;
• Erforderliche Kompetenzen innerhalb des Projektteams;
• Gegebenenfalls zusätzliche Ressourcen, auf die für weitere Informationen zur Nutzung von BIM verwiesen werden kann.

Im Folgenden wird als Beispiel eine beschreibende Tabelle zur BIM-Anwendung „Kostenschätzung“ dargestellt:

Beschreibung einer BIM-Anwendung

Die Beschreibungen der BIM-Anwendungen bieten einen kurzen Überblick über Ziele, Vorteile und Anwendungsanforderungen für Mitglieder des Projektteams, die möglicherweise nicht mit der Nutzung von BIM vertraut sind, und liefern weitere Informationen, die das Projektteam während des Auswahlprozesses als wertvoll erachten könnte.

Wie man die richtigen BIM-Anwendungen für das Projekt auswählt

Bisher haben wir alle möglichen Anwendungen von BIM betrachtet, aber wie wählt man die am besten geeigneten BIM-Anwendungen für unser Projekt aus?

Die Auswahl der Anwendungsfälle muss präzise, maßgeschneidert und von einem rigorosen methodischen Ansatz geleitet werden, der die tatsächlichen Bedürfnisse und operativen Einschränkungen abwägt.

Definition der Ziele des Auftraggebers

Der unverzichtbare Ausgangspunkt ist immer die Analyse der Anforderungen, die vom Auftraggeber formuliert werden, üblicherweise im Informationsverzeichnis (oder EIR, Exchange Information Requirements) festgehalten. Die Aufgabe des BIM-Experten besteht darin, die allgemeinen Geschäftsziele des Kunden (wie die Reduzierung der Ausführungszeiten oder die strikte Kontrolle des Budgets) in präzise und quantifizierbare technische Ziele zu übersetzen. Ohne eine klare Vorstellung davon, was der Endauftraggeber von dem Projekt und seinem digitalen Modell erreichen möchte, besteht die Gefahr, dass jede Modellierungsanstrengung in eine bloße akademische Übung ohne echten wirtschaftlichen Nutzen umschlägt.

Identifizierung der betroffenen Lebenszyklusphasen

Ein konservatorisches Restaurierungsprojekt hat völlig andere Logiken und Prioritäten als die Realisierung einer komplexen Infrastruktur, die in den folgenden fünfzig Jahren verwaltet werden muss. Es ist entscheidend, den zeitlichen Rahmen des Projekts präzise zu kartieren, in dem die aus dem Modell extrahierten Informationen ihr maximales Potenzial entfalten werden. Wenn beispielsweise die Strategie des Auftraggebers die Stilllegung oder den Verkauf des Vermögenswerts unmittelbar nach der Fertigstellung vorsieht, verliert es strategische Bedeutung, erhebliche Ressourcen in das fortgeschrittene Record Modeling für das Facility Management zu investieren. In diesem Szenario sollte der Fokus stattdessen auf der Bauphase liegen, um die Effektivität von 4D und 5D zu maximieren.

Bewertung von Wert, Kosten und Komplexität jeder BIM-Anwendung

Jeder Anwendungsfall bringt einen unbestreitbaren Mehrwert mit sich, erfordert jedoch eine proportionale Investition in Bezug auf Arbeitsstunden, Technologien, Software und Schulung des Personals. Um eine nachhaltige Entscheidung zu treffen, ist es äußerst hilfreich, die potenziellen Aktivitäten innerhalb einer Entscheidungsmatrix zu kartieren, die den für das Projekt generierten Wert mit der Komplexität und den Kosten für die Implementierung verknüpft.

Das ideale Ziel dieser Analyse besteht darin, den sogenannten Quick Wins absolute Priorität einzuräumen, also den Aktivitäten, die einen hohen Nutzen bei geringer Managementkomplexität garantieren. Die komplexeren Herausforderungen mit hohem Wert, aber auch hoher Komplexität (Big Bets) sollten mit äußerster Sorgfalt geplant werden, während alles, was einen unverhältnismäßigen Aufwand im Vergleich zu den realen Vorteilen vor Ort erfordert, ohne Zögern verworfen werden sollte.

Überprüfung der verfügbaren Kompetenzen, Software und Daten

Bevor die getroffenen Entscheidungen verbindlich werden, ist es unerlässlich, eine Bestandsaufnahme des verfügbaren Betriebssystems vorzunehmen. Verfügt das Planungsteam über die spezifischen Kompetenzen, um diesen bestimmten Informationsfluss zu verwalten? Unterstützen die verwendeten Softwarelösungen die erforderliche Interoperabilität und die offenen Formate, die für den Datenaustausch notwendig sind? Aber vor allem: Ist die Qualität der Daten und der Ausgangsvermessungen angemessen? Ein fortgeschrittener Clash Detection-Prozess auf geometrisch ungenauen oder strukturiert attributlosen Modellen zu verlangen, ist ein methodologischer Widerspruch, der nur zu falschen Positiven und erheblichen Zeitverlusten führt.

Zuweisung von Verantwortlichkeiten und Deliverables

Sobald die Auswahl der BIM-Anwendungen abgeschlossen ist, besteht der nächste Schritt darin, klare Engagement-Regeln festzulegen: Es muss definiert werden, wer was tut und was tatsächlich produziert werden muss. Jeder einzelne Anwendungsfall muss untrennbar mit einem Verantwortlichen für den Informationsfluss und einem klar definierten vertraglichen Deliverable verbunden sein, sei es eine koordinierte IFC-Datei, ein Interferenzbericht oder eine strukturierte Kalkulationstabelle zur Kostenschätzung. Dieses Detailniveau beseitigt operative Grauzonen und schützt die gesamte Kette vor Missverständnissen oder Unterbrechungen im Datenaustausch.

Dokumentation der BIM-Anwendungen im BEP

Das letzte Element, das die gesamte Strategie formalisiert und sie rechtlich sowie operativ bindend macht, ist die Erstellung des BIM Execution Plan (BEP, oder Informationsmanagementplan). Im BEP wird jede ausgewählte BIM-Anwendung detailliert beschrieben, wobei die Arbeitsabläufe, zeitlichen Fristen, idealen Austauschformate und der erforderliche Informationsbedarf (LOIN) für die verschiedenen digitalen Objekte spezifiziert werden. Der BEP hört somit auf, ein einfaches bürokratisches Dokument zu sein, und wird zur operativen Leitlinie des Projekts, die sicherstellt, dass jedes Bit an Informationen, das in das Modell eingegeben wird, in greifbaren Wert auf der Baustelle umgesetzt wird.

BEP – BIM Execution Plan

Wie man das geeignete Werkzeug auswählt

Um uns bei der Auswahl der BIM-Anwendungen zu unterstützen, ist es hilfreich, erprobte Werkzeuge wie das BIM Selection Worksheet anzuwenden, ein Arbeitsblatt, das Folgendes umfasst:

• potenzielle BIM-Anwendungen;
• den Wert jeder einzelnen Anwendung im Projekt;
• die verantwortliche Partei;
• die Funktionen;
• zusätzliche Anmerkungen;
• die Entscheidung des Teams über die Möglichkeit der Implementierung der BIM-Anwendung.

Durch die Nutzung dieses Arbeitsblatts wird die Auswahl der BIM-Anwendungen für das Projekt erheblich einfacher und sicherer und folgt 5 Schritten:

• In der Spalte Nummer 1 „BIM Use“ tragen wir alle potenziellen Anwendungen des BIM in unser Projekt ein. Beim Ausfüllen dieser Spalte sollten wir uns immer fragen, ob die Implementierung des BIM uns dem Erreichen des Projektziels näher bringt;
• In der Spalte Nummer 3 spezifizieren wir wer beteiligt ist an der Implementierung dieser spezifischen BIM-Anwendung und in der Spalte Nummer 4 bestimmen wir die Priorität der Verantwortung für jede betroffene Partei;
• In der Spalte Nummer 5 spezifizieren wir Fähigkeiten und Kompetenzen jeder Arbeitsgruppe in Bezug auf die spezifische BIM-Anwendung. Um uns beim Ausfüllen dieser Spalte zu helfen, stellen wir Fragen wie: Sind sie Experten? Haben sie das schon einmal gemacht? Haben die Teammitglieder die erforderlichen Kompetenzen? Verfügen sie über die notwendigen Ressourcen, um das BIM in einem bestimmten Bereich anzuwenden? Wir beantworten diese Fragen mit einer Skala von 1 bis 3, wobei 1 einen Mangel an Kompetenz und 3 einen Fachmann anzeigt;
• In der Spalte Nummer 6 tragen wir alle Defizite in Bezug auf die Implementierung der spezifischen BIM-Anwendung ein. Bei der Analyse des Schrittes 3 haben wir bereits festgestellt, wo unsere Kompetenzen unzureichend sind. An diesem Punkt schreiben wir genau auf, wo das Problem liegt. Ob es ein Mangel an Kompetenz im Team ist oder ob wir nicht die geeignete Software haben. Es kann verschiedene Gründe geben. Unsere Aufgabe ist es, diese zu identifizieren und eine Lösung zu finden;
• Der letzte Schritt besteht darin zu bewerten, ob wir das BIM in einer bestimmten Phase des Projekts anwenden werden oder nicht. Die bisher ausgefüllten Spalten liefern uns alle notwendigen Informationen, um eine Entscheidung zu treffen. Das Team diskutiert dann die messbaren Vorteile, die sich aus der Implementierung bestimmter Lösungen im Vergleich zu den angefallenen Kosten ergeben, und trifft eine Entscheidung über die Implementierung des BIM in dieser Phase.

Bei der Auswahl der BIM-Anwendungen für das Projekt gilt ein Satz als besonders wichtig: Beginnen Sie mit dem Endziel im Kopf (Begin with the End in Mind).

Software und Werkzeuge zur Implementierung der BIM-Anwendungen

Die Digitalisierung der Bau-Branche führt nicht zur Einführung einer einzigen Super-Software, die jedes Problem löst. Im Gegenteil, die effektive Implementierung der verschiedenen Anwendungsfälle erfordert das koordinierte technologische Ökosystem, das Experten als „Software-Stack“ definieren.

Die Wahl des CDE bestimmt die Fluidität, mit der die Daten von einer Phase zur nächsten des Projekts übergehen. Um den Verlust von Informationen auf dem Weg zu vermeiden, zielt der vorherrschende Trend auf die Philosophie des openBIM ab, die auf nicht proprietären Austauschformaten (wie dem IFC) basiert und den Dialog zwischen Werkzeugen verschiedener Hersteller gewährleistet.

BIM-Authoring-Software

Die BIM-Authoring-Software bildet die Basis der Informationspyramide, da sie die Werkzeuge sind, die der Erstellung neuer intelligenter 3D-Modelle gewidmet sind. Im Gegensatz zu alten parametrischen oder zweidimensionalen CAD-Systemen ermöglichen diese Anwendungen die Generierung digitaler Objekte mit sowohl geometrischen als auch alphanumerischen Attributen.

Jede Disziplin verlässt sich auf spezialisierte Lösungen: Architekten modellieren Volumen, Oberflächen und Räume; Tragwerksplaner definieren Knoten, Bewehrungen und Lasten; TGA-Planer (Technische Gebäudeausrüstung) zeichnen die Flüsse von Kanälen, Rohren und Verkabelungen nach. Der Wert einer Authoring-Software liegt in ihrer Flexibilität bei der Modellierung und vor allem in ihrer Fähigkeit, die Daten gemäß den internationalen Standards korrekt abzubilden und das Planungsziel in standardisierte und exportierbare digitale Entitäten zu konvertieren.

BIM-Koordinations- und Clash-Detection-Software

Sobald die Modelle der einzelnen Disziplinen erstellt sind, entsteht die Notwendigkeit, diese separaten Beiträge zu vereinen, um die globale Kohärenz des Projekts zu überprüfen. Diese Aufgabe obliegt den Koordinierungssoftware und der Clash-Detection-Software.

Diese Plattformen agieren, indem sie die spezialisierten Dateien in ein einziges aggregiertes Modell (definiert als federiertes Modell) zusammenführen. Der interne Algorithmus analysiert die Geometrien auf der Suche nach physischen Interferenzen oder Verletzungen der raum-zeitlichen Toleranzen.

Die Funktion dieser Werkzeuge beschränkt sich jedoch nicht nur auf die bloße Identifizierung des Problems: Sie verwalten den gesamten Fluss der Problemlösung (Issue Management), indem sie den Fehler dem zuständigen Planer über standardisierte Nachverfolgungsdateien (BCF-Format, BIM Collaboration Format) zuweisen und die Überprüfungszeiten vor der Übergabe auf der Baustelle optimieren.

CDE und kollaborative Plattformen

Der Schnittpunkt aller Informationen, die mit einem Auftrag verbunden sind, ist das Common Data Environment (CDE). Diese Cloud-Plattform stellt die einzige Quelle der Wahrheit des Projekts dar, innerhalb derer nicht nur geometrische Modelle, sondern auch Protokolle, Verträge, technische Datenblätter und Berechnungen übermittelt werden.

Reguliert durch strenge Zugangsstrukturen und codierte Freigabeprozesse (die klassischen Bearbeitungszustände: in Bearbeitung, geteilt, genehmigt und archiviert), eliminiert das CDE grundlegend das Risiko, veraltete Versionen von Dokumenten zu verwenden. Die fortschrittlichsten kollaborativen Plattformen integrieren native Viewer, die es ermöglichen, die Modelle direkt im Webbrowser anzuzeigen, sodass auch nicht-technische Personen, wie Auftraggeber oder Bauleiter, die Projektdatenbank abfragen können, ohne spezialisierte Software installieren zu müssen.

BIM-Management und digitale Workflows

An der Spitze des Managements stehen die BIM-Management-Software, die darauf ausgelegt sind, den gesamten digitalisierten Prozess aus strategischer und vertraglicher Sicht zu orchestrieren. Diese Werkzeuge dienen dazu, die Betriebsabläufe zu planen, den Informationsfortschritt des Auftrags zu überwachen und die BIM-Manager bei der Validierung der Modelle hinsichtlich der ursprünglichen Anforderungen zu unterstützen.

In diesem Bereich fallen die Anwendungen zur Erstellung und dynamischen Kontrolle der Informationsmanagementpläne (BEP), die Systeme für das semantische Model Checking (die überprüfen, ob die obligatorischen Parameter tatsächlich in die Modelle eingegeben wurden) und die Werkzeuge zur Verwaltung der Informationsanforderungen gemäß den Protokollen IDS (Information Delivery Specification). Die Automatisierung dieser Kontrollflüsse reduziert den manuellen Eingriff, der fehleranfällig ist, und gewährleistet die rechtliche und technische Konformität der Deliverables.

FAQ zu BIM-Anwendungen

Was versteht man unter BIM-Anwendungen?

BIM-Anwendungen sind die spezifischen Aktivitäten oder Prozesse innerhalb eines Bauprojekts, für die entschieden wird, die BIM-Methodik anzuwenden. Ihre Auswahl hängt von Variablen wie den Zielen des Kunden, der Realisierungsphase, dem Arbeitsbereich und den beteiligten Disziplinen ab.

Was sind die 5 häufigsten und vorteilhaftesten Anwendungsfälle von BIM?

Obwohl es 21 Hauptanwendungen gibt, sind die fünf häufigsten Anwendungsfälle: ‚Design Reviews‘ zur Validierung des Projekts, ‚Cost Estimation‘ für die 5D-Kostenberechnung, ‚3D Coordination‘ für die disziplinübergreifende Koordination, ‚Phase Planning‘ zur 4D-Zeitsimulation und ‚Record Modeling‘ zur Übergabe des As-Built.

Was ist die Clash Detection im 3D-Koordinationsprozess?

Es handelt sich um einen automatisierten Prozess, der es ermöglicht, geometrische Konflikte (‚Hard Clash‘) oder normative und räumliche Toleranzinkongruenzen (‚Soft Clash‘) zu identifizieren, indem die Modelle der verschiedenen Fachrichtungen (architektonisch, strukturell, TGA) vor Baubeginn übereinandergelegt werden.

Worin besteht das Phase Planning 4D?

Das ‚Phase Planning 4D‘ besteht in der Integration der Zeitvariable in das digitale Modell, indem 3D-Objekte mit den Aktivitäten des Zeitplans verknüpft werden. Dies ermöglicht eine visuelle Simulation der Bauphasen, optimiert die Baustellenlogistik und die Sicherheit.

Welche Rolle spielt das Record Modeling im Facility Management (BIM 7D)?

Das ‚Record Modeling‘ liefert ein ‚As-Built‘-Modell, das das realisierte Werk treu widerspiegelt und technische Datenblätter, Garantien und Gebrauchsanleitungen integriert. Es wird zu einem grundlegenden ‚Digital Twin‘, um Wartungen zu planen und das Asset-Management über die Zeit zu optimieren.

Wie wählt man die am besten geeigneten BIM-Anwendungen für ein Projekt aus?

Der Prozess basiert auf der Übersetzung der Anforderungen des Auftraggebers (‚EIR‘) in technische Ziele. Mithilfe von Werkzeugen wie dem ‚BIM Selection Worksheet‘ und Entscheidungs-Matrizen (Wert gegen Komplexität) bewertet das Team Kosten, Kompetenzen und verfügbare Software und formalisiert die Entscheidungen im ‚BEP‘ (BIM Execution Plan).

Welche Softwaretypen bilden das digitale BIM-Ökosystem?

Die technologische Infrastruktur umfasst ‚BIM Authoring‘-Software zur dreidimensionalen Datenerstellung, ‚Coordination‘-Programme zur Erkennung von Konflikten, die gemeinsame Datenumgebung (CDE) in der Cloud zur Zusammenarbeit und ‚BIM Management‘-Software zur Orchestrierung der normativen Workflows.