BIM Content Erstellung: Praktischer Leitfaden zur Erstellung professioneller BIM-Objekte

Obwohl BIM nicht mehr ein Versprechen für die Zukunft ist, sondern der Standard der Gegenwart, leiden viele der digitalen Modelle, in denen Ingenieure und Architekten ihre Projekte bewegen, unter einem unsichtbaren, aber lähmenden Problem: der Qualität der einzelnen Komponenten.

Zu oft wird die 3D-Modellierung mit der BIM-Inhaltserstellung verwechselt. Das Herunterladen oder Produzieren eines geometrisch perfekten, aber informationslogisch unzureichenden, softwarebelastenden und nicht standardisierten Objekts entspricht dem Einbau eines sperrigen und defekten Motors in eine Luxuskarosserie. Ein echtes professionelles BIM-Objekt ist kein einfaches „dreidimensionales Zeichnen“, sondern ein echter parametrischer digitaler Zwilling, der in der Lage ist, mit den Mengenermittlungen, den energetischen Analysen und der zukünftigen Wartung des Werks zu kommunizieren.

Egal, ob Sie ein Hersteller von Baukomponenten sind, der seinen Katalog digitalisieren möchte, oder ein Fachmann, der die Qualität seiner Modelle steigern möchte, dieser praktische Leitfaden wird Sie Schritt für Schritt bei der Erstellung effektiver, leichter und für die Herausforderungen des openBIM bereitgestellter BIM-Inhalte begleiten, die Sie in die Online-Bibliothek hochladen können.

Die zwei Seiten des BIM

BIM-Inhaltserstellung: Was bedeutet das in der Praxis

Wenn von BIM-Inhaltserstellung die Rede ist, besteht die Gefahr, diese Tätigkeit mit einer einfachen Sitzung zur fortgeschrittenen 3D-Modellierung zu verwechseln. In der Praxis bedeutet die Erstellung eines BIM-Objekts, einen digitalen Zwilling eines realen Bauteils (sei es eine Hydraulikpumpe, ein Fenster oder eine Leuchte) zum Leben zu erwecken, der mit dem gesamten Projektökosystem kommunizieren kann.

Wir zeichnen nicht nur Formen im Raum; wir bauen einen strukturierten Behälter, der auf Berechnungslogiken, energetische Simulationen, Wartung und Baustellenorganisation reagieren muss. Mit anderen Worten: Wenn die Software nicht versteht, was dieses Objekt ist und wie es sich verhält, ist es kein BIM. Es ist nur eine schöne Zeichnung.

Von der Geometrie zu den Daten: Was Sie wirklich erstellen müssen

Um ein funktionierendes BIM-Objekt zu erstellen, ist es notwendig, sich auf zwei parallelen Gleisen zu bewegen, die sich zu einem einzigen Element vereinen: der Geometrie (der Form) und den Daten (der Information).

• Geometrie – muss intelligent sein. Es ist nicht notwendig, jede einzelne Schraube oder geometrische Fase zu replizieren (was die Projektdatei überlastet); es wird eine parametrische, flexible und skalierbare Geometrie benötigt, die sich an verschiedene geometrische Detaillierungsniveaus (LOG) anpassen kann.
• Daten – sind der wahre Motor des BIM. Es sind strukturierte Informationen, Attribute und Eigenschaften (LOI – Informationsniveau) erforderlich, wie zum Beispiel Wärmeübertragungskoeffizienten, Materialien, Herstellerdaten, Wartungszyklen und Klassifizierungscodes (z. B. OmniClass, Uniclass oder MasterFormat). Ein BIM-Objekt „wirklich“ zu erstellen bedeutet also, das perfekte Gleichgewicht zwischen einer leichten geometrischen Hülle und einem reichen, standardisierten Informationskern zu finden.

Unterschied zwischen „einfachen“ und professionellen BIM-Objekten

Viele Hersteller und Planer machen den Fehler, jede Datei, die eine mit den BIM-Authoring-Software kompatible Erweiterung hat (wie .rfa oder .ifc), als „gültig“ zu betrachten. Es gibt jedoch einen Abgrund zwischen einem „einfachen“ Objekt und einem professionellen.

Ein professionelles Objekt ist kein einfaches „digitales Deko-Element“, sondern ein Arbeitswerkzeug, das von den Planern gerne genutzt wird, da es ihren Berechnungsfluss beschleunigt und ihre Modelle nicht „belastet“.

Das perfekte Gleichgewicht für ein BIM-Modell

Welche Daten benötigt man für die effektive Erstellung von BIM-Inhalten

Ein BIM-Inhalt existiert nicht im Vakuum: Um als „effektiv“ zu gelten, muss er sich nahtlos in die Berechnungs- und Koordinierungsabläufe des Projekts integrieren, ohne Reibungen zu erzeugen. Damit ein Objekt zu einer Ressource und nicht zu einem Hindernis für die Planer wird, muss die Datenstruktur darin sorgfältig nach vier Informationssäulen organisiert sein.

Geometrische Daten

Die Geometrie im BIM-Bereich ist keine hyperrealistische Nachbildung, sondern eine funktionale Darstellung. Ein effektives Objekt muss eine skalierbare Sichtbarkeitslogik implementieren, die auf den geometrischen Detaillierungsniveaus basiert (historisch bekannt als LOD, heute in UNI EN 17412-1 als Informationsbedarf definiert).

• Maximale Abmessungen – nützlich in den frühen Phasen der Raumplanung (Überprüfung der Räume) und für die vorläufige geometrische Koordinierung.
• Verankerungspunkte und Ursprung – die Einfügeachse des Objekts muss eindeutig und konsistent sein (z. B. die Basis für eine Bodenmaschine, die Wandlinie für einen Heizkörper).
• Freizonen (Clearance Zones) – virtuelle, im Rendering unsichtbare Räume, die jedoch von Clash Detection-Software erkannt werden können. Sie stellen den benötigten Raum für das Öffnen von Türen, Wartung oder den Aktionsradius eines Bauteils dar.

Technische und leistungsbezogene Daten

Diese Daten ermöglichen es dem Objekt, aktiv mit spezialisierten Berechnungssoftware (strukturell, energetisch, TGA) zu interagieren. Es handelt sich nicht um einfache beschreibende Texte, sondern um numerische Werte mit präzisen Maßeinheiten, die die Software verarbeiten kann.

• Thermophysikalische Eigenschaften – Wärmedurchgangskoeffizient (U), Wärmeleitfähigkeit (λ), spezifische Wärme und Emissivität für die Komponenten der Gebäudehülle.
• Mechanische und hydraulische Daten – Druckverluste, Betriebskennlinien, Nennströme, Betriebsdrücke und Nennweiten der Anschlüsse.
• Elektrische und lichttechnische Eigenschaften – Versorgungsspannung, aufgenommene Leistung, Phasenverschiebung (cosΦ) und integrierte photometrische Dateien (z. B. IES/.LDT) zur Berechnung der Lichtströme.

Informationsparameter (LOI)

Das Informationsniveau (LOI) definiert die nicht-geometrische Identität des Bauteils. In einem professionellen Objekt müssen diese Parameter in logischen Gruppen (Property Set) strukturiert sein, um Informationschaos zu vermeiden. Die grundlegenden Parameter gliedern sich in:

• Produktstammdaten – Hersteller, Modell, Serie, Link zum offiziellen Datenblatt und Geschäftskontakte.
• Daten zum Lebenszyklus und zur Wartung (Asset Management) – Anlagecode, erwartete Nutzungsdauer, Häufigkeit der geplanten Wartungszyklen und Entsorgungsanweisungen (essenziell für das BIM in der Phase 7D – Facility Management).
• Nachhaltigkeit und LCA – Informationen zu Umweltzertifikaten (z. B. EPD – Environmental Product Declaration), Anteil an recyceltem Material und CO2-Fußabdruck.

Klassifikationen und Kodierungen

Ohne eine korrekte Kodierung kann ein Computer die erweiterten metrischen Berechnungsprozesse (BIM 5D) oder die Arbeitsplanung (BIM 4D) nicht automatisieren. Das Objekt muss eine universelle und standardisierte Sprache sprechen, die durch die wichtigsten internationalen und nationalen Klassifikationssysteme definiert ist:

• IFC – das Objekt muss in die korrekte Entitätsklasse (z. B. IfcPump für eine Pumpe, IfcBoiler für einen Kessel) mit dem entsprechenden Predefined Type zugeordnet werden.
• Standardisierte Klassifizierungssysteme – Eingabe der Codes OmniClass, Uniclass 2015, MasterFormat oder der italienischen Norm UNI 8290. Diese Codes ermöglichen es den Verwaltungssoftware, alle Objekte desselben Typs im Modell sofort zu gruppieren und die Erstellung von Angeboten und Leistungsverzeichnissen zu automatisieren.

Die Erstellung eines professionellen BIM-Objekts beginnt nicht und endet nicht vor dem Bildschirm der Modellierungssoftware. Es folgt einem ingenieurtechnisch gestalteten Prozess, einem echten Workflow, der in präzise Phasen unterteilt ist und die Qualität und Effizienz des endgültigen Deliverables gewährleistet.

Die vier Informationssäulen

Vollständiger Workflow der BIM-Inhaltserstellung

Phase 1 – Sammlung und Analyse der Quelldaten

Initialstrategie

Bevor Revit, ArchiCAD, Edificius oder eine andere Software geöffnet wird, werden die technischen Datenblätter, die gedruckten Kataloge oder die mechanischen CAD-Dateien des Herstellers analysiert. In dieser Phase wird die Parameter-Matrix definiert (welche Daten eingegeben werden sollen) und die Grenzen der geometrischen Konfiguration des Objekts festgelegt.

Phase 2 – Auswahl der Software und Einrichtung der Vorlage

Einrichtung der Umgebung

Es wird die native Authoring-Umgebung ausgewählt (z. B. .rfa-Format für Revit), wobei immer von sauberen und standardisierten Vorlagen (Startmodellen) ausgegangen wird. Die korrekte Zuordnung zur Kategorie (z. B. „TGA“ oder „Einrichtungen“) ist entscheidend für das zukünftige Verhalten des Objekts im Projekt.

Phase 3 – Parametrische geometrische Modellierung und Anschlüsse

Intelligente 3D-Entwicklung

Das Skelett des Objekts wird unter Verwendung von Referenzebenen und dimensionalen Einschränkungen erstellt, um dann die festen Geometrien anzuwenden. In dieser Phase werden die TGA-Anschlüsse (Anschlussstellen für Rohre, Kabel oder Kanäle) eingefügt, wobei die Richtungsvektoren, Durchflussmengen und elektrischen oder hydraulischen Eigenschaften festgelegt werden.

Phase 4 – Befüllung der Daten und Kartierung der Parameter

Einfügung des Informationscodes

Die in Phase 1 definierten gemeinsamen Parameter und Eigenschaften (LOI) werden eingegeben. Die Daten werden den mathematischen Formeln zugeordnet, wenn das Objekt dimensionale Varianten hat (z. B. wenn die Höhe je nach Modellcode variiert). Die Kartierung der IFC-Eigenschaften wird durchgeführt, um die Interoperabilität in openBIM zu gewährleisten.

Phase 5 – Testen, Validierung und Optimierung

Qualitätskontrolle (QA/QC)

Jetzt ist der Testzeitpunkt. Das Objekt wird in ein Testprojekt eingefügt, um zu überprüfen, ob die Parameter korrekt geändert werden, ob die Anschlüsse mit den Netzen verbunden sind, ob die 2D/3D-Sichtbarkeit klar ist und ob die Dateigröße optimiert ist (in der Regel unter 1 oder 2 Megabyte für komplexe Elemente).

Der zu vermeidende Fehler: Die Phase 5 überspringen. Ein BIM-Objekt ohne Test in einer realen Projektumgebung zu verteilen, entspricht der Veröffentlichung einer Software ohne Beta-Testing: Geometrische oder informative Fehler werden beim ersten metrischen Bericht des Planers auftreten und den Ruf der Marke ruinieren.

Standards und Anforderungen bei der BIM-Inhaltserstellung

Damit ein BIM-Objekt in einen internationalen Workflow integriert werden kann, ohne Abweichungen oder Inkonsistenzen zu verursachen, reicht es nicht aus, dass es einfach gut erstellt wurde: Es muss gemeinsame Regeln und Standards erfüllen. Standardisierung ist der entscheidende Faktor, der aus einer proprietären Datei eine universell nutzbare Ressource für die Bauindustrie macht.

LOD: geometrisches Detaillierungsniveau

Das Konzept des LOD hat eine bedeutende normative Entwicklung durchlaufen. Während der amerikanische Ansatz (AIA) von Level of Development (LOD 100, 200, 300, 400, 500) sprach und der italienische Ansatz (UNI 11337) Buchstaben (von A bis G) verwendete, hat die europäische und internationale Norm UNI EN 17412-1 das Konzept des LOIN (Level of Information Need) eingeführt, also das Informationsbedarf-Niveau.

Rein geometrisch bedeutet dies, dass das Objekt so modelliert werden muss, dass es nur das zeigt, was benötigt wird, wann es benötigt wird:

• im territorialen/vorläufigen Maßstab: Eine abstrakte oder Umrissdarstellung.
• in der Ausführungsphase: Die tatsächlichen Abmessungen und die genauen Anschlusspunkte.
• in der As-built-Phase: Die endgültige Konfiguration für die Wartung.

Ein BIM-Objekt professionell verwaltet diese Übergänge innerhalb derselben Datei durch Sichtbarkeitsfilter (Niedrig, Mittel, Hoch), wodurch eine Überlastung des Computerspeichers des Planers vermieden wird.

LOI: Informationsniveau

Der LOI stellt die nicht-geometrische Komponente des Informationsbedarfs dar. Effektive BIM-Inhaltserstellung bedeutet, weder zu viel noch zu wenig zu liefern. Zu viele unnötige Daten (z. B. der Name der Innen-Schraube) belasten die Datei und erzeugen Hintergrundgeräusche; zu wenige Daten machen das Objekt für Berechnungen nutzlos.

Der LOI muss so strukturiert sein, dass er spezifische Ziele (Projektmeilensteine) erfüllt:

• Daten für die Leistungsberechnung (z. B. Schallschutz in der Planungsphase);
• Daten für Beschaffung und Baustellenorganisation (z. B. Lieferzeiten und Artikelnummer des Herstellers);
• Daten für das Asset-Management (z. B. COBie-Parameter für das Facility Management).

Maßgeschneiderte Skalierbarkeit mit dem LOIN

Fehler, die bei der Erstellung von BIM-Inhalten zu vermeiden sind

In der Welt des BIM kann ein schlecht gestaltetes Objekt mehr Schaden anrichten als ein Fehler in einer zweidimensionalen Zeichnung. Wenn ein einzelnes fehlerhaftes Bauteil innerhalb eines großen Projektmodells (denken Sie an die Beleuchtungskörper eines Krankenhauses) hunderte Male repliziert wird, droht das gesamte digitale Ökosystem zu kollabieren.

Die häufigsten Fehler zu erkennen und zu vermeiden, ist der erste Schritt, um sicherzustellen, dass Ihre Inhalte tatsächlich von den Planern ausgewählt und verwendet werden.

Zu komplexe und schwere Objekte

Der häufigste Fehler, den Hersteller machen, die in die BIM-Welt eintreten, ist der direkte Import von 3D-CAD-Modellen, die für die mechanische Fertigung erstellt wurden (z. B. STEP-, IGES- oder SolidWorks-Dateien), in BIM-Software.

Die mechanische Konstruktion benötigt Millimeter, Gewinde und jeden einzelnen Innenradius. Im BIM ist all dies schädlich. Eine Datei, die 2-3 Megabyte (MB) überschreitet, wird sofort von den BIM-Koordinatoren abgelehnt.

Die Konsequenz

Ein architektonisches oder TGA-Modell, das mit übermäßig detaillierten BIM-Objekten überladen ist, wird instabil, verlangsamt die Öffnungszeiten und macht Rendering- und Clash-Detection-Vorgänge unmöglich.

Die Lösung

Die sogenannte „geometrische Vereinfachung“ praktizieren. Komplexe, gebogene Formen sollten stilisiert werden, und nicht sichtbare (oder für die Positionierung und Wartung nicht nützliche) interne Teile müssen in der Modellierungsphase radikal entfernt werden.

Unnötige oder redundante Parameter

Während ein Mangel an Informationen das Objekt nutzlos macht, führt das Gegenteil zu einer echten „Vergiftung“ des Modells. Dutzende von Parametern, die sich auf interne industrielle Details, Montagegewindecodes oder mikroskopische Fertigungstoleranzen beziehen, sind für diejenigen, die das Gebäude entwerfen oder verwalten müssen, völlig nutzlos.

Ein weiteres häufiges Problem ist die Redundanz, also das Einfügen derselben Daten unter verschiedenen Namen, wie das Vorhandensein der Parameter Höhe, H und Height im selben Objekt.

Die Konsequenz

Die Software für die Mengenermittlung und Analyse extrahiert doppelte Daten, verfälscht die Berichte, erzeugt Verwirrung in den Suchfiltern und desorientiert die Planer.

Die Lösung

Sich auf die vom Informationsanforderungskatalog (EIR) und den internationalen Richtlinien geforderten Parameter beschränken und alles entfernen, was für die Berechnung, Installation, Mengenermittlung oder Wartung des Bauteils nicht erforderlich ist.

Mangel an Standardisierung

Ein BIM-Objekt zu erstellen, das proprietäre Parameter mit völlig erfundenen Bezeichnungen verwendet (z. B. Dicke_Isolierung_MeinMarke), macht dieses Objekt zu einer einsamen Insel, die nicht mit dem Rest des Projekts kommunizieren kann.

Wenn die Software des Planers so eingestellt ist, dass sie die Wärmeübertragung über einen standardisierten Parameter oder einen spezifischen IFC-Code liest, wird sie eine vom Inhaltsersteller erfundene benutzerdefinierte Bezeichnung niemals erkennen.

Ohne die Angleichung an gemeinsame Datenwörterbücher (wie das bSDD – buildingSMART Data Dictionary) oder nationale Richtlinien kann das Objekt niemals in automatisierte Berechnungsprozesse integriert werden. Infolgedessen wird der Planer gezwungen sein, es manuell zu ändern oder, viel wahrscheinlicher, es durch das Objekt eines Konkurrenten zu ersetzen, der die Standards eingehalten hat.

Unterschied zwischen einem 3D-Modell und einem BIM-Modell

FAQ zur BIM-Inhaltserstellung

Was bedeutet BIM Content Creation in der Praxis?

Es bedeutet, den parametrischen digitalen Zwilling eines realen Bauteils zu erstellen. Es handelt sich nicht um einfaches 3D-Modellieren, sondern um einen strukturierten Container für geometrische und informative Daten, der mit Software für Berechnung, energetische Simulation und Wartung kommunizieren kann.

Was ist der Unterschied zwischen einem ‚einfachen‘ BIM-Objekt und einem professionellen?

Einfache Objekte sind schwer (oft aus mechanischen CAD abgeleitet), starr in der Parametrisierung und ohne Standards oder Anschlüsse. Professionelle Objekte sind leicht, haben dynamische Parameter, beinhalten TGA-Anschlüsse für die Berechnung von Netzen und folgen standardisierten Nomenklaturen.

Welche Daten sind erforderlich, um einen effektiven BIM-Inhalt zu erstellen?

Es sind vier Informationssäulen erforderlich: funktionale geometrische Daten (Raummaße und Abstandsflächen), technische und leistungsbezogene Daten für spezialisierte Berechnungen (z. B. Wärmedurchgang, Durchflussmengen, Leistungen), informative Parameter (LOI) für die Stammdatenverwaltung und das Facility Management sowie standardisierte Codierungen (IFC, Uniclass, OmniClass) für die Berechnungen.

Wie sieht der vollständige Workflow der BIM-Inhaltserstellung aus?

Der Ablauf gliedert sich in 5 Phasen: 1) Sammlung und Analyse der Quelldaten; 2) Auswahl der Software und Einrichtung der Vorlage; 3) parametrische geometrische Modellierung und Einfügen der TGA-Anschlüsse; 4) Befüllung der Daten (LOI) und IFC-Kartierung; 5) Testen, Validierung und Optimierung der Dateigröße.

Warum ist es ein Fehler, die Phase des Testens und der Validierung (Phase 5) zu überspringen?

Weil die Verteilung eines nicht getesteten BIM-Objekts dem Release einer Software ohne Beta-Testing gleichkommt: Mögliche geometrische oder informative Fehler treten während der Planung auf, blockieren die Berechnungen des Fachmanns und schädigen den Ruf der Marke.

Wie entwickeln sich die Konzepte von LOD und LOI in der BIM-Inhaltserstellung?

Die Norm UNI EN 17412-1 führt den LOIN (Level of Information Need) ein und überwindet die alten Standards. Die Geometrie (LOD) muss über Sichtbarkeitsfilter (niedrig, mittel, hoch) skalierbar sein, während die informative Komponente (LOI) nur die für die Projektmeilensteine nützlichen Daten enthalten sollte, um Informationsüberlastung zu vermeiden.

Was sind die Hauptfehler, die bei der Erstellung von BIM-Inhalten vermieden werden sollten?

1) Zu große Dateien (über 2-3 MB), die aus nicht vereinfachten mechanischen CAD stammen; 2) Unnötige oder redundante Parameter, die die Berechnungen verfälschen und Verwirrung stiften; 3) Mangel an Standardisierung und Verwendung erfundener Nomenklaturen, die das Objekt zu einer Insel machen, die nicht mit automatischen Berechnungssoftwares kommunizieren kann.