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Building-Information-Modeling als Planungsmethode

Erstellt am: 09.08.2019 | Stand des Wissens: 09.08.2019
Ansprechpartner
Technische Universität Hamburg, Institut für Verkehrsplanung und Logistik, Prof. Dr.-Ing. H. Flämig

Das Building-Information-Modeling (BIM, zu Deutsch: Bauwerksdatenmodellierung) stellt eine umfassende und weitreichende Planungsmethode zur Erstellung von digitalen Modellen von Bauwerken und deren weitere Verwendung im Planungs- und Ausführungsprozess dar. Das Kernelement von BIM ist die Erstellung eines vollständig digitalen Bauwerkmodells und dessen Einsatz über den gesamten Lebenszyklus des Objekts. Dabei geht BIM über die heutigen Inhalte der Planung eines Bauwerks hinaus und umfasst je nach Durchdringungsgrad neben der eigentlichen Planung auch die Errichtung, die Bewirtschaftung und den Um- oder Rückbau des Bauwerks [BoKö15].
Im eigentlichen Planungsprozess ergeben sich durch die Anwendung von BIM entscheidende Neuerungen gegenüber herkömmlichen Verfahren. Architekten und Fachplaner greifen dabei auf eine gemeinsame Planungsgrundlage zu. Die einzelnen Bestandteile der Planung werden nicht mehr wie bisher separat erarbeitet und dann dem nächsten Beteiligten vorgelegt, sondern auf einer gemeinsamen Plattform. Da alle Beteiligten jederzeit Zugriff auf den gesamten Planungsgegenstand haben, sind eventuelle Umplanungen für alle sichtbar und können in ihren Konsequenzen für die einzelnen Fachabteilungen nachvollzogen werden. Dadurch ändern sich auch die Rollenverteilung und Dynamik im Vergleich zum bisherigen Planungsprozess. Zur Integration werden die einzelnen Fachdisziplinen durch BIM-Koordinatoren ergänzt. Die Gesamtprojektleitung liegt bei einem BIM-Manager [HaLi16a].
Neben den bereits heute häufig im Computer-Aided-Design-(CAD)-Modell gespeicherten geometrischen Formen ergänzt BIM das Gesamtmodell mit weiteren Informationen. Die vollständig digitale Erstellung des Bauwerkmodells ermöglicht auch die Integration weiterer Informationen, die über das reine 2-D- beziehungsweise 3-D-Modell hinausgehen. So ist beispielsweise die Einbeziehung von Kosten (für einzelne Baubestandteile und das Gesamtbauwerk) sowie von zeitlichen Abläufen und damit Terminen möglich. In diesem Fall wird der Begriff der 4-D-Modelle genutzt. Weitere Dimensionen erhält das Modell durch die bereits erwähnte Möglichkeit, das Bauwerk auch über die Planungs- und Erstellungsphase hinaus, also über den gesamten Lebenszyklus, mittels BIM abzubilden [ScWi16]. Dabei können etwa Energieverbräuche und anfallende Kosten einerseits im Vorfeld geplant und andererseits während des Betriebs stetig erfasst werden. Sämtliche Aufgaben des Facility-Management oder der Instandhaltung etwa bei Straßen lassen sich mithilfe von BIM-Anwendungen planen und steuern [HaLi16a].
Je nach Durchdringungsgrad können verschiedene Formen des BIM unterschieden werden. Die erste Differenzierung liegt in der Flächenabdeckung beim Einsatz von BIM. Wird BIM nur von einzelnen Planungsinstanzen oder für einzelne fachspezifische Aufgaben eingesetzt, so spricht man von little BIM. Erfolgt hingegen der Einsatz durch alle an der Planung Beteiligten und über die gesamten Lebenszyklusphasen des Bauwerks hinweg, so wird dies als big BIM bezeichnet [BoKö15].
Eine weitere Unterscheidung liegt in der Anwendung von Softwareprodukten und Datenformaten. Dabei bezeichnet open BIM die Verwendung von Softwareprodukten verschiedener Hersteller unter der Nutzung eines offenen Datenaustauschformats. Die Bezeichnung closed BIM steht hingegen für die Verwendung von Softwareprodukten eines einzelnen Herstellers und eines proprietären Formats für den Datenaustausch [BoKö15].
Diese beiden Unterscheidungsmerkmale treten in den vier Kombinationen little open, big open, little closed und big closed BIM auf, wie in Abbildung 1 dargestellt [BoKö15].
Unterscheidungsmerkmale BIM in ihren Kombinationen.jpgAbb. 1: Unterscheidungsmerkmale von BIM in ihren Kombinationen (eigene Darstellung in Anlehnung an [BoKö15]) (Grafik zum Vergrößern bitte anklicken)
Die Anwendung von BIM lässt sich auch nach sogenannten Reifegraden bewerten, die die britische BIM Task Group definiert hat. Dabei ist der herkömmliche Planungsprozess durch das Level 0 beschrieben, während Level 2 weitgehend little-open-BIM entspricht und Level 3 die volle Integration und damit big-open-BIM beschreibt. Diese Level sollen der Bewertung des Fortschritts bei der Einführung von BIM dienen, wobei Level 3 und damit big-open-BIM als zu erreichendes Ziel benannt ist [BoKö15].
Eine weitere Möglichkeit, die BIM eröffnet, ist das Planen im Bestand. Durch die nachträgliche digitale Erfassung und Modellierung von Bestandsbauwerken können, sowohl Umbauten an diesen Bauwerken als auch an den Bestand anschließende oder darauf aufbauende neue Bauwerke mittels BIM realisiert werden. Werden für Neubauvorhaben vollständige Modelle mittels BIM erstellt und gespeichert, so ist auch vorstellbar, dass diese zu einem späteren Zeitpunkt für das Planen im Bestand herangezogen werden können, ohne dass eine vollständige Neumodellierung notwendig ist [So16].
Mit der Einführung von BIM besteht die Möglichkeit, effizienter in Bezug auf Kosten und Ressourceneinsatz zu planen und zu bauen. Auch eine höhere Qualität der Planung und der Bauausführung wird durch BIM erwartet. Jedoch ist die Einführung von BIM mit hohen Anforderungen an die technische, personelle und organisatorische Ausstattung verbunden, die einen großen Investitionsbedarf mit sich bringen [BlKoSc14].
Ansprechpartner
Technische Universität Hamburg, Institut für Verkehrsplanung und Logistik, Prof. Dr.-Ing. H. Flämig
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Effizientere Fahrwege mittels Bauwerksdatenmodellierung und Anwendung der Methode des Building-Information-Modeling (Stand des Wissens: 12.08.2019)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?502813
Literatur
[BlKoSc14] Blickle, A., Konstantinos, K., Scherer, R.J. Multimodelle in der Baustellenplanung und Baustellensimulation, veröffentlicht in Informationssysteme im Bauwesen 2 - Anwendungen, Springer / Berlin, Heildeberg, 2014
[BoKö15] Borrmann, A., König, M., Koch, C., Beetz, J. Building Information Modeling - Technologische Grundlagen und industrielle Praxis, Springer Vieweg/Wiesbaden, 2015
[HaLi16a] Hausknecht, Kerstin, Liebich, Thomas BIM-Kompendium - Building Information Modeling als neue Planungsmethode, Fraunhofer IRB Verlag / Stuttgart, 2016
[ScWi16] Schrammel, Florian, Wilhelm, Ernst Rechtliche Aspekte im Building Information Modeling (BIM) - Schnelleinstieg für Architekten und Bauingenieure, Springer Vieweg/Wiesbaden , 2016
[So16] Sommer, H. Projektmanagement im Hochbau - Mit BIM und Lean Management, Springer / Berlin, Heidelberg, 2016
Glossar
Instandhaltung Im Kontext des Erhaltungsmanagements bezeichnen die Begiffe "Instandhaltung" und "bauliche Unterhaltung" bauliche Maßnahmen kleineren Umfangs zur Substanzerhaltung von Verkehrsflächen, die mit geringem Aufwand in der Regel sofort nach Auftreten eines örtlich begrenzten Schadens ausgeführt werden.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?502556

Gedruckt am Samstag, 19. September 2020 13:52:20