IFC-Datei: Was ist das und wie öffnet man sie?

Die IFC-Datei war eine wahre Revolution in der Welt der AEC, da sie eine gemeinsame Sprache für alle Beteiligten im gesamten Lebenszyklus des Projekts darstellt.

Aber was ist eine IFC-Datei? Wozu dient sie? Wie ist sie strukturiert? Wie wird sie angezeigt?

In diesem Artikel werden wir diese Fragen beantworten und Ihnen die Möglichkeit geben, auch den praktischen Aspekt des Themas kennenzulernen und worin sie Ihnen im Arbeitsalltag nützlich sein kann. Außerdem erkläre wir Ihnen, wie Sie sie mit einem kostenlosen Online-BIM-Viewer anzeigen und verwalten können.

Logo der IFC Industry Foundation Classes

Was ist eine IFC-Datei?

Die IFC-Datei ist ein offenes, nicht proprietäres internationaler Standard ISO 16739 Dateiformat und kann verwendet werden, um Daten während der Planungs-, Bau-, Verwaltungs- und Wartungsphasen zwischen allen Beteiligten und verschiedenen Anwendungen, die von unterschiedlichen Softwarehäusern entwickelt wurden, auszutauschen und zu teilen, ohne dass diese native (proprietäre) Dateien unterstützen müssen.

Die IFC ist jedoch nicht nur ein Austauschformat, sondern ein Schema, das heißt eine organisierte Datenstruktur gemäß präzisen Regeln: Das IFC-Schema kann als ein „Speichersystem“ betrachtet werden, um digitale Daten zu organisieren und zu transportieren.

IFC-Datei wie man sie direkt im Browser öffnet

IFC-Dateiformat: Erklärung der Formate und Erweiterungen

Obwohl häufig von „IFC-Dateien“ im Singular gesprochen wird, sieht der Standard von buildingSmart International verschiedene Varianten des Formats vor, um spezifischen Anforderungen an Interoperabilität, Speicherung und Datenaustausch gerecht zu werden. Die Unterschiede zwischen den Erweiterungen zu verstehen, ist kein bloßes akademisches Übung, sondern eine praktische Notwendigkeit, um Arbeitsabläufe und das Management von Informationsinhalten zu optimieren.

Die offiziell veröffentlichten Formate auf der Website sind:

• .ifc – ist das Fundament der Interoperabilität in der Bauwelt. Es handelt sich um ein Format, das auf der STEP (ISO 10303-21) Sprache basiert und als lesbare Textdatei (ASCII) strukturiert ist.
  • Stärken – es ist das am weitesten verbreitete Format und wird von fast allen Authoring-Software unterstützt (Revit, Archicad, Edificius usw.). Seine textuelle Natur gewährleistet maximale Kompatibilität über die Zeit: Auch ohne spezifische BIM-Software können die Daten über einen einfachen Texteditor angezeigt werden;
  • Typische Verwendung – es ist der Standard für die Übergabe von BIM-Modellen, multidisziplinäre Koordination und langfristige Speicherung.
• .ifc-xml – verwendet die XML (Extensible Markup Language) Sprache, um die Daten des Modells zu strukturieren. Anstatt der STEP-Syntax zu folgen, werden die Daten über hierarchische „Tags“ organisiert, was es zu einem Format macht, das besonders gut mit der Welt der Webentwicklung und der Integration mit Unternehmensdatenbanken harmoniert.
  • Stärken – obwohl die Dateigrößen tendenziell erheblich größer sind als beim Standardformat .ifc, macht die Lesbarkeit durch externe Anwendungen (nicht ausschließlich BIM) und die einfache Verarbeitung es ideal für den Datenaustausch mit Managementsystemen (ERP) oder Datenanalyseplattformen;
  • Typische Verwendung – fortgeschrittene Softwareintegrationen und automatisierte Arbeitsabläufe, die die Manipulation von XML-Strings erfordern.
• .ifc-zip – wie der Name schon sagt, ist eine .ifc-zip-Datei nichts anderes als ein komprimiertes Archiv, das eine IFC-Datei (oder IFCXML) enthält. Da textbasierte IFC-Dateien in großen Projekten extrem schwer werden können, wird die Kompression zu einem logischen Schritt, um die gemeinsame Nutzung zu erleichtern.
  • Stärken – die Reduzierung der Dateigröße kann bis zu 80-90% im Vergleich zur Originaldatei betragen, was das Versenden per E-Mail oder das Hochladen in die Cloud erheblich beschleunigt;
  • Typische Verwendung – schneller Austausch schwerer Modelle zwischen Fachleuten und Hochladen auf Kollaborationsplattformen.
• .ttl – Das Format .ttl, besser bekannt als Turtle, stellt die Evolution der IFC in die Welt der Linked Data und des Semantic Web dar. Es verwendet die Ontologie ifcOWL, um geometrische und alphanumerische Daten in ein Netzwerk von Beziehungen (Tripeln) zu transformieren.
  • Stärken – es ist eine äußerst prägnante Kodierung und viel lesbarer für das menschliche Auge im Vergleich zu XML. Seine „Subjekt-Prädikat-Objekt“-Struktur ermöglicht es, die Informationen des BIM-Modells mit anderen externen Datenbanken (wie Wetterdaten, IoT-Sensoren oder Online-Preisliste) zu verknüpfen, ohne die Dateien duplizieren zu müssen.
  • Typische Verwendung – fortgeschrittene Forschungsprojekte, Management komplexer Digital Twins und Kontexte, in denen das BIM-Modell in Echtzeit mit dem Web „kommunizieren“ muss.
• .rdf – ähnlich dem Turtle-Format ist die Erweiterung .rdf (oft als RDF/XML ausgedrückt) eine weitere Kodierung, die auf der Ontologie ifcOWL basiert. Während Turtle auf Kürze abzielt, ist RDF der historische Standard zur Beschreibung von Ressourcen im semantischen Web.
  • Stärken – als etabliertes Standard des W3C genießt es eine native Kompatibilität mit einer sehr breiten Palette von Datenanalysewerkzeugen und logischen Inferenzmaschinen. Es ist das ideale Format für diejenigen, die das BIM-Modell nicht nur als einfache geometrische Datei, sondern als globale relationale Datenbank abfragen möchten.
  • Typische Verwendung – Integration in Smart City-Ökosysteme und Management großer Immobilienbestände, bei denen semantische Interoperabilität wichtiger ist als reine 3D-Modellierung.

Wenn Sie erfahren möchten, welche anderen BIM-Formate es gibt, empfehle wir Ihnen, den Artikel „BIM-Dateien: die wichtigsten BIM-Formate für die Planung“ zu lesen.

Interoperabilität in einem geschlossenen und offenen System

Versionen des IFC-Schemas: IFC2x3, IFC4 und darüber hinaus

Im Bereich des BIM definiert die Version des IFC-Schemas die „Spielregeln“: Sie legt fest, welche Objekte ausgetauscht werden können, welche Eigenschaften sie besitzen dürfen und wie diese miteinander in Beziehung gesetzt werden müssen. Es handelt sich nicht nur um Software-Updates, sondern um echte evolutionäre Sprünge in der Digitalisierung des Bauens.

Was ist ein IFC-Schema?

Das IFC-Schema ist das standardisierte Wörterbuch und der logische Rahmen, der definiert, wie Informationen innerhalb einer Datei strukturiert werden müssen. Basierend auf der Datenmodellierungssprache EXPRESS organisiert es die Daten in einer strengen Hierarchie (Klassen, Attribute und Beziehungen). Ohne ein gemeinsames Schema wäre eine Software nicht in der Lage zu interpretieren, ob ein bestimmter geometrischer Körper eine Stütze, einen Balken oder eine Rohrleitung darstellt, noch könnte sie dessen thermische oder strukturelle Eigenschaften korrekt lesen.

IFC2x3: Merkmale und Einschränkungen

Die 2003 veröffentlichte Version IFC2x3 ist bis heute die weltweit am häufigsten verwendete, aus Gründen der Stabilität und Konsolidierung der Software.

Sie führte das Konzept der Model View Definition (MVD) ein, um den Austausch zwischen Architekten und Tragwerksplanern (Coordination View) zu koordinieren, weist jedoch Lücken im Umgang mit komplexen Geometrien (gebogene Flächen) auf, hat eine begrenzte Flexibilität bei der Definition von benutzerdefinierten Eigenschaftssets und bietet nahezu keine Abdeckung für zivile Infrastrukturen.

IFC4: Verbesserungen und neue Funktionen

Zertifiziert als Standard ISO 16739:2013, stellt die Version IFC4 einen grundlegenden qualitativen Sprung dar.

Sie führte die Unterstützung für effizientere und komplexere Geometrien, eine bessere Dokumentation und eine Reduzierung von Mehrdeutigkeiten in den Daten ein. Sie umfasst neue Klassen für die Energieeffizienz und unterstützt umweltgerechte Planungsabläufe. Sie wurde entwickelt, um „leichter“ zu sein und die Integration mit modernen Webtechnologien zu erleichtern.

IFC4.3: Infrastrukturen und fortgeschrittene Anwendungsfälle

IFC4.3 ist die aktuelle Grenze des OpenBIM und erweitert endlich den Standard auf die Welt der Infrastrukturen (BIM Infrastructure).

Es enthält spezifische Definitionen für Straßen, Eisenbahnen, Brücken, Häfen und Wasserstraßen. Darüber hinaus ermöglicht es die Verwaltung des Lebenszyklus komplexer linearer Werke und harmonisiert den Bereich des Bauingenieurwesens mit dem der Bauwirtschaft (Building), die bis vor wenigen Jahren auf getrennten technologischen Gleisen unterwegs waren.

Darstellung der Elemente, die gemäß dem IFC-Schema organisiert sind

Wann man die verschiedenen IFC-Dateitypen in BIM-Projekten verwenden sollte

Die Wahl des Formats und der IFC-Version sollte nicht als rein technische Entscheidung oder als Automatisierung der Software betrachtet werden, sondern vielmehr als strategische Wahl, die direkt die Fluidität der Zusammenarbeit beeinflusst. Jede Phase des Lebenszyklus eines Projekts erfordert tatsächlich ein spezifisches Detailniveau und eine spezifische Datenstruktur: Die Fähigkeit, die richtige Datei auszuwählen, ist der einzige Weg, um den Verlust wertvoller Informationen beim Übergang von einem Fachmann zum anderen zu vermeiden.

Der Austausch von Dateien zwischen BIM-Authoring-Software

In den frühen Phasen der Planung liegt der Schwerpunkt der Tätigkeit im kontinuierlichen Austausch zwischen den verschiedenen Authoring-Software, beispielsweise wenn das architektonische Modell mit dem strukturellen Modell integriert werden muss. In diesem Kontext bleibt das textbasierte Standardformat .ifc die bevorzugte Wahl aufgrund seiner Universalität. Die wahre Differenz macht jedoch die Version des Schemas: Wenn das Team über aktualisierte Software verfügt, wird die Annahme von IFC4 dringend empfohlen. Diese Version ermöglicht es, komplexe Geometrien und gebogene Flächen mit millimetergenauer Präzision zu verwalten und reduziert drastisch die grafischen Annäherungen, die häufig beim Import in verschiedene Umgebungen auftreten.

Koordination und Überprüfung von Konflikten (Clash Detection)

Wenn das Projekt in die aktive Phase der multidisziplinären Koordination eintritt, verlagert sich die Priorität auf die Fähigkeit, große Datenmengen zu verwalten. Da die architektonischen, strukturellen und technischen Modelle überlagert werden müssen, um räumliche Konflikte zu identifizieren, wird die Leichtigkeit der Datei entscheidend. In diesen Situationen erweist sich das Format .ifczip als das effizienteste Werkzeug, da es ermöglicht, komplexe Koordinatinsmodelle zu bewegen, ohne die Hardware-Ressourcen zu überlasten. Viele BIM-Koordinatoren ziehen es in dieser Phase immer noch vor, sich auf das Schema IFC2x3 zu verlassen, da seine bewährte Stabilität eine überlegene Verarbeitungsgeschwindigkeit in Model-Checking-Software und nahezu vollständige Kompatibilität mit jedem auf dem Markt verfügbaren Validierungstool gewährleistet.

Vom Modell zum Angebot: Mengenermittlung und Kostenabschätzung

Im Übergang vom 3D-Modell zur Kostenschätzung weicht die Geometrie den alphanumerischen Daten und Mengen. Hier kann das Format IFCXML erhebliche Vorteile bieten, insbesondere wenn die Mengenermittlungssoftware mit externen Preisdatenbanken oder Unternehmensmanagementsystemen kommunizieren muss. Die typische „Tag“-Struktur von XML erleichtert die massive Datenextraktion, vorausgesetzt, der Fachmann hat die Property Sets (Pset) im Modell korrekt konfiguriert. Das Endziel ist es, jede geometrische Entität in einen zertifizierten Kostenposten umzuwandeln und so den typischen menschlichen Fehler bei manuellen Messungen auf zweidimensionalen Plänen von Grund auf zu beseitigen.

Die Zukunft des Managements: Facility Management und Digital Twin

Mit dem Abschluss der Baustelle muss sich das IFC-Modell weiterentwickeln, um zu einer dynamischen Datenbank des realisierten Werks, dem sogenannten As-Built, zu werden. In dieser fortgeschrittenen Phase eröffnet die Verwendung von Formaten wie .ttl oder .rdf revolutionäre Szenarien. Dank der Ontologie ifcOWL hört das BIM-Modell auf, eine statische Datei zu sein, und wird zu einem Knoten in einem Netzwerk von miteinander verbundenen Daten. Dies ermöglicht es, jede Komponente des Gebäudes mit IoT-Sensoren zu verbinden und in Echtzeit die Energieeffizienz oder den Verschleißzustand der Anlagen zu überwachen. So wird aus dem einfachen Informationsmodell ein echter Digital Twin, der mit dem Web kommunizieren kann und prädiktive Informationen für die Wartung bereitstellt.

Wie man eine IFC-Datei öffnet

Um eine IFC-Datei zu öffnen, können Sie zwei Verfahren folgen:

• eine BIM-Software erwerben, die die Importierung dieses Formats unterstützt;
• einen kostenlosen BIM-Viewer online nutzen.

Folgend wird erläutert, wie Sie dies mit einem Online-Viewer machen können. Sie müssen keine Anwendung herunterladen, es reicht aus:

• Ihr persönliches Account zu erstellen und sich bei usBIM anzumelden;
• die zu öffnende IFC-Datei in einen Ordner zu importieren;
• das Modell in 3D, die Entitäten und die Eigenschaften anzuzeigen.

IFC-Dateistruktur: Was enthält eine IFC-Datei?

Das IFC-Format ermöglicht die Erstellung von Dateien, die Folgendes enthalten:

• geometrische Informationen der verschiedenen Entitäten von „einfachen“ Baukomponenten (wie Wände, Türen, Decken usw.) und alle damit verbundenen Daten;
• alphanumerische Informationen (Eigenschaften, Mengen, Klassifizierung usw.), die deren Parameter, physikalische Eigenschaften, Informationen für den Bau, Informationen für die Wartung usw. spezifizieren.

Die Struktur einer IFC-Datei basiert auf 3 grundlegenden Elementen:

• IfcObjectDefinition: die Entitäten (Objekte);
• IfcRelationship: die Beziehungen zwischen den Entitäten;
• IfcPropertyDefinition: die Eigenschaften, die den Entitäten zugeordnet sind.

Diagramm der Zusammensetzung des IFC-Datenmodells

Ein BIM-Modell ist ein Modell, das aus spezifischen parametrischen Entitäten besteht, die miteinander in Beziehung stehen und deren technische Eigenschaften durch Eigenschaften beschrieben werden. Es ist daher nur natürlich, dass die Grundlagen des Standards auf diesen Konzepten basieren.

Um tiefer in dieses Thema einzutauchen, empfehle wir Ihnen, die folgenden Artikel zu lesen:

• IFC-Dateiarchitektur (Teil 1): IfcObjectDefinition;
• IFC-Dateiarchitektur (Teil 2): das Konzept von IfcRelationship;
• IFC-Dateiarchitektur (Teil 3): IfcPropertyDefinition.

Model View Definition und BIM

Die MVD stellen Teilmengen des IFC-Schemas dar, die von buildingSMART International definiert wurden und bestimmte Informationen für spezifische Arbeitsabläufe oder Anwendungen gruppieren.

Diese „gefilterten Ansichten“ sind sehr nützlich, da sie den Datenaustauschprozess vereinfachen und die Weitergabe von unnötigen oder redundanten Informationen vermeiden, indem sie standardisierte Verfahren befolgen.

Im nächsten Bild ist ein Schema dargestellt, das die Vollständigkeit des IFC-Schemas veranschaulicht und zeigt, wie eine spezifische MVD in der Lage ist, es in Abhängigkeit von den für einen bestimmten Zweck nützlichen Informationen zu optimieren.

Unterschied zwischen IFC- und MVD-Schema

Da was aus dem vorherigen Bild hervorgeht, ist das MVD eine gefilterte Ansicht, die einen Teil der Informationen des gesamten Schemas oder einen Teil davon wiedergibt.

Die Funktion des MVD hängt also nicht von den vielen auf dem Markt verfügbaren Softwarelösungen ab, sondern von den Informationen, die Sie teilen möchten.

Dies ist das Ergebnis eines spezifischen Bedarfs, nämlich die notwendigen Informationen für eine bestimmte Situation zu übertragen und den Austausch zwischen den international verfügbaren Softwarelösungen zu erleichtern.

Lesen Sie den Artikel „Model View Definition (MVD) und Datenaustausch BIM“ und erfahren Sie mehr zu diesem Thema.

Klassifizierungssysteme im Bauwesen

Das Klassifizierungssystem ist eine Methode zur Gruppierung und Kodierung, die die Organisation der Entitäten ermöglicht.

Es gibt verschiedene Arten von Klassifizierungen mit unterschiedlichen Möglichkeiten der Kategorisierung.

Darunter:

• Omniclass;
• Uniclass;
• Uniformat;
• Masterformat;
• usw.

Um alles über Klassifizierungssysteme im Bauwesen zu erfahren, empfehle wir Ihnen den Artikel „IFC und Klassifizierungssysteme im Bauwesen„.

Bevor wir abschließen, hier zwei praktische Hinweise, die den häufigsten Bedürfnissen der Fachplaner entsprechen: eine IFC-Datei öffnen und eine DWG-Datei in IFC konvertieren.

IFC-Datei: Whitepaper zum Herunterladen

Im Folgenden präsentieren wir Ihnen ein Whitepaper (technisches Dokument mit allen wichtigen Informationen) mit einer Sammlung von Artikeln zum Thema IFC, die auf BibLus BIM veröffentlicht wurden.

Um alles über IFC zu erfahren, laden Sie sofort das Whitepaper von ACCA herunter.

FAQ zu was ist und wie man eine IFC-Datei öffnet

Was ist eine IFC-Datei?

Die IFC-Datei ist ein offenes, nicht proprietäres Dateiformat, das dem internationalen Standard ISO 16739 entspricht und verwendet wird, um Daten zwischen allen Beteiligten und Anwendungen während der Phasen der Planung, Konstruktion, Verwaltung und Wartung auszutauschen und zu teilen. Es ist nicht nur ein Austauschformat, sondern ein Schema, also eine organisierte Datenstruktur gemäß präzisen Regeln, vergleichbar mit einem ‚Speichersystem‘, um digitale Daten zu transportieren.

Was sind die Hauptformate und Erweiterungen der IFC-Datei?

Die offiziellen Formate, die vom buildingSMART-Standard vorgesehen sind, sind: 1. .ifc: standardisiertes Format basierend auf ASCII-Text (ISO 10303-21), das am weitesten verbreitet ist für die Lieferung von Modellen; 2. .ifc-xml: verwendet die XML-Sprache, ideal für die Integration mit Unternehmensdatenbanken; 3. .ifc-zip: komprimiertes Archiv, das das Dateigewicht um bis zu 80-90% reduziert; 4. .ttl: Turtle-Codierung basierend auf ifcOWL für die Welt der verknüpften Daten; 5. .rdf: W3C-Standard zur Beschreibung von Ressourcen im semantischen Web.

Was sind die Unterschiede zwischen den Versionen des IFC-Schemas?

Die Hauptversionen sind: IFC2x3 (veröffentlicht im Jahr 2003, am weitesten verbreitet wegen der Stabilität, führt die MVD ein); IFC4 (ISO 16739:2013 Standard, unterstützt komplexere Geometrien und Umweltplanungsflüsse); IFC4.3 (die aktuelle Grenze des openBIM, die den Standard auf die Welt der Infrastrukturen wie Straßen, Eisenbahnen und Brücken ausdehnt).

Wann ist es sinnvoll, die verschiedenen Arten von IFC-Dateien zu verwenden?

Die Wahl ist strategisch: für den Austausch zwischen Authoring-Software wird das Standard-IFC bevorzugt (besser IFC4 für gebogene Geometrien); für die Koordination und die Clash Detection wird oft das .ifczip wegen seiner Leichtigkeit verwendet; für die Mengenermittlung erleichtert das IFCXML die Datenauswertung; für das Facility Management und die Digital Twins sind die Formate .ttl oder .rdf dank der ifcOWL-Ontologie geeignet.

Wie öffne ich eine IFC-Datei direkt im Browser?

Um eine IFC-Datei zu öffnen, ohne Anwendungen herunterzuladen, können Sie einen kostenlosen Online-Viewer wie usBIM verwenden. Es genügt, ein persönliches Account zu erstellen, die IFC-Datei in einen Ordner zu importieren und das 3D-Modell mit den entsprechenden Entitäten und Eigenschaften direkt im Web anzuzeigen.

Was enthält die Struktur einer IFC-Datei?

Eine IFC-Datei enthält geometrische Informationen der Bauteile und alphanumerische Informationen (Eigenschaften, Mengen, Klassifizierung). Sie basiert auf 3 grundlegenden Elementen: IfcObjectDefinition (die Entitäten), IfcRelationship (die Beziehungen zwischen den Entitäten) und IfcPropertyDefinition (die zugehörigen Eigenschaften).

Was ist eine Model View Definition (MVD)?

Die MVD sind Teilmengen des IFC-Schemas, die von buildingSMART definiert wurden und bestimmte Informationen gruppieren, die für spezifische Arbeitsabläufe nützlich sind. Sie stellen ‚gefilterte Ansichten‘ dar, die das IFC-Schema vereinfachen, um nur die für einen bestimmten Zweck notwendigen Informationen zu übertragen und den Austausch zwischen Software zu erleichtern.

Wie konvertiere ich eine DWG-Datei in IFC?

Um eine DWG-Datei in IFC zu konvertieren, können Sie usBIM.viewer+ verwenden. Die Schritte sind: 1. Laden Sie usBIM.viewer+ herunter und installieren Sie es; 2. Wählen Sie die Option ‚Dokument aus 3D-Datei erstellen‘; 3. Wählen Sie das DWG-Modell aus, das konvertiert werden soll; 4. Klicken Sie auf ‚IFC-Datei exportieren‘ in der Toolbar.