5D-BIM-Modellierung

Wie viel Zeit benötigen Sie, um die Baukosten eines Bauvorhabens zu schätzen? Wie genau ist das Ergebnis? Die Erstellung der Kostenschätzung erfordert Zeit, Präzision und Aufmerksamkeit. Oft muss sie auch manuell aktualisiert werden, wenn sich die Projektentscheidungen ändern, was das Risiko erhöht, Fehler zu machen.

Die 5D-BIM Modellierung macht diese Vorgänge schneller und sicherer, da sie die Kostenabschätzungsprozesse automatisiert und die Mengen direkt aus dem BIM-Modell berechnet.

Lassen Sie uns sehen, was 5D-BIM ist, welche Vorteile es bietet und welche Software zur Verwaltung der fünften Dimension des BIM verwendet werden kann.

5D-BIM, was ist das

Die 5D-BIM-Modellierung ist der Prozess, der intelligente Verbindungen zwischen dem digitalen 3D-Modell (das die Geometrie des Gebäudes definiert) und den Informationen zu den Kosten für die Durchführung des Projekts herstellt.

Das Ergebnis ist ein informatives Modell in 5 Dimensionen (5D), das auch die notwendigen Attribute zur Schätzung der Gesamtkosten des Projekts enthält.

Mit einem verfügbaren BIM-Modell kann die Kostenschätzung automatisch erfolgen, da die Preise für jede Arbeit oder Lieferung direkt den parametrischen Objekten des 3D-Geometrie-Modells zugeordnet werden. Neben der Tatsache, dass dies ein schlanker und schnellerer Prozess für den Planer (Cost Manager) ist, ermöglicht diese Methode eine vollständige Kontrolle über die durchzuführenden Arbeiten und ein geringeres Risiko, Fehler und Tippfehler zu machen. Tatsächlich ist es durch die direkte Zuordnung der Preise (aus einer Referenzpreisliste ausgewählt) zu den Objekten des Modells möglich, die Kostenschätzung automatisch und stets aktuell zu erhalten, bei jeder Änderung am Projekt.

Zum Beispiel wird bei der Änderung der Größe eines Fensters automatisch auch die Menge (in diesem Fall in m² ausgedrückt) aktualisiert und folglich auch die Kosten für diese spezifische Arbeit.

Dank dieser Daten können die Planer genaue Schätzungen entwickeln, die auf einer zuverlässigen Quelle von koordinierten Informationen basieren, und die verschiedenen vorgeschlagenen Planungsszenarien in Echtzeit analysieren. Dies macht den Prozess sicher, präzise, schnell und begrenzt die Bewertungsfehler in Bezug auf die Kosten, die der Auftraggeber tragen muss.

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Die Vorteile

Mit der traditionellen Methode zur Kostenschätzung der Arbeiten für die Herstellung, Wartung und Verwaltung eines Projekts ist es erforderlich:

• die auszuführenden Arbeiten und die entsprechenden Positionen aus der Preisliste genau zu identifizieren;
• die Mengen zu berechnen;
• die Messdaten in einer logischen Reihenfolge zu organisieren;
• die Materialien, die Regeln und die Maßeinheiten zu bewerten.

Je genauer die Bewertungen sind, desto geringer ist das Risiko, Fehler zu machen.

Mit einem digitalisierten Prozess wie der 5D-BIM-Modellierung sind die Bewertungen dieselben, aber es werden einige Automatisierungen genutzt, die eine genaue Korrelation zwischen den Entitäten des 3D-Modells und den entsprechenden Kostenpositionen schaffen.

5D-BIM und automatische Kostenschätzung

Die Vorteile sind folgende:

• größere Kostenkontrolle – jedes einzelne Detail der Mengenermittlung wird direkt nachverfolgt und überwacht, was die Genauigkeit der Messungen und die Kostenkontrolle für Bauunternehmen und den Auftraggeber sichert;
• schnelle Bewertung der Mengen – die Erstellung einer genauen Mengenaufnahme basierend auf dem Modell bedeutet höhere Effizienz und optimierte Arbeitsabläufe innerhalb der Planungsteams des BIM-Prozesses;
• Arbeitsqualität – eine größere Kontrolle und eine schnellere Bearbeitung führen zu einer besseren Produktivität, die sich in Kosteneinsparungen für den Auftragnehmer und die Planungsbüros niederschlägt;
• genauere Bewertungen – die Zusammenarbeit aller Beteiligten im Bauprozess im BIM-Modus ermöglicht es allen Beteiligten, die Kosten des Projekts auch bei Änderungen am Projekt im Blick zu behalten;
• höhere Genauigkeit und Vorhersehbarkeit in der Kostenanalyse des Projekts, der Mengen- und Materialänderungen, Ausstattungen und Arbeitskräfte – die Integration von BIM mit 5D-BIM-Simulationsmodellen ermöglicht die Entwicklung effizienterer und nachhaltigerer Gebäude.

Die Implementierung von BIM in die Kostenanalyse über alle Phasen des Bauprozesses hinweg liefert präzise und detaillierte Informationen, sodass die Planer fundierte und korrekte Entscheidungen treffen können, wodurch die Notwendigkeit, die Projektentscheidungen während der Bauausführung zu überarbeiten, verringert wird.

Die Dimensionen des BIM

Mit „Dimensionen des BIM“ werden alle Aspekte und Informationen definiert, die im Prozess der Digitalisierung eines Projekts eine Rolle spielen.

BIM ist mehr als nur die einfache dreidimensionale Modellierung (3D), für die es bekannt ist, und kann andere „Dimensionen“ umfassen, die nützliche Informationen für das zu realisierende oder zu verwaltende Projekt hinzufügen:

• 3D – dreidimensionale Darstellung des Objekts;
• 4D – Analyse der Realisierungszeiten der Projekte;
• 5D – Kostenanalyse;
• 6D – Bewertung der Nachhaltigkeit
• 7D – Phase des Managements der realisierten Projekte (Facility-Management)

Neben den 7 normierten Dimensionen gibt es derzeit eine offene Diskussion über die drei „neuen Dimensionen des BIM“:

• 8D – Sicherheit in der Planungs- und Realisierungsphase des Projekts;
• 9D – schlanke Konstruktion;
• 10D – Industrialisierung des Bauens.

Die 10 Dimensionen von BIM

Die Eigenschaften einer 5D-BIM Software

Um die Vorteile der 5D-BIM-Modellierung zu nutzen und automatisch die Herstellungskosten eines Projekts zu schätzen, ist es erforderlich, spezifische BIM-Software zu verwenden, die es ermöglichen, die Informationen zu den Kosten mit dem 3D-Modell zu verknüpfen.

Konkret sollte eine 5D-BIM-Software Ihnen ermöglichen:

• jedem Objekt des Modells einen entsprechenden Eintrag der Preisliste zuzuordnen (oder allgemeiner einen Preis);
• automatisch die Kostenschätzung des Projekts zu erhalten;
• die Kostenschätzung in Echtzeit bei jeder Änderung des Modells zu aktualisieren;
• die automatisch erhaltene Kostenschätzung zu drucken, zu exportieren und neu zu bearbeiten.

Idealerweise sollte es eine einzige BIM-Software geben, um alle Dimensionen des BIM zu verwalten, d.h. alle Aspekte, die bei der Planung eines Projekts eine Rolle spielen.

Um automatisch die Kostenschätzung direkt aus dem 3D-Modell zu erhalten, können Sie Edificius, die BIM-Software für die architektonische Planung verwenden.

Mit Edificius können Sie die Kostenschätzung des Projekts direkt aus dem BIM-Modell erstellen, ohne zusätzliche Software zur Kostenschätzung oder zusätzliche Plug-ins.

Darüber hinaus können Sie mit einem einzigen Werkzeug:

• das 3D-Modell des Projekts erstellen (vom Interior Design bis zur Planung der Außenbereiche);
• die Technischen Anlagen (TGA) planen;
• historische Gebäude und Punktwolken verwalten;
• die Zeiten für die Durchführung des Projekts bewerten;
• automatisch die Schätzung der Kosten für den Bau des Projekts erhalten;
• das Projekt mit grafischen Unterlagen, Renderings, Videos und virtueller Realität präsentieren.

Die Herausforderungen bei der Implementierung von 5D-BIM

Trotz der zahlreichen Vorteile der Implementierung von 5D-BIM ist der Prozess der Annahme dieser Methodik noch recht langsam.

Die Ursachen sind:

• Fehlen einer einheitlichen Softwarelösung für die Implementierung von 5D-BIM;
• anfängliche Investition von Ressourcen;
• Umstellung der Geschäftsprozesse.

Letztendlich erfordert die Implementierung der 5D-BIM-Methodik einen anfänglichen Aufwand aufgrund der Anschaffung neuer Technologien, Werkzeuge und korrekt geschultem Personal, aber die Vorteile rechtfertigen die getätigten Ressourceninvestitionen und tragen zu einem sicherlich effizienteren Planungsprozess des Projekts bei.

Erstellen Sie mit Edificius die Kostenschätzung automatisch aus einem BIM-Projekt

Fallstudie: Kostenschätzung 5D-BIM aus IFC-Modell mit PriMus IFC

Um konkret zu verstehen, wie 5D-BIM das Kostenmanagement eines Projekts unterstützen kann, wird ein Beispiel für eine Kostenschätzung beschrieben, die direkt aus einem BIM-Modell im IFC-Format mit PriMus-IFC durchgeführt wurde. Das Fallbeispiel zeigt, wie der Übergang vom dreidimensionalen Modell zum Leistungsverzeichnis im Rahmen eines openBIM®-Prozesses erfolgen kann, wobei die direkte Verknüpfung zwischen den geometrischen Elementen des Modells, den zugehörigen Mengen und den Preispositionen erhalten bleibt.

Der erste Schritt besteht in der Importierung des Informationsmodells im IFC-Format in PriMus IFC. Nachdem die Datei geladen wurde, wird das 3D-Modell in der Benutzeroberfläche der Software zusammen mit der Liste der enthaltenen Entitäten angezeigt, die nach ihrer jeweiligen Klassenzugehörigkeit organisiert sind. Die Möglichkeit, die Anzeige des Modells zu steuern, Zoom- und Rotationsfunktionen zu nutzen, die Sichtbarkeit der Entitäten ein- oder auszuschalten und mit Layern zu arbeiten, erleichtert das Auffinden der Elemente, die einer Kostenschätzung unterzogen werden sollen.

Der Kostenschätzungsprozess folgt einer sehr ähnlichen Logik wie die traditionelle Methode, nutzt jedoch die bereits im BIM-Modell enthaltenen Informationen. Es beginnt mit der Auswahl der Preisposition aus der Preisliste, die der Arbeit zugeordnet werden soll, und anschließend werden im Modell die Entitäten identifiziert, auf die diese Position angewendet werden soll. Die Auswahl kann direkt im 3D-Modell erfolgen: Wenn beispielsweise einige Trennwände ausgewählt werden, kann die Software automatisch auch die anderen Entitäten mit entsprechenden Eigenschaften identifizieren. Es ist auch möglich, die Eigenschaften der Objekte und deren Klassifizierung zu nutzen, um Filter anzuwenden und die zu schätzenden Elemente präziser auszuwählen.

Ein besonders bedeutender Aspekt des Prozesses betrifft die Verwaltung der Mengen. Im traditionellen Verfahren muss der Techniker die für die Kostenschätzung erforderlichen Maße manuell erfassen und eingeben; im BIM-Modell hingegen sind viele der erforderlichen geometrischen Informationen bereits verfügbar. Im Fall der Trennwände ist es beispielsweise möglich, eine Messregel basierend auf Länge und Höhe festzulegen: Die Software ermittelt automatisch die zu schätzenden Mengen und bestimmt dank der Zuordnung zur entsprechenden Preisposition auch die entsprechenden Beträge.

Die gleiche Logik kann auf die verschiedenen Kategorien von Arbeiten und Elementen im Modell angewendet werden, wie Estriche, Putz, Decken, Fenster und Anstriche. Für jede Entität werden die entsprechenden Messregeln definiert, die es ermöglichen, die geometrischen und parametrischen Informationen des Modells in für die Kostenschätzung verwendbare Mengen umzuwandeln. Die entitäten, die geschätzt werden, werden zudem direkt im Modell hervorgehoben, was eine sofortige visuelle Rückmeldung der berücksichtigten Elemente bietet und die Kontrollaktivitäten erleichtert.

Es ist genau diese Verbindung zwischen geometrischem Modell, Mengen und Preisen, die einen der relevantesten Aspekte des BIM 5D-Ansatzes darstellt. Sobald die Zuordnungen und Messregeln definiert sind, ist die Kostenschätzung kein unabhängiges Dokument mehr, sondern wird dynamisch mit dem Modell verknüpft. Wenn beispielsweise während der Überprüfung des Projekts die Größe der Fenster geändert wird, die interne Verteilung der Räume geändert wird oder die Aufteilung der Etagen des Gebäudes geändert wird, kann die Änderung im Modell automatisch auf die Mengen und damit auf die Beträge der Kostenschätzung übertragen werden.

Dieser Mechanismus ermöglicht es, wiederholende Tätigkeiten erheblich zu reduzieren und das Risiko von Fehlern zu minimieren, die durch das fehlende Aktualisieren der Maße entstehen. In einem traditionellen Prozess erfordert eine projektbezogene Änderung tatsächlich, dass die betroffenen Mengen erneut überprüft und die entsprechenden Kostenschätzungen manuell aktualisiert werden; im 5D-BIM-Prozess ermöglicht die zuvor festgelegte Verbindung zwischen den Objekten des Modells und den Preispositionen hingegen, dass Modell und Kostenschätzung synchron bleiben.

Die bidirektionale Verbindung zwischen Modell und Kostenschätzung erleichtert zudem die Überprüfungsaktivitäten. Durch die Auswahl einer Preisposition können die Elemente des Modells identifiziert werden, denen sie zugeordnet ist, während durch die Auswahl einer Entität direkt im Modell deren Maße und die zugehörigen Preispositionen überprüft werden können. Die Kontrolle der Kostenschätzung wird somit auch zu einer visuellen Überprüfungsaktivität des Modells, mit einer sofortigen Übereinstimmung zwischen dem, was grafisch dargestellt wird, und dem, was wirtschaftlich bewertet wird.

Sobald die Kostenschätzung abgeschlossen ist, kann die erhaltene Kostenschätzung gedruckt oder in verschiedenen Formaten exportiert werden, darunter Excel, Word und DCF, was die Fortsetzung der nachfolgenden Managementaktivitäten ermöglicht und, falls erforderlich, die Daten in PriMus für weitere Bearbeitungen oder zur Verwaltung der Bauabrechnung übertragen kann.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Möglichkeit, die Kostenschätzungsmodelle und die entsprechenden Messregeln im Archiv von PriMus-IFC zu speichern. Die für die Kostenschätzung von Trennwänden, Putz, Fenstern oder anderen Kategorien von Elementen definierten Einstellungen können auch auf andere Modelle angewendet werden, wodurch vermieden wird, dass die gleichen Zuordnungen und Regeln jedes Mal neu erstellt werden müssen. Die Fallstudie zeigt somit, dass die Digitalisierung des Prozesses nicht nur Vorteile bei der einzelnen Kostenschätzung bietet, sondern auch den Aufbau eines wiederverwendbaren Regel- und Verfahrensschatzes im Laufe der Zeit ermöglicht.

Der beschriebene Arbeitsablauf ist zudem nicht auf das architektonische Modell beschränkt. Da der Prozess auf dem offenen IFC-Format basiert, kann die Kostenschätzung auf Modelle angewendet werden, die mit unterschiedlichen BIM-Softwarelösungen und in verschiedenen Disziplinen erstellt wurden. Das gleiche Betriebsprinzip kann beispielsweise verwendet werden, um ein TGA-Modell zu schätzen: Das IFC-Modell wird importiert, die zu schätzenden Entitäten werden identifiziert, die entsprechenden Preispositionen werden zugeordnet und die am besten geeigneten Messregeln werden angewendet.

Die Fallstudie zeigt somit konkret den Wert von 5D-BIM: Es geht nicht nur darum, die Erstellung einer Kostenschätzung zu automatisieren, sondern eine stabile Informationsbeziehung zwischen den Objekten des Modells und den wirtschaftlichen Daten zu schaffen. Auf diese Weise kann jede Änderung am Projekt auch unter quantitativen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten bewertet werden, was den Schätzprozess schneller, kontrollierbarer und konsistenter mit der Entwicklung des Informationsmodells macht.

Häufig gestellte Fragen zu 5D-BIM

5D-BIM, was ist das?

Die 5D-BIM-Modellierung ist der Prozess, der intelligente Verbindungen zwischen dem digitalen 3D-Modell (das die Geometrie des Gebäudes definiert) und den Informationen zu den Herstellungskosten eines Projekts herstellt. Das Ergebnis ist ein informationsreiches Modell in 5 Dimensionen (5D), das auch die notwendigen Attribute zur Schätzung der Gesamtkosten des Projekts enthält. Mit einem BIM-Modell zur Verfügung kann die Kostenschätzung automatisch erfolgen, da die Preise jeder Arbeit oder Lieferung direkt mit den parametrischen Objekten des geometrischen 3D-Modells verknüpft werden. Neben der Tatsache, dass dies ein schlanker und schnellerer Prozess für den Planer (Cost Manager) ist, ermöglicht diese Methode eine vollständige Kontrolle über die durchzuführenden Operationen und ein geringeres Risiko, Fehler und Tippfehler zu machen. Tatsächlich ist es möglich, die Kostenschätzung automatisch immer aktuell zu erhalten, indem die Preise (aus einer Referenzpreisliste ausgewählt) direkt mit den Objekten des Modells verknüpft werden, sodass jede Änderung am Projekt berücksichtigt wird. Zum Beispiel wird bei der Änderung der Größe eines Fensters automatisch auch die Menge (in diesem Fall in m²) aktualisiert und folglich auch die Kosten für diese spezifische Arbeit. Dank dieser Daten können die Planer genaue Schätzungen entwickeln, die auf einer zuverlässigen Quelle von koordinierten Informationen basieren, und die verschiedenen vorgeschlagenen Planungsszenarien in Echtzeit analysieren. Dies macht den Prozess sicher, präzise, schnell und begrenzt die Bewertungsfehler in Bezug auf die Kosten, die der Auftraggeber tragen muss. Testen Sie PriMus-IFC kostenlos: die Software für die Kostenschätzung mit KI.

Was sind die Vorteile von 5D-BIM?

Mit der traditionellen Methode ist es erforderlich, um eine Kostenschätzung für die Arbeiten zur Durchführung, Wartung und Verwaltung eines Projekts durchzuführen: die auszuführenden Arbeiten und die entsprechenden Positionen aus der Preisliste genau zu identifizieren; die Mengen zu berechnen; die Messdaten in einer logischen Reihenfolge zu organisieren; die Materialien, Regeln und Maßeinheiten zu bewerten. Je genauer die Bewertungen sind, desto geringer ist das Risiko, Fehler zu machen. Mit einem digitalisierten Prozess wie der 5D-BIM-Modellierung sind die Bewertungen die gleichen, aber es werden einige Automatisierungen genutzt, die eine genaue Korrelation zwischen den Entitäten des 3D-Modells und den entsprechenden Kostenpositionen schaffen.

Wie funktioniert 5D-BIM und die automatische Kostenschätzung?

Die Vorteile sind folgende: bessere Kostenkontrolle – jedes einzelne Detail der Mengenermittlung wird direkt verfolgt und überwacht, was die Genauigkeit der Messungen und die Kostenkontrolle für Bauunternehmen und den Auftraggeber sicherstellt; schnelle Bewertung der Mengen – die Erstellung einer genauen Mengenaufnahme basierend auf dem Modell bedeutet höhere Effizienz und optimierte Arbeitsabläufe innerhalb der Planungsteams des BIM-Prozesses; Arbeitsqualität – eine bessere Kontrolle und eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit führen zu einer besseren Produktivität, die sich in Kosteneinsparungen für den Auftragnehmer und die Planungsbüros niederschlägt; genauere Bewertungen – die Zusammenarbeit aller Beteiligten im Bauprozess im BIM-Modus ermöglicht es allen Beteiligten, die Kosten des Projekts auch bei Änderungen am Projekt im Blick zu behalten; höhere Genauigkeit und Vorhersehbarkeit bei der Kostenanalyse des Projekts, der Mengen- und Materialänderungen, Ausstattungen und Arbeitskräfte – die Integration von BIM mit 5D-BIM-Simulationsmodellen ermöglicht die Entwicklung effizienterer und nachhaltigerer Gebäude. Die Implementierung von BIM in die Kostenanalyse über alle Phasen des Bauprozesses hinweg liefert präzise und detaillierte Informationen, sodass die Planer fundierte Entscheidungen treffen können, wodurch die Notwendigkeit, Projektentscheidungen während der Bauausführung zu überarbeiten, verringert wird.

Was sind die Dimensionen von BIM?

Mit den Dimensionen von BIM werden alle Aspekte und Informationen definiert, die im Prozess der Digitalisierung eines Projekts eine Rolle spielen. BIM ist mehr als nur die einfache dreidimensionale Modellierung (3D), für die es bekannt ist, und kann weitere Dimensionen umfassen, die nützliche Informationen für das zu realisierende oder zu verwaltende Projekt hinzufügen: 3D – dreidimensionale Darstellung des Objekts; 4D – Analyse der Bauzeiten; 5D – Kostenanalyse; 6D – Bewertung der Nachhaltigkeit; 7D – Phase des Managements der realisierten Werke (Facility-Management);

Welche Eigenschaften sollte eine Software für die 5D-BIM-Modellierung haben?

Um die Vorteile der 5D-BIM-Modellierung zu nutzen und die Kostenschätzung für die Durchführung eines Projekts automatisch zu erhalten, müssen spezifische BIM-Softwarelösungen verwendet werden, die es ermöglichen, die Kosteninformationen mit dem 3D-Modell zu verknüpfen. Genauer gesagt, sollte eine 5D-BIM-Software es Ihnen ermöglichen: jedem Objekt des Modells eine entsprechende Position aus der Referenzpreisliste (oder allgemeiner einen Preis) zuzuordnen; die Kostenschätzung des Projekts automatisch zu erhalten; die Kostenschätzung in Echtzeit bei jeder Änderung des Modells zu aktualisieren; die automatisch erhaltene Kostenschätzung zu drucken, zu exportieren und zu überarbeiten. Ideal wäre es, eine einzige BIM-Software zu haben, um alle Dimensionen von BIM zu verwalten, d.h. alle Aspekte, die in die Planung eines Projekts einfließen.

Wie erhält man automatisch die Kostenschätzung aus dem 3D-Modell?

Um die Kostenschätzung automatisch direkt aus dem 3D-Modell zu erhalten, können Sie Edificius verwenden, die BIM-Software für die architektonische Planung. Mit Edificius können Sie die Kostenschätzung des Projekts direkt aus dem BIM-Modell erstellen, ohne zusätzliche Software zur Kostenschätzung oder Plug-ins.

Was kann man mit einer einzigen BIM-Software machen?

Darüber hinaus können Sie mit einem einzigen Werkzeug: das 3D-Modell des Projekts erstellen (vom Innenarchitekturdesign bis zur Planung der Außenräume); die TGA-Anlagen planen; historische Gebäude und Punktwolken verwalten; die Bauzeiten des Projekts bewerten; die Kostenschätzung für die Baukosten des Projekts automatisch erhalten; das Projekt mit grafischen Ausarbeitungen, Renderings, Videos und virtueller Realität präsentieren.

Was sind die Herausforderungen bei der Implementierung von 5D-BIM?

Trotz der zahlreichen Vorteile der Implementierung von BIM 5D ist der Prozess der Einführung dieser Methodik noch recht langsam. Die Ursachen sind: Mangel an einer einheitlichen Softwarelösung für die Implementierung von 5D-BIM; anfängliche Investition von Ressourcen; Umstellung der Geschäftsprozesse. Letztendlich erfordert die Implementierung der 5D-BIM-Methodik einen anfänglichen Aufwand aufgrund der Anschaffung neuer Technologien, Werkzeuge und korrekt geschulten Personals, aber die Vorteile rechtfertigen die investierten Ressourcen und tragen zu einem sicherlich effizienteren Planungsprozess des Projekts bei.