Fazit

Eine integrale Bauplanung auf Basis von BIM ist keine Zukunftsmusik mehr. Diese Entwicklung ist genauso weitreichend, wie der in der Vergangenheit erfolgte Übergang vom Zeichenbrett zur CAD-Planung. Darauf werden sich auch alle in der HEA organisierten Marktpartner einstellen müssen. Eine Auseinandersetzung mit dem Thema ist sowohl für Industrie, Fachhandwerke und Energieunternehmen zwingend notwendig, um nicht den Anschluss an digitale Entwicklungen und Trends zu verpassen. Dabei gibt es unterschiedliche Ansätze: Während die geräteherstellende Industrie in der Regel Datensätze für Systeme und Geräte zur Verfügung stellt, werden Fachhandwerker auch in die Entwurfs- und Ausführungsplanung eingebunden. Energieunternehmen sollten sich auf die Projektierung der energierelevanten Komponenten sowie auf Dienstleistungen rund um die spätere Bewirtschaftung des Objektes konzentrieren. Gut vorstellbar wären auch gemeinsame Aktivitäten von Energieunternehmen und Fachhandwerkern.

Anhänge BIM-Dossier

Anhang 1: Kosten BIM vs. traditionelle Planung ................................................. 14

Anhang 2: Einsatz von BIM in bauausführenden Unternehmen .............. 15

Anhang 3: Beispiele BIM-Plattformen ........................................................................ 16

Anhang 4: Standards und Datenformate im Open BIM ................................. 17

Anhang 5: Beispiel für einen Workflow „Kälteplanung“ .................................. 18

Anhang 6: Beispiele für BIM-Angebote von Industrieunternehmen ..... 20

Anhang 7: Wichtige Normen und Richtlinien BIM ............................................ 22

Anhang 1: Kosten BIM vs. traditionelle Planung

In der Grafik sieht man deutlich, dass die Kosten am Anfang des Prozesses (Vorplanung) aufgrund eines größeren Abstimmungsbedarfs höher sind, sich aber schon in der Entwurfsphase deutlich gegenüber einer traditionellen Planung reduzieren. Grund hierfür sind u. a. automatisierte Massenermittlungen und Kalkulationen. Digitale Informationen vermeiden außerdem aufwendige und fehleranfällige Arbeiten, daher verursachen, wie zu sehen, Änderungen und Fehler im Abstimmungsprozess hohe Kosten.

Fazit: BIM hat bei optimalem Projektverlauf deutliche Kostenvorteile gegenüber einer traditionellen Planung.

Einfluss auf Kosten

AUFWAND BIM Traditionell Kosten der Änderung

Grundlagen Vorentwurf Entwurf Werkplanung Ausführung VerzögerungRechtsstreit

Aufwandsverlagerung und Einfluss auf die Kostenentwicklung nach Patrick MacLeamy

(Quelle: (Liebich, et al., 2011)

Bewirtschaftung >>>

Anhang 2: Einsatz von BIM in bauausführenden Unternehmen

Eine Studie des Management- und Technologieberatungsunternehmens BearingPoint (www.bearingpoint.com) aus dem Jahr 2019 zeigt, dass die Durchdringung von BIM als kooperative Arbeitsmethodik derzeit noch relativ gering ist. Die Studienergebnisse zeigen im Kern, dass bei knapp 70 Prozent der Befragten zwar eine BIM-Strategie im Unternehmen existiert, allerdings werden die strategischen Ziele noch nicht operationell umgesetzt! Weitere Ergebnisse der Studie zeigen die beiden Grafiken. Die gesamte Studie findet sich unter der genannten Webadresse.

In welchen Phasen des Lebenszyklus eines Bauwerks wird BIM vorzugsweise verwendet?

Planung von Neubauten, Umbau- und Modernisierungsmaßnahmen Erfassung von Umbau- und Modernisierungsmaßnahmen Neuerfassung von Bestandsgebäuden Neuerfassung von Neubauten Betrieb von Bestandsgebäuden Rückbau Sonstige 2 9 34 33 39 39 48

Angaben in Prozent

In welchen Bereichen wird BIM derzeit bei Ihnen in der Organisation eingesetzt?

Bauablaufplanung und Bauleitung Ausschreibung und Vergabe Controlling und Projektmanagement Instandhaltung Flächenmanagement Entwurfs-/ Genehmigungs-/ Ausführungsplanung Grundlagenermittlung und Vorplanung Rückbau und Abriss Sonstige

Umfrage bei bauausführenden Unternehmen 2019

Quelle: BearingPoint 2 5

21 20 20 18 29

27 25

28 Angaben in Prozent

Anhang 3: Beispiele BIM-Plattformen

Die für den BIM-Prozess eingesetzte Software muss bestimmte Anforderungen erfüllen, damit sie BIM-fähig ist. So müssen z. B. eine Vielzahl von einzelnen Prozessen integrierbar sowie funktionierende Schnittstelle für den Datenaustausch vorhanden sein. Der eigentliche Planungsprozess wird dann in Einzelaufgaben strukturiert. Die dreidimensionalen Gebäudemodelle werden hierfür von

allen Projektbeteiligten mit den relevanten Informationen über gemeinsame Datenformate gefüllt. Dafür gibt es z. T. eigenständige Softwarelösungen, die Daten nach erfolgter Detailberechnung im IFC-Format in das 3D-Modell einfügen und somit im zentralen Modell ablegen. Für Architekten und Planer stellen außerdem viele Unternehmen BIM-fähige Produktdaten mit relevanten Daten und Eigenschaften auf Plattformen zum Download zur Verfügung. Die BIMobject Cloud unter www.bimobject.com ist die nach eigenen Angaben weltweit größte Plattform für herstellerspezifischen BIM-Content. Auch die DIN Bauportal GmbH bietet unter www.din-bauportal.de eine BIM-Plattform an. Die DIN BIM Cloud nutzt das dynamische Ordnungssystem von STLB-Bau – DBD und die BIM-Klassifikation nach STLB-Bau (DIN SPEC 91400). www.mepcontent.com bietet aktuelle 3D- und parametrische Produktinformationen, die in jedem BIM-Prozess einsetzbar sind.

Die Liste zeigt wichtige Anbieter für BIM-Verfahren bzw. BIMfähige Softwarelösungen und Services für die Gebäudetechnik ohne Anspruch auf Vollständigkeit:

• Allplan: www.allplan.com • Archicad: www.graphisoft.de • Bentley www.bentley.com • Linear: www.linear.eu • Revit: www.autodesk.de • Tekla Structures: www.tekla.com • Vectorworks: www.computerworks.de • Magicad:www.magicad.com

Anhang 4: Standards und Datenformate im Open BIM

IFC

Wenn man von Open BIM spricht, spielt auch immer das Dateiformat IFC eine große Rolle. Die Abkürzung IFC steht für Industry Foundation Classes und bezeichnet einen internationalen offenen Standard nach DIN EN ISO 16739 für den Datenaustausch im Bauwesen. Entwickelt wurde er von der BIM-Organisation buildingSMART. Die in das Projekt involvierten Partner können mit IFC Daten austauschen und ihr spezielles Fachmodell in das Koordinationsmodell einbringen.

BCF

BCF steht für Open BIM Collaboration Format und ist ein offener Standard für den vereinfachten Austausch von Nachrichten zwischen den Projektbeteiligten während eines Bauprojekts. Es wurde ebenfalls von buildingSMART initiiert und ermöglicht in Verbindung mit IFC eine modellbasierte Kommunikation während eines Planungsprozesses.

DIN SPEC 91400

Die DIN SPEC 91400 ist ein bauteilorientiertes Klassifikations- und Beschreibungssystem für BIM und den IFC-Datenaustausch nach STLB-Bau. Durch Anwendung dieser Klassifikation können Bauteile in Bauwerksmodellen mit standardisierten Eigenschaften inhaltlich kompatibel zu STLB-Bau und zu IFC mit Daten gefüllt werden. Damit wird ein einheitliches Klassifikations- und Beschreibungssystem für BIM-Objekte definiert.

MVD

Model View Definition ist eine gefilterte Ansicht des IFC. Es erlaubt Benutzern, Inhalte aus den Modellen zu exportieren, um eine bestimmte Verwendung zu erfüllen. Wenn zum Beispiel ein Architekt sein Modell für einen Teilbereich liefern muss, macht er keinen Datenexport des gesamten Modells. Er wählt einen vordefinierten IFC-Export. Dann werden nur benötigte Informationen wie z. B. Gebäudehülle oder einzelne Räume weitergegeben.

Objektplanung Gesamtkoordination

Koordination Tragwerksplanung Koordination TGA-Planung

Koordinationsmodell

CAFM-Connect

CAFM-Connect ist aufgrund einer Initiative von Verbänden aus der Immobilienbranche entstanden und bietet einen offenen Datenstandard auf IFC Basis, der den Betrieb von Immobilien und technischen Anlagen auf Basis von Open BIM organisiert. CAFM-Connect beinhaltet ein Raumbuch, in dem Raumdaten und Bauteile für Liegenschaften und Gebäude abspeichert und ausgetauscht werden können.

Anhang 5: Beispiel für einen Workflow „Kälteplanung“

Im Folgenden soll exemplarisch ein BIM-Workflow für eine Kälteplanung gezeigt werden. Die Abläufe orientieren sich an einem bei www.linear.eu vorgestellten Workflow.

Schritt 1: TGA-Modell-Erstellung

Der TGA-Planer erhält die Gebäudearchitektur als Modell und nutzt dieses als Grundlage zur Erstellung eines TGA-Modells für die Durchführung der Technikplanung.

Schritt 2: Gebäudeanalyse

Nach Erweiterung des Architekturmodells um TGA-spezifische Informationen, steht das Modell zur Planung und zu Analysezwecken bereit. Das Modell wird in ein spezielles TGA-Programm eingelesen und analysiert. Fehlende Angaben können manuell ergänzt oder berechnet werden. Eine übersichtliche Darstellung anhand von Gebäudeteilen, Etagen und Räumen ermöglicht eine schnelle Orientierung. Das erfasste Gebäudemodell ist Basis für alle Lastberechnungen, Nachweise und Auslegungen.

Schritt 3: Kühllastberechnung

Wenn das Gebäude vollständig erfasst und analysiert ist erfolgt die Kühllastberechnung. Nach der Eingabe der Lasten, Temperaturen, Verschattungen, von Nutzungs- und Betriebsprofilen sowie aller für die Berechnung relevanten Informationen, gibt das Programm die Ergebnisse für das Projekt, einzelne Gebäudeteile, Ebenen und für alle Räume aus.

Schritt 4: Kühlkonvektoren- und Flächenkühlungsauslegung

Nach der Kühllastermittlung erfolgt die Auslegung der Kühlsysteme zur Deckung des Bedarfs. Umfangreiche Herstellerbibliotheken ermöglichen eine Produktauswahl vor der Auslegung. Ausgelegte Komponenten werden „mit einem Klick“ in das Modell übertragen. Kühlkonvektoren werden automatisch unter den Fenstern positioniert bzw. die Flächenkühlung wird anhand des Flächenplans eingezeichnet.

Schritt 5: Rohrnetz-, Anlagenerstellung und -berechnung

Wenn alle Kühlelemente ins Modell übertragen und positioniert wurden, wird das Rohrnetz und der Kälteversorger positioniert. Die ausgelegten Verbraucher werden angebunden und die Detailplanung des Rohrnetzes durchgeführt. Auch hier werden neutrale oder herstellerspezifische Bauteile aus Bibliotheken eingepflegt. Im Anschluss wird die Rohrnetzberechnung gestartet. Das Programm meldet gegebenenfalls Fehler oder gibt Hinweise zu Optimierungsmöglichkeiten.

Schritt 6: Beschriftung und Ergebnisse ausgeben

Die Ergebnisse der Planung werden direkt ins Modell überschrieben. Sämtliche Informationen werden direkt im Modell gespeichert und das finale TGA-Modell wird für das Koordinationsmodell zur Verfügung gestellt.

Anhang 6: Beispiele für BIM-Angebote von Industrieunternehmen

Für Architekten und Planer stellen viele Unternehmen BIM-fähige Produktdaten mit relevanten technische Informationen zum kostenlosen Download zur Verfügung. Hier einige Beispiele:

ABB: https://new.abb.com/low-voltage/de/bim

Bosch Thermotechnik: https://www.bosch-thermotechnology.com/de/de/gewerbe-industrie/service/ technische-dokumentation/cad-bim/ LINK

Busch Jaeger: https://www.busch-jaeger.de/ fuer-profis/fachinformationen/fuer-architekten/ building-information-modeling

Fränkische Rohrwerke: https://www.fraenkische.com/ de-DE/buildinginformationmodeling

GIRA: https://partner.gira.de/service/bim-daten.html

Siemens: https://new.siemens.com/global/de/produkte/gebaeude/digitalisierung/bim.html JUNG: https://www.jung.de/5239/service/jung-goes-bim/

Viessmann: https://www.viessmann-newsroom.de/ viessmann-dienstleistungen-fur-marktpartner

Anhang 7: Wichtige Normen und Richtlinien BIM

Für einen kooperativen Prozess wie BIM müssen gemeinsame Spielregeln in Form von Vereinbarungen und Standards entwickelt werden. Dafür gibt es eine Reihe von Normen und Richtlinien, z. B.:

VDI 2552 Die Richtlinienreihe VDI 2552 Building Information Modeling (BIM) liefert einen strukturierten Ansatz für die effektive Implementierung von BIM in die Prozesse des Planens, Bauens und Betreibens. Sie enthält 9 Teile:

VDI 2552 Blatt 1 „BIM – Rahmenrichtlinie“ VDI 2552 Blatt 2 „BIM – Begriffe und Definitionen“ VDI 2552 Blatt 3 „BIM – Mengen und Controlling“ VDI 2552 Blatt 4 „BIM – Modellinhalte und Datenaustausch“ VDI 2552 Blatt 5 „BIM – Datenmanagement“ VDI 2552 Blatt 6 „BIM – Facility-Management“ VDI 2552 Blatt 7 „BIM – Prozesse“ VDI 2552 Blatt 8 „BIM – Qualifikationen” VDI 2552 Blatt 9 „BIM – Klassifikationen“ DIN EN ISO 19650 Die ISO 19650 „Informationsmanagement mit BIM“ definiert das Informationsmanagement über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes. Die Norm soll eine einheitliche Sprache im Bauwesen schaffen und mit einem klar definierten Management dazu beitragen, die Produktivität in der Baubranche zu steigern.

VDI 3805 und ISO 16757 Die Richtlinienreihe VDI 3805 „Produktdatenaustausch in der Technischen Gebäudeausrüstung“ ist das standardisierte Austauschformat zwischen CAD-Software und Berechnungssoftware für die Auslegung von TGA-Systemen. Ein Datensatz nach VDI 3805 enthält die herstellerspezifischen, geometrischen und alphanumerischen Daten sowie dynamische Funktionen und die Kombinatorik, die für die Auslegung des Produkts erforderlich sind. Die Richtlinienreihe umfasst unterschiedliche Komponentenblätter, die den speziellen Produktcharakteristiken aus den Kategorien Heizung, Lüftung, Sanitär und Elektro Rechnung tragen.

Beispiele für erschienene VDI 3805-Blätter • VDI 3805 Blatt 3 - Produktdatenaustausch in der

Technischen Gebäudeausrüstung - Wärmeerzeuger • VDI 3805 Blatt 19 - Produktdatenaustausch in der

Technischen Gebäudeausrüstung - Sonnenkollektoren • VDI 3805 Blatt 22 - Produktdatenaustausch in der

Technischen Gebäudeausrüstung - Wärmepumpen • VDI 3805 Blatt 23 - Produktdatenaustausch in der Technischen Gebäudeausrüstung - Wohnungslüftungsgeräte • VDI 3805 Blatt 18 - Produktdatenaustausch in der Technischen Gebäudeausrüstung - Flächenheizung/-kühlung • VDI 3805 Blatt 20 - Produktdatenaustausch in der Technischen Gebäudeausrüstung - Speicher und Durchlauferhitzer

Das technische Komitee 59 der ISO (ISO/TC 59 Buildings and civil engineering works) entwickelte auf Basis der VDI 3805 den mehrteiligen internationalen Standard ISO 16757 Product Data for Building Services System Model. DIN EN ISO 16739 Mit IFC können Bauwerksinformationsmodelle softwareübergreifend ausgetauscht werden. Die DIN EN ISO 16739 „Industry Foundation Classes (IFC) für den Datenaustausch in der Bauindustrie und im Anlagenmanagement“ definiert den Austausch von Bauwerksmodellen zwischen Softwareanwendungen.

DIN SPEC 91350 Die Arbeit mit BIM ist am effizientesten, wenn sich die Fachmodelle der beteiligten Akteure auf standardisierter Basis in den Prozessen des Planens, Bauens und Betreibens verarbeiten lassen. Die DIN SPEC 91350 definiert die Anforderungen an die Metadaten von Fachmodellen, Leistungsverzeichnissen und Bauwerksmodellen und erläutert die Verlinkung von Bauwerksmodellen und Leistungsverzeichnissen.

HEA – Fachgemeinschaft für effiziente Energieanwendung e. V. Reinhardtstraße 32 10117 Berlin