Neue Funktionen innerhalb von Card/1 von IB&T unterstützen die 3D-Modellierungen gemäß dem BIM-Gedanken. Die Vision der zukünftigen BIM-Prozesse erläutert IB&T anhand der Gastronomie.
Visualisierung von Bauwerken im despite SHARE Viewer von ceapoint aec technologies. Quelle: flickr (MSI PX60); ceapoint aec technologies
So häufig der Begriff BIM auch in der Marktkommunikation von Softwareherstellern und Verbänden in den letzten beiden Jahren benutzt wurde: In der Praxis ist er längst nicht überall angekommen. Wie konkret sehen BIM-Prozesse aus, welche Infrastruktur ist dafür notwendig und wie sieht die neue Form der Zusammenarbeit mit Partnern aus? Oft fehlt eine inhaltliche Kontur von BIM, insbesondere im Bereich Infrastruktur, wo im Gegensatz zum Hochbau noch weniger breites Verständnis vorhanden ist. Der Softwarehersteller IB&T (Card/1) ist vor diesem Hintergrund kreative Wege gegangen und vergleicht in seinem aktuellen Kundenmagazin die Einführung von BIM mit einem Besuch im Restaurant: Der Bauherr ist demnach der Gast (der BIM-Manager die Begleitung), das bestellte Menü die Auftraggeber-Informations- Anforderungen (AIA). Chef-Koch ist der BIM-Gesamtkoordinator.
Metapher des Kochens
Folgt man den Darstellungen der Zeitschrift (interaktiv 1/2017) erarbeitet der Küchenchef (BIM-Gesamtkoordinator) den BIM-Abwicklungsplan (BAP) gemäß den Anforderungen der AIA. Der Grill-Chef, der Pâtissier oder der Saucier sind gewissermaßen Chefs der einzelnen Gewerke (Kanal, Trassierung, Brücken etc.) und erarbeiten als Fachplaner ihre aufgabenspezifischen BAP. Als BIM-Konstrukteure werden deren Planungen vom Gesamtkoordinator fortwährend geprüft und validiert, beziehungsweise mit den neuen Anforderungen des Gastes abgeglichen. Zu den zentralen Aufgaben des Gesamtkoordinators gehört insbesondere die Kontrolle der Fachmodelle auf Kollisionen.
Freilich ist die Küchenmetapher nicht zu 100 Prozent korrekt, schließlich geht es bei BIM darum, dass zuerst eine virtuelle Planung vollständig erarbeitet wird, bevor man mit dem Kochen, also der eigentlichen Bauausführung, beginnt. Würde das Restaurant mit BIM arbeiten, würde es wissen, wann das Essen am Tisch geliefert wird, welche Qualität es hat und was die Herstellung genau kosten würde. Dazu würde virtuell beispielsweise das Menü festgelegt, die Zutaten bestellt, die Kosten simuliert und ein Ablaufplan erstellt, bevor mit der eigentlichen Zubereitung begonnen wird. Denn beim Bauen im BIM-Zeitalter sind – im Gegensatz zum konventionellen Projektmanagement – die einzelnen Bauteile der Verkehrswegeplanung direkt mit der Ablaufplanung verknüpft. Änderungen am Modell schlagen sogleich auch auf die Bauablaufplanung und die Kostenentwicklung durch und werden jedem einzelnen Planer und vor allem dem Gesamtkoordinator sofort deutlich.
Organigramm für BIM-Projekte: Über den BIM-Manager, der unmittelbar beim Auftraggeber angesiedelt ist, laufen die Auftraggeber Informationsanforderung (AIA) und der BIM Projektabwicklungsplan (BAP). Foto: IB&T Ingenieurbüro Basedow & Tornow GmbH
Aus der kulinarischen Metapher wird aber bereits einiges deutlich, was BIM an konkreten Aufgaben umfasst. Wie in guten Restaurants liegt für BIM der Schlüssel zum Erfolg in der reibungslosen Kooperation. „Die Kommunikation zwischen den Fachdisziplinen und dem BIM-Gesamtkoordinator beziehungsweise zwischen Gast und Chef-Koch funktioniert nur, wenn alle Beteiligten die gleiche Sprache sprechen“, sagt Marius Reuters, BIM-Spezialist bei IB&T. Daher orientiert sich IB&T konsequent an den herstellerunabhängigen Branchenstandards IFC und BCF, deren Entwicklung in Deutschland von dem Verein buildingSMART maßgeblich begleitet wird, und bei denen IB&T-Mitarbeiter eng involviert sind.
Finales Ergebnis der BIM-Planung ist ein fünfdimensionales BIM-Modell, bestehend aus der 3D-Geometrie inkl. Klassifizierungen, der Terminplanung (4D) und der Kostenplanung (5D), das an die ausführenden Firmen weitergegeben wird. Nach dem Bau erhält der Bauherr zur Dokumentation und zum Betrieb seines Bauwerkes das sogenannte „as built“-Modell, das den neuen Bestand umfasst.
Während IFC den Standard für die 3D-Geometrie der Planung darstellt, fokussiert das BCF-Format (BIM Collaboration Format ) auf die Kommunikation zwischen zwei am Projekt beteiligten Parteien. „Die simple Struktur dieses Formates ermöglicht auch Anwendern ohne vertiefte CAD-Kenntnisse, Problemstellungen des Projektes zwischen verschiedenen Gewerken zu kommunizieren“, so Reuters. Wenn der BIM-Gesamtkoordinator also Kollisionen in der Planung verschiedener Gewerke findet, kann er mittels entsprechender Software Screenshots vom Problem erstellen, sie mit Kommentaren und Markierungen ergänzen und anschließend an das entsprechende fehlerhafte Gewerk zur Verbesserung weiterleiten.
BIM in Card/1
Damit aus der Metapher des BIM „á la carte“ ein BIM „á la Card“ wird, richtet IB&T die Entwicklung seiner Software Card/1 gemäß den neuartigen Prozessen aus. Wichtige BIM-Prozesse werden ab der Version 9.0 unterstützt. So können einzelne 3D-Bauwerke aus topografischen Strukturen abgeleitet und generiert werden.
So kann beispielsweise anhand der 3D-Trasse eine komplette Station automatisch generiert werden. Diese Bauwerke stellen im Prinzip räumliche Körper dar, die aus Dreiecksflächen gebildet werden – also BIM-Modelle einzelner Bauwerke einer Trasse – die geometrisch hochgenau sind und beliebig ausgetauscht werden können. Dazu können in den Hauptfunktionsbereichen des Systems (Topografie, Verkehrswege und Entwässerung) innerhalb der Funktionsgruppe „Bauwerke generieren“ jeweils bereichsweise wesentliche Elemente der Planung und des Bestandes in Bauwerke überführt werden. Bisher konnten Bauwerke lediglich mithilfe der Programmiersprache CardScript definiert und generiert werden.
Diese 3D-Bauwerke haben einen hohen Stellenwert innerhalb von BIM-Prozessen. Neben der reinen Visualisierung in der 3D-Projektansicht lassen sich die Bauwerke in allen Schnittansichten darstellen.
Außerdem sind sie Grundlage für naturgetreue Abbildungen des Projektes mittels 3D-Renderingsoftware. „Durch die Visualisierung des Projektes ist es einfacher, mit den am Bau beteiligten Fachleuten zu kommunizieren, da jeder die Linien der Topografie nun gleich deutet und ein gemeinsamer Konsens das Konfliktpotential eingrenzt“, sagt Marius Reuters. Ebenso lassen sich neue Elemente millimetergenau um den Bestand herum planen.
Die Bauwerke bilden zudem die Grundlage für die Fahrsimulation in Card/1, die ab Version 9.0 die Fahrt direkt in der 3D-Projektansicht möglich macht. Dabei können die einzelnen Bauwerke beliebig in die Simulation eingebunden werden. IB&T erweitert auch die 3D-Projektdarstellung um die Funktionen der virtuellen Realität, um Planungsdaten auch mit einer VR-Brille zu zeigen.
Des Weiteren sind die 3D-Baukörper auch für die Bauabrechnung wichtig, da sie bereits Volumenbzw. Massenkörper sind und so an die Leistungsabrechnung gekoppelt werden können. Die Bauwerke können auch mit einem übergeordneten BIM-System ausgetauscht werden. Im Moment ist dies mit der CPIXML- Schnittstelle möglich. In Zukunft will IB&T dafür auch eine IFC-Schnittstelle zur Verfügung stellen.
Durch ein zusätzliches Modul gibt es innerhalb der CARD/1 Version 9.0 nun auch die Möglichkeit, Brücken zu generieren. Die generierten 3D-Brückenbauwerke werden in sinnvolle Bau- und Unterbaugruppen differenziert, sodass sie sich einzeln darstellen und mit Eigenschaften belegen lassen. Diese strukturierten Daten können auch in andere Systeme integriert, aber auch in Card/1-Anwendungen bei der Trassierung (etwa der Sichtweitenanalyse) eingebunden werden.