Das Thema Building Information Modeling (BIM) begleitet Software-Firmen schon seit Jahren. Diese stellen aber erst in den letzten Monaten ein zunehmendes Interesse daran fest. Allerdings herrscht noch große Unsicherheit: Wie wird sich der BIM-Prozess in der alltäglichen Arbeit auswirken und mit welchen Lösungen können diese Prozesse gestemmt werden? Dieser Beitrag zeigt, wie eine problemlose Einführung von BIM in einem Unternehmen möglich ist und wie man sich einen modernen BIM-Workflow in der Technischen Gebäudeausrüstung (TGA) konkret vorstellen kann.

BIM als neuer Arbeitsprozess

In der Bauindustrie beschäftigt sich Building Information Modeling (BIM) mit der Entwicklung und dem Betrieb von Gebäuden mit digitalen Daten, auf die alle am Bau beteiligten Personen zugreifen können. Im Kern ist BIM eine Philosophie, die in allen Phasen des Lebenszyklus eines Bauwerks neue Denk- und Arbeitsweisen hervorbringt. Im Zentrum steht dabei das koordinierte Gebäudemodell, das auf den Eckpfeilern Kollaboration und geteilte Information aufbaut.

Mit der fortschreitenden, weltweiten Verbreitung von BIM begreifen die Beteiligten der Baubranche den Wert der Methode immer mehr als einen interaktiven Arbeitsprozess, der die Art und Weise verändert, wie Bauwerke geplant, gebaut, betrieben und verwaltet werden. BIM erhält immer mehr Einfluss darauf, wie Gebäude aussehen, funktionieren und wie die verschiedenen Beteiligten an der Planung und Ausführung mitwirken können.

Ziele von BIM:

• Zuerst virtuell bauen, dann real bauen

• Mit der virtuellen Bauplangrundlage auf die reale Baustelle

• Reduktion von Fehlern

• Bessere Zusammenarbeit und Kommunikation

• Höhere Planbarkeit des Bauablaufs

• Nutzung neuer Technologien

Kommunikation und neue Rollen

Der digitale Wandel schlägt sich auch spürbar in der Baubranche nieder. Mit den neuen digitalen Technologien ergeben sich ganz neue Möglichkeiten bei Prozessen und Kommunikation. Besonders die Kommunikation spielt im BIM-Prozess eine zentrale Rolle. Schon zu Beginn eines Projekts vernetzen sich alle am Bau Beteiligten und definieren Projektziele und gemeinsame Standards. Innerhalb des BIM-Planungsprozesses entstehen so neue Rollen:

BIM-Manager

• Verantwortliche Stelle in einem Unternehmen für digitale Bauprozesse

• Prüft neue Technologien

• Erstellt die Strategie für zukünftige Bauprojekte

• Definiert Prozesse und Meilensteine

• Definiert Struktur der Modelle

BIM-Koordinator

• Sorgt dafür, dass alle beteiligten Parteien die gleichen Standards einhalten

• Überwacht die Prozesse und Termine

• Bereitet Big-Room-Meetings (mit allen beteiligten Planern) vor und strukturiert das Gebäudemodell

Umsetzung von BIM in der TGA am Beispiel eines Umbauprojektes

Bei Umbau, Renovierung und Erweiterungen steht man als Bauherr oder Planer häufig vor der Herausforderung, dass die Planungsgrundlagen mangelhaft sind. So existieren, wenn überhaupt, oft nur veraltete Pläne. Ein Gebäude entwickelt sich aber auch nach der Inbetriebnahme weiter. Nutzungsbedingte Änderungen und Erweiterungen fließen nur selten in die Pläne ein. In diesen Fällen musste früher das gesamte Gebäude neu vermessen werden, was unter Umständen Wochen dauern konnte.

Mit der Nutzung neuer Technologien wird der gesamte Arbeitsprozess digitalisiert und optimiert. Planungsgrundlagen werden innerhalb kurzer Zeit über 3D-Laserscanner digital aufgenommen und zur Bearbeitung im CAD-Programm bereitgestellt und modelliert.

Gemeinsamer Datenaustausch über BIM-Plattform

Das zentrale Element zur Umsetzung eines BIM-Workflows ist eine Plattform zum gemeinsamen Informationszugriff und Informationsaustausch. Solch eine zentrale BIM-Plattform stellt im Workflow zum Beispiel die Cloud-Software "Trimble Connect" dar. Die Plattform verbindet die Dateiverwaltung, den Datenzugriff, Benachrichtigungen und die Aufgabenverwaltung.

Mit "Trimble Connect" werden die BIM-Daten des Projektteams an einer zentralen Stelle mit einem gemeinsamen Datenzugriff gelagert. Modelle werden aus beliebigen Modellierungsprogrammen in einer übergreifenden Koordinatenansicht kombiniert.

Bestandsaufnahmen mit 3D-Laserscanner

Der BIM-Workflow startet mit der Bestandsaufnahme von Räumen, Hallen und Fassaden. Mit der rasanten Entwicklung der hochpräzisen Laserscanning-Technologien findet hier ein beeindruckender Wandel statt. Innerhalb weniger Minuten wird per Knopfdruck ein kompletter 360°-Scan durchgeführt. Das Resultat sind exakte Punktwolken, aus denen genaue Messungen entnommen oder Modelle erzeugt werden können. Die 3D-Scanning-Technologie erlaubt eine schnelle und einfache Dokumentation der Scan-Daten. Diese kann direkt mit dem Projektteam im Büro geteilt werden, um so den Ist-Zustand auf der Baustelle mit dem Modellentwurf zu vergleichen.

Modellierung von 3D-Gebäudemodellen für Planung, Visualisierung und Simulation

Mit den in der Bestandsaufnahme gewonnenen Daten in Form einer Punktwolke werden Gebäudemodelle erzeugt, die später als Grundlage für die weitere Planung dienen. Mithilfe von Modellierungs-Programmen wie "Trimble RealWorks" und "Trimble Edge-Wise" wird anhand der Punkte ein exaktes 3D-Projekt modelliert und zur Weiterverarbeitung im CAD-Programm nutzbar gemacht. Anhand der Dichte der Punkte und weiteren spezifischen Merkmalen wird erkannt, ob ein ausgewähltes Objekt ein Rohr, ein Lüftungskanal, eine Rampe, eine Wand oder ein Träger ist. Dementsprechend werden dann die Elemente modelliert.

Ein Modellier-Team erstellt je nach Bedarf die Modelle als IFC-, 3D-DWG- oder "nova"-Projekt (IFC (Industry Foundation Classes) und 3D-DWG sind Datenformate für Gebäudemodelle, "nova" ist eine Trimble-Planungssoftware).

Die modellierten Pläne werden danach wieder über die Datenplattform "Trimble Connect" allen Beteiligten zur Verfügung gestellt.

Automatisierte Vermessungen mit "Robotic Total Stations" (RTS)

Als nächster Schritt im BIM-Workflow werden die Punkte aus dem Gebäudemodell direkt auf der Baustelle digital, papierlos und schnell abgesteckt.

Ungenauigkeiten bei der manuellen Ausführung hatten bisher große negative Auswirkungen auf den weiteren Arbeitsablauf. Mit dem Einsatz einer "Robotic Total Station" werden die Punkte vom CAD-Programm direkt auf die Baustelle gelasert.

Da die RTS direkt aus dem Gebäudemodell arbeitet, gibt es weniger Fehler. Für den Einsatz der "Robotic Total Station" wird zudem nur ein Mitarbeiter vor Ort benötigt. Im Prinzip führt die "Robotic Total Station" die gesamte Arbeit selbstständig aus, während der Nutzer dem Laser folgt. Jeder Punkt wird bis auf wenige Millimeter genau entsprechend des Punkts im 2D/3D-Modell markiert, auf diese Weise können die Installationen mehrerer Subunternehmer gleichzeitig präzise positioniert werden. Dadurch kommt es auf der Baustelle zu keinen Verzögerungen.

Die "Robotic Total Station" von Trimble arbeitet mit denselben 2D-Zeichnungen bzw. 3D-Modellen wie andere in das Projekt involvierte Betriebe. Das vereinfacht und beschleunigt die Zusammenarbeit. Aus dem Gebäudemodell kann direkt auf die Absteckungs-Koordinaten zugegriffen werden. Änderungen der Positionen können während der Erstellung fotografiert und dokumentiert werden. Dadurch beschleunigt sich der Datenaustauschprozess zwischen Modell, Entwurf, BIM und Baustelle.

• «
• 1
• 2
• »