Vom BIM zum CIM

Das CIM BIM ist die Evolution des Building Information Modeling auf städtischer, infrastruktureller und territorialer Ebene. Das CIM integriert BIM-Modelle, GIS-Daten, IoT und Managementinformationen in ein interaktives 3D-Modell, das nützlich ist, um Gebäude, Infrastrukturen und Städte zu entwerfen, zu analysieren und zu verwalten. Der Übergang vom BIM zum CIM ermöglicht es, das einzelne digitale Gebäude in ein urbanes Informations- und Entscheidungssystem zu transformieren.

CIM ist ein Begriff, der bereits seit vielen Jahren in Gebrauch ist, aber nicht so bekannt wie das BIM (Building Information Modeling) ist.

Lassen Sie uns sehen, was CIM ist, welche Eigenschaften es hat, warum es in der digitalen Verwaltung des Gebauten immer zentraler sein wird und wie es verwendet werden kann, um Gebäude, Infrastrukturen und komplexe Vermögenswerte durch die Integration von BIM, GIS und Daten zu steuern.

Was ist CIM im Bauwesen?

Der CIM ist der Informationsmanagementprozess für erweiterte 3D-Modelle, die aus mehreren BIM-Modellen und territorialen Daten bestehen, nützlich zur Darstellung von Gebäuden, Infrastrukturen, Stadtteilen oder ganzen Städten. Er kann als die Evolution von BIM von der Gebäudeebene zur städtischen, infrastrukturellen und territorialen Ebene verstanden werden.

CIM ist ein Akronym, das mit teilweise unterschiedlichen, aber konvergierenden Bedeutungen verwendet wird:

Das CIM-Modell beschreibt nicht nur ein isoliertes Gebäude, sondern rekonstruiert ein umfassenderes System: einen Campus, eine lineare Infrastruktur, ein Stadtviertel, ein Netzwerk von Vermögenswerten oder einen Teil einer Stadt.

Um alles über BIM zu erfahren, lesen Sie auch den Artikel „Wozu dient BIM„.

Was ist CIM

Man könnte also sagen, dass BIM für den Bausektor steht, während CIM für den Infrastruktursektor steht.

Wie beim BIM ist auch beim CIM das 3D-Modell der Mittelpunkt des gesamten Prozesses und das verbindende Element zwischen den Nutzern (Planern, Unternehmen, Auftraggebern, Wartungsdiensten usw.) und den Informationen (geometrischen und nicht-geometrischen) bezüglich des zu realisierenden Projekts.

Im Falle des CIM enthält das Modell Informationen über Gebäude, Straßen, öffentliche Räume, Straßenbeleuchtungssysteme (auch dank der IoT-Technologie) bis hin zu Daten über die Nutzer dieser bestimmten Bereiche.

Zu diesen Informationen können Umwelt-, Territorial-, Management- und Risikodaten hinzugefügt werden, die nützlich sind, um das Gebäude oder die Infrastruktur nicht als isoliertes Element, sondern als Teil eines umfassenderen städtischen Systems zu betrachten.

Die am Prozess beteiligten Planer haben Zugang zu den Informationen, die im Laufe der Zeit gespeichert und implementiert werden.

Wozu dient das CIM?

Das CIM dient dazu, bessere Entscheidungen über Gebäude, Infrastruktur und Städte zu treffen, da es Daten, die normalerweise getrennt bleiben würden, abfragbar, vergleichbar und visualisierbar macht. Der Fachmann kann das CIM nutzen, um Szenarien zu entwerfen, Risiken zu bewerten, Wartungen zu planen, Auswirkungen zu analysieren und multidisziplinäre Teams zu koordinieren.

Die relevantesten Anwendungen des CIM sind:

• koordinierte Planung von Infrastruktur und städtischen Gebieten;
• digitale Verwaltung komplexer Gebäudebestände;
• Simulationen zu Verkehr, Energie, Mikroklima, Sonneneinstrahlung und Beleuchtung;
• Risikobewertung bei seismischen, hydrogeologischen, vulkanischen oder umweltbedingten Risiken;
• Notfallmanagement und Planung von Fluchtwegen;
• geplante Wartung und Asset Management;
• Entscheidungsunterstützung für öffentliche Einrichtungen, Betreiber und Property Manager;
• Integration mit IoT-Sensoren und Business Intelligence-Dashboards.

Die Zusammenarbeit ist eines der Schlüsselelemente des BIM, und dasselbe Prinzip gilt für das CIM. Mehrere Akteure können an interaktiven, aktualisierbaren 3D-Modellen arbeiten und auf geometrische und nicht-geometrische Daten in Echtzeit zugreifen.

Die Zusammenarbeit ist eines der Schlüsselelemente des BIM, und dasselbe Kooperationspotenzial gilt sicherlich auch für das CIM.

Wie das BIM im Bauwesen ermöglicht das CIM den Planern, im Team an einer Reihe von interaktiven und Echtzeit-3D-Modellen zu arbeiten. Diese Arbeitsweise bietet im Vergleich zu traditionellen Methoden optimale Ergebnisse zu geringen Kosten, insbesondere in multidisziplinären Bereichen, durch ein interaktives und zeitnahes Projekt.

Dank des CIM ist es viel einfacher, verschiedene Planungsszenarien zu analysieren, Risiken und Lösungen zu bewerten und geplante sowie gemeinsame Entscheidungen zu treffen, wodurch Fehler und Unvorhergesehenes minimiert werden. Dies gilt nicht nur in der Planungsphase, sondern auch in der Phase des Betriebs und der Verwaltung von Assets, wenn es notwendig ist, Daten aus verschiedenen Quellen zu aktualisieren, abzufragen und zu korrelieren.

Es ist möglich, Projekte in beliebigem Maßstab zu realisieren, von einzelnen kleinen Strukturen bis hin zu einer ganzen Stadt, und Systeme der künstlichen Intelligenz und des Internet of Things (IoT) zu nutzen.

Um mehr über das IoT im BIM zu erfahren, lesen Sie den vertiefenden Artikel „IoT im BIM„.

In der Praxis integrieren die beteiligten Nutzer direkt in ihren Webbrowser die BIM-Projektmodelle in interaktive und inhaltsreiche 3D-Stadtmodellumgebungen. Die CIM-Modelle werden so zu reichen Informationscontainern, aus denen alle relevanten Projektdaten abgerufen, analysiert und konsultiert werden können, um mit jedem Teammitglied überall auf der Welt in Echtzeit zusammenzuarbeiten.

Das CIM ermöglicht auch komplexe Bewertungen wie Analysen zu Sonneneinstrahlung, Mikroklima, Beleuchtungstechnik, Verkehr und den Auswirkungen von Naturkatastrophen (wie Erdbeben, Hurrikane, Überschwemmungen usw.).

Die CIM-Modelle werden hauptsächlich von Architekten, Ingenieuren, Stadtplanern und Fachleuten verwendet, die an der Planung in beliebigem Maßstab beteiligt sind.

Warum ist CIM wichtig für intelligente Städte und Infrastrukturen?

CIM ist wichtig, weil es ermöglicht, komplexe städtische Systeme mit integrierten Daten zu steuern, nicht mit separaten Unterlagen. In intelligenten Städten kann CIM 3D-Modelle, GIS-Daten, IoT-Sensoren, Umweltanalysen und Managementinformationen verknüpfen, um Planung, Resilienz und Wartung zu unterstützen.

Ein CIM-Modell kann helfen, operative Fragen zu beantworten wie:

• Welche Gebäude befinden sich in Risikogebieten?
• Welche Infrastrukturen sind am stärksten Naturereignissen ausgesetzt?
• Welche Wege sind im Notfall am sichersten?
• Welche Räume verbrauchen am meisten Energie?
• Welche Vermögenswerte benötigen Wartungspriorität?
• Wie verändern sich Verkehr, Beschattung oder Mikroklima in verschiedenen Planungszenarien?
• Welche öffentlichen Gebäude sind am nächsten zu Schulen, Verkehrsanbindungen, Krankenhäusern oder kritischen Bereichen?

Im Bauwesen ermöglicht CIM die Verknüpfung des Lebenszyklus eines einzelnen Vermögenswerts mit der städtischen Ebene. Dies ist besonders nützlich für lineare Infrastrukturen, Netze, Krankenhäuser, Universitäten, Häfen, Campus, öffentliche Vermögenswerte und verteilte städtische Systeme.

Was ist der Unterschied zwischen BIM und CIM?

Der Hauptunterschied liegt im Anwendungsbereich: BIM verwaltet das Informationsmodell eines Gebäudes oder eines Bauwerks, während CIM komplexe Systeme verwaltet, die aus mehreren Gebäuden, Infrastrukturen und territorialen Daten bestehen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass BIM auf das Asset fokussiert ist; CIM hingegen auf das Asset im städtischen Kontext.

BIM ist ein Prozess, der Planung, Bau, Wartung und Stilllegung eines Bauwerks verbindet und auch das Kostenmanagement berücksichtigt. Mit der Etablierung von BIM im Bauwesen und der Ausweitung auf Infrastrukturen und die zivile Industrie entstand das Konzept von CIM.

Um eine sofortige Unterscheidung zwischen BIM und CIM zu treffen, könnte man sagen, dass sich BIM auf „vertikale Bauwerke“ (Gebäude, Strukturen usw.) bezieht, während CIM für „horizontale Bauwerke“ (Straßen, Tunnel, Infrastrukturen usw.) verwendet wird. Das Konzept ist jedoch genau dasselbe: In beiden Fällen steht ein virtuelles 3D-Modell zur Verfügung, das der digitale Zwilling des zu realisierenden Modells ist und alle Details und nützlichen Informationen für den gesamten Lebenszyklus des Bauwerks enthält. Diese Informationen werden direkt im 3D-Modell mithilfe spezifischer Software eingegeben und vor der Baustellenerrichtung des Projekts analysiert.

Im BIM-Modell werden, wenn ein beliebiges Element (oder parametrisches Objekt) geändert wird, alle Ansichten, die dieses Element anzeigen, in Echtzeit und automatisch aktualisiert. Dies ermöglicht es Planern und Auftragnehmern, stets auf aktualisierte Informationen zuzugreifen. Dies geschieht auch in CIM-Modellen und stellt einen großen Vorteil dar, insbesondere im Falle komplexer Modelle.

Die Planung von 3D-Modellen, sowohl für BIM als auch für CIM, hat immer ihre Herausforderungen gehabt, einschließlich der Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen allen am Prozess beteiligten Akteuren.

Die technologischen Fortschritte im Laufe der Jahre haben erhebliche Verbesserungen gebracht, und die Nutzung von BIM ist zu einer gängigen Praxis für Unternehmen und Fachleute im AEC-Sektor geworden, auch dank von kollaborativen Plattformen, die die Teamarbeit erleichtern.

Auch CIM wird zunehmend in der Praxis der Fachleute präsent sein, und es ist unerlässlich, mit den kontinuierlichen technologischen und methodologischen Entwicklungen in der Bauwelt Schritt zu halten.

Wie bei BIM ist CIM mehr als nur eine Software; es ist ein Prozess. Es umfasst die Projektplanung bis hin zu Bau, Betrieb und Wartung, wobei das Kostenmanagement, die Abläufe und das Projekt als Ganzes berücksichtigt werden.

BIM und CIM sind Prozesse, die verwendet werden, um die Arbeitsabläufe, den Informationsaustausch und das Management des gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks zu verbessern.

Konkret ermöglicht CIM die dynamische Planung und Verwaltung des 3D-Modells eines gesamten Gebiets, um die Zusammenarbeit und das Projektergebnis, einschließlich der Rentabilität des Eingriffs, zu verbessern.

Wie funktioniert der Übergang von BIM zu CIM?

Der Übergang von BIM zu CIM besteht darin, das Informationsmodell BIM von der Ebene eines einzelnen Gebäudes auf die städtische, infrastrukturelle oder territoriale Ebene zu erweitern. In diesem Prozess wird das BIM-Modell mit GIS-Daten, Umweltinformationen, Netzwerken, IoT-Sensoren, Risikolayer und Management-Dashboards verbunden.

In der Praxis erfolgt der Übergang von BIM zu CIM, wenn das digitale Modell des Projekts nicht mehr nur zur Planung oder Verwaltung eines Gebäudes verwendet wird, sondern Teil eines umfassenderen Systems wird. Ein Gebäude kann mit der Verkehrsinfrastruktur, technologischen Netzwerken, städtebaulichen Vorgaben, seismischen oder hydrogeologischen Risiken, Wartungsdaten und Entscheidungsindikatoren verbunden sein.

Das Ergebnis ist eine BIM/CIM-Managementumgebung, in der Planer, Betreiber, öffentliche Einrichtungen und Instandhalter 3D-Modelle, GIS-Karten und Verwaltungsdaten über eine einzige Plattform abfragen können. Dieser Ansatz eignet sich besonders für Universitätscampus, Krankenhäuser, öffentliche Liegenschaften, lineare Infrastrukturen, Stadtquartiere und Smart Cities.

Wie integrieren sich BIM, GIS und CIM?

BIM, GIS und CIM integrieren sich, indem sie die Informationsdetails des Gebäudemodells mit der geografischen Lage, den territorialen Einschränkungen und den Umweltdaten des Kontexts verbinden. Das BIM beschreibt das Werk; das GIS beschreibt das Gebiet; das CIM vereint die beiden Dimensionen in einem abfragbaren 3D-Modell der Stadt.

Um intelligente Städte zu planen, wäre es äußerst nützlich, Informationen und Vorteile aus der Anwendung der Technologien BIM, GIS und CIM zu vereinen.

Um mehr über die Beziehung zwischen BIM und GIS zu erfahren, lesen Sie den Artikel über die Integration von BIM und GIS.

Wie wir gesehen haben, impliziert das Konzept des CIM die Modellierung von Informationen städtischer und infrastruktureller Modelle unter Verwendung einer großen Menge multidisziplinärer Daten.

Durch die Integration dieser Daten mit denen aus Geoinformationssystemen (GIS), die Modelle und Daten auf einer georeferenzierten Karte positionieren, und dem BIM (Building Information Modeling) ist es möglich, ein strukturiertes System zu generieren, das die Infrastruktur mit ihrem städtischen Kontext verbindet.

Die BIM-GIS-Integration ermöglicht es somit, die Detailinformationen des einzelnen Gebäudes — Räume, Komponenten, Funktionen, Materialien, technische Dokumentation — mit territorialen Daten wie Einschränkungen, Risikogebieten, Infrastrukturen, Netzen, Umweltbedingungen und Gefahrenquellen im Kontext zu verbinden.

Dies erzeugt einen informierten Entscheidungsprozess für alle beteiligten Projektbeteiligten und erleichtert die zu planenden Entscheidungen. Zum Beispiel ist es das optimale System, um den idealen Standort für ein bestimmtes Gebäude auszuwählen, basierend auf seinem Zweck und der potenziellen Veränderung des umliegenden städtischen Szenarios (Nähe zu Schulen, öffentlichen Verkehrsmitteln usw.).

Darüber hinaus ist es möglich, Simulationen durchzuführen, um Notfälle zu bewältigen, wie im Falle von Feuer, terroristischen Angriffen, Naturkatastrophen usw., indem Fluchtwege, Evakuierungspläne, sichere Bereiche usw. vorhergesehen werden.

In der Praxis werden zahlreiche Daten integriert, die zu harmonisierten Prozessen führen, die darauf abzielen, Fehler zu vermeiden und eine vorausschauende Planung der Entscheidungen zu ermöglichen.

Der Übergang vom BIM zum CIM stellt somit eine wesentliche Evolution der Digitalisierungsprozesse dar. Das Informationsmodell beschreibt nicht mehr nur das einzelne Gebäude, sondern verbindet es mit dem Gebiet, den Risiken, den Nutzungen und den Managementstrategien. Auf diese Weise wird es zu einem operativen Werkzeug zur Verbesserung von Sicherheit, Resilienz, Wartung und Planung. Wenn Sie ein Online-Tool zur Arbeit mit GIS wünschen, beginnen Sie sofort kostenlos mit usBIM.gis.

Der CIM als geospatialer digitaler Zwilling für das Management des Gebäudebestands

Eine konkrete Weiterentwicklung des CIM ist der geospatiale digitale Zwilling, eine digitale Umgebung, in der BIM-Modelle, GIS-Daten und Managementinformationen integriert werden, um die Analyse und das Management komplexer Gebäudebestände zu unterstützen.

Dieser Ansatz ist besonders nützlich, wenn die Vermögenswerte zahlreich, über das Gebiet verteilt und durch unterschiedliche Funktionen gekennzeichnet sind. Dies ist beispielsweise der Fall bei Universitätscampus, Krankenhauskomplexen, öffentlichen Vermögenswerten, verteilten Infrastrukturen oder städtischen Systemen, in denen das Management des einzelnen Gebäudes immer mit dem territorialen Kontext verbunden sein muss.

Ein bedeutendes Anwendungsbeispiel betrifft den Gebäudebestand der „Universität degli Studi di Napoli Federico II“, der aus über 150 Gebäuden besteht, die sich über einen großen Teil der Stadt Neapel erstrecken. Das Experiment hat das Ziel, eine dreidimensionale und interaktive digitale Infrastruktur zu schaffen, die in der Lage ist, BIM-Modelle, GIS-Daten und Business-Intelligence-Tools zur Unterstützung des Asset Managements zu integrieren.

Der Prozess beginnt mit der Sammlung und Normalisierung heterogener Daten: BIM-Modelle im IFC-Format, 3D-Vermessungen, zweidimensionale Unterlagen, technische Dokumentation, Sicherheitspläne, strukturelle Daten, Umweltinformationen und GIS-Kartenschichten. Diese Informationen werden in einer Datenfreigabeumgebung organisiert, um sie zugänglich, aktualisierbar und abfragbar zu machen.

Der Schlüssel des Systems ist die Möglichkeit, Informationen, die verschiedenen Maßstäben angehören, zu verknüpfen. Im Fall des Universitätsvermögens wird der Gebäudecode zum Korrelationspunkt zwischen dem BIM-Modell und den GIS-Layern. Auf diese Weise wird das Gebäude zum Informationsknoten, über den geometrische, funktionale, strukturelle, managementbezogene und territoriale Daten miteinander in Beziehung gesetzt werden.

Das Ergebnis ist ein CIM-Modell, das nicht nur Gebäude und städtischen Kontext grafisch darstellt, sondern auch die Beziehungen zwischen Räumen, Funktionen, Bauteilen und Umwelt- oder anthropogenen Risikofaktoren analysiert. Das Modell wird somit zu einem operativen Werkzeug zur Unterstützung von Wartung, Sicherheit, Planung und Notfallmanagement.

Wie funktionieren Business Intelligence und Dashboards im CIM?

Die Integration von BIM und GIS wird noch effektiver, wenn sie durch Business Intelligence-Tools unterstützt wird. BI ermöglicht es, große Datenmengen in Indikatoren, Grafiken und dynamische Dashboards umzuwandeln, die nützlich sind, um komplexe Phänomene sofort zu erfassen.

Durch interaktive Dashboards ist es möglich, das Bauvermögen abzufragen und operative Fragen zu stellen: Welche Gebäude befinden sich in Hochrisikogebieten? Wo befinden sich die Labore mit der größten Exposition gegenüber chemischen oder biologischen Risiken? Welche Umgebungen sind gleichzeitig von internen Risiken und territorialen Gefahrenfaktoren betroffen? Welche Standorte benötigen Priorität bei Interventionen?

Im Fall der Federico II können die BIM-Daten zu den Umgebungen und Laboren mit GIS-Layern zu seismischen, vulkanischen und hydrogeologischen Risiken, Erdrutschrisiken, territorialen Einschränkungen und der Nähe zu Produktionsstätten oder sensiblen Anlagen integriert werden. Auf diese Weise ist es möglich, eine integrierte Lesart der Expositionsniveaus, der Verwundbarkeiten und der Sicherheitsbedingungen zu erhalten.

Die Dashboards ermöglichen es, Informationen nach Gebäude, Etage, Funktion, Laborart, Risikoniveau, Vorhandensein sensibler Materialien oder Nähe zu Gefahrenquellen zu filtern. Das System wird somit nicht nur für Techniker und Planer nützlich, sondern auch für Vermögensverwalter, Entscheidungsträger und Verwaltungspersonal, das mit der Planung von Interventionen, der Planung von Wartungen oder der Bewertung von Notfallszenarien betraut ist.

In dieser Perspektive entwickelt sich das CIM von einem dreidimensionalen Informationsarchiv zu einem echten Entscheidungsunterstützungssystem. BIM, GIS und Business Intelligence arbeiten zusammen, um eine bewusstere Governance zu schaffen, die auf aktuellen, abfragbaren und klar visualisierbaren Daten basiert.

FAQ CIM

Im Folgenden finden Sie häufig gestellte Fragen zum CIM BIM.

CIM Akronym: Was bedeutet das?

CIM ist das Akronym für City Information Modeling, eine Methodik, die die Prinzipien von BIM auf städtischer Ebene anwendet. Es ermöglicht die Erstellung digitaler Modelle von Städten, indem Daten zu Gebäuden, Infrastruktur und Gebiet integriert werden, und unterstützt die Planung und das Management intelligenter Städte.

Was bedeutet CIM?

Mit dem Begriff CIM wird ein digitales Modell bezeichnet, das die gesamte Stadt und ihr Gebiet darstellt, indem Informationen über Gebäude, Infrastruktur und Dienstleistungen integriert werden. Dieser Ansatz wird für die Stadtplanung, das Flächenmanagement und die Entwicklung intelligenter Städte verwendet.

Was bedeutet CIM BIM?

„CIM BIM“ bezeichnet die Beziehung zwischen City Information Modeling und Building Information Modeling. Das BIM verwaltet das Informationsmodell eines Gebäudes oder eines Bauwerks; das CIM erweitert denselben Ansatz auf städtische, infrastrukturelle und territoriale Ebenen.

Was ist der Unterschied zwischen BIM und CIM?

Der Hauptunterschied zwischen BIM und CIM ist die Skalierung. Das BIM bezieht sich auf ein einzelnes Gebäude oder Asset; das CIM verbindet mehrere BIM-Modelle mit GIS-Daten, IoT und territorialen Informationen, um Städte, Infrastrukturen und komplexe Vermögenswerte zu verwalten.

Was ist das BIM/CIM Management?

Das BIM/CIM Management ist die koordinierte Verwaltung von BIM-Modellen, GIS-Daten, technischen Informationen, Dokumenten, Indikatoren und Entscheidungs-Dashboards. Es dient der Kontrolle von Gebäuden, Infrastrukturen und Vermögenswerten über ihren Lebenszyklus hinweg.

Was bedeutet der Übergang von BIM zu CIM?

Der Übergang von BIM zu CIM ist die Evolution vom BIM-Modell des einzelnen Gebäudes zu einem städtischen oder infrastrukturellen CIM-Modell. Es bedeutet, 3D-Modelle, territoriale Daten, Risiken, Netzwerke, Sensoren und Managementinformationen in einem einzigartigen System zu verbinden.