Eigener BIM-Standard

Paul-Christian Max / Kai Ingmar Link,

Afry für mehr Effizienz und bessere Zusammenarbeit

Effizienter, kostengünstiger und von höherer Qualität – das sollten Bauprojekte mit Hilfe von BIM werden. In seinem Gastbeitrag erklärt Paul-Christian Max, Digital Transformation Manager, Projektleiter und BIM-Koordinator bei Afry, wie es gelingen kann.

Beispiele für BIM-Modelle basierend auf dem Afry-BIM-Standard aus verschiedenen Projekten. © Afry

Vor allem im Nicht-Hochbausektor lassen sich diese Ziele nur schwer erreichen. Deshalb hat Afry einen BIM-Standard zur Automatisierung entwickelt. Trotz Fortschritten in der Standardisierung von BIM haben Nutzer oft mit Interoperabilitätsproblemen zwischen verschiedenen BIM-Plattformen, Dateiformaten und Projektbeteiligten zu kämpfen. Das hat mehrere Ursachen: Viele BIM-Modelle enthalten eine große Anzahl an Attributen, was zu aufgeblähten und wenig performanten Dateien und Prozessen führt. Dennoch decken viele BIM-Standards gerade im Infrastrukturbau nicht alle Einsatzbereiche ab. Dateiformate und Datenschemata sind nicht oder unzureichend definiert, sodass es zu Uneindeutigkeiten und Schwierigkeiten beim Austausch mit anderen Projektbeteiligten kommt.

Deshalb hat das Ingenieur-, Design- und Beratungsunternehmen Afry einen eigenen kostenfreien BIM-Standard definiert. Er basiert auf vorhandenen Standards, seine Datenstruktur ist universell anwendbar und global skalierbar. Durch die Standardisierung der Daten erlaubt er einen hohen Automatisierungsgrad und erreicht eine hohe betriebliche Effizienz.

Weniger ist mehr

Der erste Schritt zur Entwicklung des Afry-BIM-Standards bestand in der Vereinfachung. Jede einzelne Information in bestehenden BIM-Standards wurde auf Notwendigkeit geprüft. So wurden schließlich circa 160 Attribute festgelegt, die alle Einsatzbereiche in verschiedenen Bauprojekten abdecken. Dazu gehören etwa auch die Berücksichtigung der IFC-Hierarchie oder das Verknüpfen mit vertraglichen Themen wie HOAI-Leistungsphasen und Leistungsbilder. Gleichzeitig wurden der praktische Einsatz und die Umsetzung des Afry-BIM-Standards in den einzelnen Software- Tools und in laufenden Projekten getestet. Hier zeigten sich Synergie-Effekte und die hohe Flexibilität, die es zulässt, projektspezifische Attribute aller Projektbeteiligten zu ergänzen.

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Harmonisiert und standardisiert

Anschließend folgte der Harmonisierungsprozess, in dem jedes Attribut ausführlich diskutiert wurde. Das Ergebnis: die Definition konsistenter und eindeutiger Bezeichnungen für alle Informationen.

Afry setzt auf das offene IFC-Datenschema, weil es eine hohe Kompatibilität, Flexibilität und Gestaltungsspielraum bietet. Die aus dem Hochbau stammende Hierarchie der IFC-Datenstruktur wurde auch für andere Gewerke, zum Beispiel Ingenieurbauwerke oder Verkehrsanlagen, übernommen und harmonisiert. Der Afry-BIM-Standard funktioniert unabhängig von den unterschiedlichen Versionen für das IFC-Dateiformat.

Im Wesentlichen definiert der Afry-BIM-Standard eine sinnvolle Verwendung der IFC-Datenstruktur für Bauwerke beziehungsweise Objekte (LoG = Level of Geometry) mit den nötigen Attributen (LoI = Level of Information) und gegebenenfalls den zugehörigen Wertebereichen aus vorhandenen Regelwerken sowie deren Referenzierung. Dabei berücksichtigt er die offenen BIM-Standards des buildingSmart, ist also openBIM-konform.

Mit der Standardisierung verbessert er die Interoperabilität und sorgt durch die Eindeutigkeit der Information für mehr Vertragssicherheit. Außerdem schafft die Standardisierung die Basis für die Automatisierung aller Prozesse, etwa der Bauablaufprozesse, Kollisionsprüfungen und der statischen Kalkulationen. Der Afry-BIM-Standard deckt alle BIM-Anwendungsfälle ab, von der 2D-Planableitung bis hin zu 6D für die Treibhausgas-Emissionen.

Verknüpfung mit GIS …

Mit dem Austausch und der automatisierten Weiterverarbeitung von Daten bildet der Afry-BIM-Standard außerdem den Dreh- und Angelpunkt für weitere Anwendungsbereiche. Er ermöglicht die Anbindung an GIS (Geografische Informationssysteme) und an automatisierte Ökobilanzierungen (Life Cycle Assessments, LCA) auf Basis der BIM-Modelle. Unterstützend werden dabei die Methoden BI (Business Intelligence) und KI (Künstliche Intelligenz) genutzt.

Paul-Christian Max verantwortet die Entwicklung des AFRY-BIM-Standards. © Linda Menzer

Durch die Verknüpfung von BIM und GIS können Modelldaten georeferenziert erstellt und in einem digitalen Zwilling zusammengeführt werden. Dies ermöglicht eine durchgängige kollaborative Projektbearbeitung von der Planung bis zur Ausführung.

… und Ökobilanzierungen

Für die automatisierte Erstellung von Ökobilanzierungen hat Afry zusammen mit der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK) die Methode "BIMetrix" entwickelt. Auf Basis des Afry-BIM-Standards, mit Daten aus GIS sowie Umweltproduktdeklarationen (EPD) aus Ökodatenbanken analysiert BIMetrix automatisiert Hunderte von BIM-Modellen. Damit ist in allen Bereichen des Bauwesens, in allen Leistungsphasen und Projektgrößen anwendbar. Aufgrund des Automatisierungsgrades reduziert sie die Bearbeitungszeit drastisch. Ökobilanzierungen können so schon in Frühphasen von Bauprojekten effizient erstellt werden, wenn das Potenzial zur Reduzierung von Treibhausgas-Emissionen am größten ist. Die DB Netz konnte HTWK unter Anwendung von BIMetrix bereits aufzeigen, wie sich automatisierte Ökobilanzierungen für die Schieneninfrastruktur realisieren lassen.

Ein weiterer Unterschied von BIMetrix gegenüber vergleichbaren Tools ist die Art der Visualisierung: Sie machen Emissionen mit 2D-Dashboards ohne geografischen Bezug lediglich durch eine unterschiedliche Farbgebung von Objekten sichtbar. BIMetrix hingegen zeigt ein dreidimensionales geografisches Raster, auf jedem Rasterstück gibt eine Säule mit ihrer Höhe die Emissionen an, die an diesem Punkt entstehen. Treibhauspotenzial-Hotspots und Optimierungspotenziale lassen sich auf einen Blick erkennen, verorten und analysieren. BIMetrix ist für die Verarbeitung von IFC-Modellen entwickelt und integriert sich damit in die openBIM-Workflows. Die Methode ist für alle Gewerke nutzbar und für weitere Inhalte skalierbar. Sie ist nicht an eine spezifische Software gebunden und konform zu den europäischen Normen EN 15978 und EN 15804 für Ökobilanzen.

Dieser Artikel erschien zuerst in Ausgabe 03_2024.

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