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BIM-Leitfaden

Digitales Planen und Bauen bei der DEGES

Version 1.5

Stand: 07/2019

BIM-Leitfaden – DEGES – 07/2019 Seite 2 von 70

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des Herausgebers. Die Nutzung erfolgt auf eigene Gefahr. Inhalte und Rechte Dritter sind als

solche zu kennzeichnen.


Inhalt

1. Management Summary .....................................................................................................4

2. Einleitung ........................................................................................................................7

2.1 Hintergründe und Ziele der BIM-Methodik ....................................................................7

2.2 Vorgehensweise .........................................................................................................7

2.3 Nutzung dieses Leitfadens im Projekt ............................................................................9

3. Gesamtkonzept IT-Landschaft für die BIM-Methodik ......................................................... 10

3.1 Prämissen ................................................................................................................ 10

3.2 Rollenkonzept .......................................................................................................... 16

3.3 IT-Landschaft .......................................................................................................... 20

4. Informationsmanagement und Kollaboration ................................................................... 21

4.1 Grundlagen und Anwendungsfälle .............................................................................. 21

4.2 Anwendung im Projekt .............................................................................................. 28

4.3 Software-Empfehlung ............................................................................................... 31

5. Fachliche Modellprüfung und Modellierung ....................................................................... 34




6. Nutzung und Validierung von objektorientierten Modellen ................................................. 40




7. IT-Landschaft: Hardware, Server, Netzwerk ....................................................................... 56

7.1 Bestandserfassung und Kapazitäten der DEGES ............................................................ 56

7.2 Übertrag der BIM-Rollen in User-Gruppen ................................................................... 57

7.3 BIM-Collaboration Room ........................................................................................... 59

7.4 Hardwareoptionen ................................................................................................... 60

8. Anforderungen an Auftragnehmer und Planer ................................................................... 61

9. Ausblick .......................................................................................................................... 64


1. Management Summary Die Erreichung der Kosten-, Termin- und Qualitätsziele ist für Projektmanager in Planungs-

und Bauprojekte der Infrastruktur eine zentrale Herausforderung. Hauptursachen für Zielab-

weichungen sind aus Sicht erfahrener Projektmanager mangelnde Kommunikation, unzu-

reichendes Projektmanagement und eine dysfunktionale Projektkultur. Dies geht einher mit

der zögerlichen Einführung digitaler Methoden im Planen, Bauen und Betreiben, obwohl die-

se in vielen Branchen und im internationalen Bausektor als Schlüsselfaktor für die Zielerrei-

chung etabliert sind. Die Digitalisierung ermöglicht eine effiziente und transparente Steue-

rung großer Informationsmengen und legt damit die Basis für eine effektive Zusammenarbeit

in komplexen Organisationen.

Die digitale Methode Building Information Modeling (BIM) bietet durch das lebenszyklusori-

entierte digitale Management aller projektrelevanten Informationen Vorteile für alle Projektbe-

teiligten. Bauherren, Betreiber und die gesamte Volkswirtschaft profitieren von höherer Quali-

tät bei gleichzeitiger Kostenoptimierung, Terminsicherheit und die damit möglichen Unter-

stützungsprozesse. Zugleich wird eine partnerschaftliche Projektarbeit durch die transparen-

te und digital gestützte Kollaboration befördert. Die Bauwirtschaft kann durch gemeinsame

Datennutzung effizienter agieren und erhöht ihre internationale Wettbewerbsfähigkeit.

Abbildung 1: Strategische Ausrichtung der DEGES auf die Digitalisierung

Bestärkt durch den BIM-Stufenplan des BMVI sieht sich die DEGES als die treibende Kraft

bei der Digitalisierung im Straßenbau. Hierfür wird eine ganzheitliche Digitalisierungsstrate-

gie verfolgt, um die Einführung der BIM-Methodik in allen DEGES-Projekten zu fördern. Die

BIM-Methodik ist dabei auch Treiber für die partnerschaftliche Zusammenarbeit auf kulturel-

ler und organisatorischer Ebene der Projekte.

Die Digitalisierungsstrategie fokussiert bewusst die Projekte im Mittelpunkt, getragen durch

die Werteziele Kultur in Teamgeist und Partnerschaft, Effizienz durch Digitalisierung und

Standardisierung sowie Qualität mit Transparenz und Verlässlichkeit.


Abbildung 2: DEGES-Wegweisend für die Digitalisierung im Straßenbau

Die Projektrealisierung und die verlässliche Erreichung der Projektziele stehen im Zentrum

der Digitalisierungsstrategie. Diese sollen von einer partnerschaftlichen Projektkultur getra-

gen werden - sowohl innerhalb der DEGES als auch im Zusammenspiel mit der gesamten

Baubranche. Qualität und Effizienz werden durch die Etablierung eines transparenten Infor-

mationsmanagements sowie intelligente Standardisierung und Automatisierung erreicht.

Die erfolgreiche Anwendung der BIM-Methodik im Sinne der obengenannten Ziele beginnt

beim Bauherrn und dessen Projektmanagementorganisation. Daher werden in dem vorlie-

genden Leitfaden die Rollen, Abläufe und Anwendungsfälle der BIM-Methodik in der DEGES

als Auftraggeberorganisation beschrieben. Zugleich werden Schnittstellen und Anforderun-

gen im Hinblick auf die Auftragnehmerschaft formuliert und eine leistungsfähige IT-

Landschaft entworfen.

In die Entstehung des Leitfadens war eine Reihe operativer Projektmitarbeiter und Füh-

rungskräfte verschiedener Disziplinen eingebunden. Auf dieser Basis wurden die Anwen-

dungsfälle der BIM-Methodik innerhalb der DEGES identifiziert und priorisiert.

Beim Entwurf der Strukturen, Prozesse sowie der IT-Landschaft stand dann stets die Nutzer-

freundlichkeit und Praktikabilität der Abläufe und IT-Lösungen im Fokus.

Als Ergebnis liegen ein spezifiziertes Rollenkonzept, konkrete Prozessabläufe und eine Emp-

fehlung zur IT-Landschaft für die stringente Anwendung digitaler Methoden bei der DEGES

vor. Künftig wird das Informationsmanagement in einer BIM-Plattform zum Standard, Modelle

dienen der Kostenstabilität und Modellprüfungen helfen die Planungsqualität zu sichern.

Kern der Methode ist das modellbasierte Informationsmanagement und die digitale Kollabo-

ration. Ein CDE – Common Data Environment - dient als gemeinsame Arbeitsumgebung, wo

das Modell und mit ihm alle projektrelevanten Informationen verfügbar sind. Auf dieser Platt-


form findet auch die modellbasierte Kommunikation zu jeglichen Projekt-Themen statt. Dort

können Nachrichten, Korrekturen und Hinweise direkt den entsprechenden Bauteilen zuge-

ordnet, mit Verantwortlichkeiten versehen und auch nachverfolgt werden.

Die teilautomatisierte Prüfung der Bauwerksmodelle erhöht die Effizienz und Effektivität der

Qualitätsprüfung. Geometrische Kollisionen, die Verletzung von Parametern der Trassierung,

Entwässerung, Lichträume und weiteres können über Algorithmen umfassend geprüft wer-

den. Zugleich ermöglicht die digitale Kollaboration die stringente, digitale Nachverfolgung

aller Prüfanmerkungen

Die modellbasierte Kostenrechnung und LV-Erstellung über sogenannte Modelle ist ein wich-

tiger Beitrag zur Kostenstabilität. Die Ableitung von Mengen aus dem Modell und die Voll-

ständigkeitsprüfung anhand der Objekte sowie die Möglichkeiten zur Visualisierung sichern

die Vollständigkeit der ermittelten Kosten- und Leistungspositionen.

In den nächsten Jahren wird die Standardisierung digitaler Planung und digitalem Bauen

voranschreiten und deutliche Effizienzgewinne ermöglichen. Zugleich wird die Digitalisierung

Betriebsphase im Fokus stehen. Durchgängig modellbasierte AVA-Prozesse, digitales Män-

gelmanagement und ein As-Built-Modell als digitaler Zwilling für den Betrieb und die Instand-

haltung ermöglichen dann ein lebenszyklusübergreifendes Informationsmanagement.

Mit ihrem BIM-Leitfaden formuliert die DEGES nach dem smartBIM-Ansatz die relevanten

Anwendungsfälle der BIM-Methodik für die Praxis im Straßenbau. Das digitale Planen und

Bauen ist damit prozessual und informationstechnisch für das Projektmanagement der DE-

GES aufbereitet. Zugleich kann der Leitfaden nach außen als Referenz für weitere Stakehol-

der im Straßenbau dienen.


2. Einleitung

2.1 Hintergründe und Ziele der BIM-Methodik

Der Stufenplan Digitales Planen und Bauen, herausgegeben vom Bundesministerium für

Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI), sieht die schrittweise Einführung von BIM bei der

Planung und Realisierung großer Verkehrsprojekte vor. Dabei sollen nach einer Vorberei-

tungsphase bis 2017 und einer anschließenden, noch laufenden Pilotierungsphase, ab 2020

alle neuen Planungsprojekte des BMVI unter Zuhilfenahme digitaler Methoden (BIM) umge-

setzt werden. Der klar formulierte Grundsatz vonseiten der Politik lautet: „Erst digital, dann

real bauen“.

Die DEGES sieht ein enormes Potential in der Digitalisierung des Baugewerbes. Dabei

kommt der Methode des Building Information Modeling (BIM) eine zentrale Rolle zu.

Die Zielsetzung der DEGES für die Digitalisierung des Planens und Bauens in Straßenbau-

projekten stellt das Projekt in den Fokus. Im Sinne des Projekterfolgs und der projektspezifi-

schen Ziele, werden in Zukunft Kultur, Qualität und Effizienz weiterentwickelt. Eine partner-

schaftliche Projektkultur und der Teamgeist sollen das Projekt tragen, während intelligente

Digitalisierung und Standardisierung die Effizienz erhöhen sowie Transparenz und Verläss-

lichkeit für eine hohe Qualität sorgen.

2.2 Vorgehensweise

Die Basis für die Identifikation der BIM-Anwendungsfälle waren die übergeordneten BIM-

Ziele in Kombination mit den Anforderungen und Aufgaben der Projektbeteiligten. Mit dem

Ziel, alle Beteiligten und Stakeholder mit in das Projekt einzubeziehen, aber auch die gesam-

te Organisation zu verstehen und viele Sichtweisen abzubilden, wurden mit verschiedenen

Mitarbeitern mit unterschiedlichen Funktionen Experteninterviews geführt; die bestehende IT-

Landschaft wurde analysiert.

Als Ergebnis der Experteninterviews wurden der Projektleiter, der Baubevollmächtigte, der

Projektmitarbeiter und der Qualitätssicherer als die vier wesentlichen Nutzerprofile für BIM

identifiziert. Für diese stehen wiederum vier Kernanwendungen der BIM-Methodik im Vor-

dergrund: Informationsmanagement, Planung, Modellprüfung und Planungsbeschleunigung.


Unterhalb der vier Kernanwendungen wurde im Rahmen des Grobkonzepts eine Vielzahl

konkreter BIM-Anwendungsfälle spezifiziert. Im Sinne einer fokussierten Einführung digitaler

Methoden nach dem Smart-BIM-Ansatz wurden die folgenden acht Anwendungsfälle priori-

siert:

Modellreferenzierung LV-Position

Transparenz der Kostenänderung

Modell als einzige Quelle (Single Source of Truth)

Workflows, u.a. Planfreigabe

Referenzierung von Dokumenten

Aufgabenmanagement als BCF-Monitoring

integrierter Modellviewer

Modellprüfung per Kollisionen & Algorithmen (bspw. Entwässerungsprüfung)

Diese priorisierten Anwendungsfälle dienten dann als Grundlage zur Ausarbeitung der Rollen

und Abläufe in den Kernanwendungen. Parallel dienten Sie als Basis für ein Marktscreening

möglicher IT-Lösungen. Dabei ließen sich die Anwendungsfälle zu 3 IT-Lösungen clustern:

Informationsmanagement und Kollaboration

Fachliche Modellprüfung und Modellierung

Nutzung und Validierung von Modellen

Je IT-Lösung wurden Testspezifikationen ausgearbeitet und je drei Software-Lösungen hin-

sichtlich der Erfüllung der Funktionalitäten sowie der Nutzerfreundlichkeit und Performance

getestet. Für die Software-Lösungen mit den besten Testergebnissen erfolgte dann eine

Evaluation zur Umsetzbarkeit mit den Rollen, Abläufen und Softwarelösungen an einem

praktischen Beispielprojekt..


2.3 Nutzung dieses Leitfadens im Projekt

Dieser Leitfaden bündelt die Erkenntnisse der DEGES aus BIM-Pilotprojekten und die dar-

aus resultierenden Anforderungen an die Anwendung digitaler Methoden.

Für alle die, die für die DEGES - und gleichfalls auch darüber hinaus im Straßenbau - BIM-

Projekte aufsetzen, finden validierte Vorlagen für die Implementierung des digitalen Informa-

tionsmanagements sowie die Prüfung von BIM-Modellen und die Nutzung von Informationen.

Der ganzheitliche Ansatz beschreibt dabei die Rollen, Aufgaben, Abläufe, Modellinhalte,

Schnittstellen und IT-Lösungen für die Anwendungsfälle aus Sicht der DEGES als Projekt-

management-Organisation.

Dieser Leitfaden ist kein verpflichtendes Regelwerk, sondern soll als Richtschnur für die pro-

jektspezifische Einführung der Methodik des Building Information Modeling dienen. Die kon-

kreten BIM-Anwendungsfälle, Abläufe und Aufgabenverteilungen sowie IT-Schnittstellen und

Modellierungsvorgaben können adaptiert werden, dürfen aber auch gerne ergänzt und hin-

terfragt werden.

Aufgrund der langen Laufzeit von Infrastrukturprojekten macht auch die Umstellung bereits

laufender Großprojekte Sinn. Als Zeitpunkt für die Umstellung bietet sich i.d.R. der Wech-

sel in eine neue HOAI-Leistungsphase bzw. der Beginn eines neuer vertraglichen Leistungs-

pakets an.

Dabei ist zu beachten, dass bei der Beauftragung nicht nur die BIM-Anwendungsfälle, son-

dern auch die Überführung der bestehenden Planungsgrundlagen (Vermessung und Be-

standsbauwerke, Baugrund- und Umwelt/Lärm-Gutachten) in ein Modell sachgerecht verein-

bart werden.


3. Gesamtkonzept IT-Landschaft für die

BIM-Methodik

3.1 Prämissen

Bei der Arbeit mit der BIM-Methodik müssen einige grundlegende Prämissen berücksichtigt

werden:

der openBIM-Ansatz (produktneutraler Datenaustausch)

das Teilmodell-Konzept

die Auftraggeberinformationsanforderungen (AIA)

die Fortschreibung des BIM-Abwicklungsplans (BAP)

das BIM-Leistungsbild

die Vergabekriterien

das Konzept der Single Source of Truth (SSoT)

Bei der Entwicklung des Gesamtkonzepts wurde ein produktneutraler Ansatz verfolgt. Dieser

impliziert die projektinterne Zusammenarbeit auf einer Informations- und Kollaborationsplatt-

form (Common Data Environment, CDE) sowie den Daten- und Informationsaustausch in

hersteller- und produktneutralen Softwareformaten wie IFC und BCF.

Der Kerngedanke dabei ist die softwareunabhängige Zusammenarbeit, die gleichzeitig eine

konsistente Datenlage gewährleistet.

Bei den Industry Foundation Classes, kurz IFC, handelt es sich um einen offenen Daten-

standard zur digitalen Beschreibung von Bauwerksmodellen. Mittels IFC können sowohl ge-

ometrische als auch semantische Informationen zu Objekten abgebildet werden. Dabei fun-

giert IFC als Format für die Darstellung von Modellen, nicht für die Bearbeitung dieser. Ver-

gleichbar ist die Beziehung der Formate PDF und XLS: Eine Tabelle wird als XLS-Datei er-

stellt, mit Formeln hinterlegt und als PDF exportiert. In der PDF ist zwar nach wie vor die

Tabelle zu sehen, nicht aber die hinterlegten Formeln. In der IFC ist also keine hundertpro-

zentige Funktionalität im Hinblick auf eine Weiterverarbeitung oder Veränderung der Daten

gegeben, sondern sie macht durch das einheitliche Datenformat eine visuelle Zusammenfüh-

rung von verschiedenen Fachlösungen aus verschiedenen Softwareprogrammen möglich.

Beim BIM Collaboration Format, kurz BCF, handelt es sich um einen offenen Datenstandard

zum Austausch von objektassoziierter Kommunikation.

Das Reporting und Monitoring von aufkommenden Mängeln, Fehlern oder Hinweisen zu

Bauteilen wird in Form von Issues über die CDE bereitgestellt, unabhängig, in welchem

Softwareprogramm diese ursprünglich erstellt wurden.


Abbildung 3: IFC und BCF

Bei der Planung unter Anwendung digitaler Methoden wird der Teilmodell-Ansatz verfolgt.

Jedes Gewerk, bzw. jeder Fachplaner plant und erstellt sein Modell in seiner bevorzugten

Softwareumgebung. Nach Fertigstellung des Modells stellt er dieses als IFC-Datei über die

CDE zur Verfügung. Aufgrund der Softwareneutralität des IFC-Formats kann das Modell mit

den Modellen anderer Fachdisziplinen kombiniert und daraus ein Gesamtmodell erstellt wer-

den. Auch der Import der IFC-Dateien in ModelChecker ist somit möglich. Falls zusätzlich

zum IFC-Format auch native Formate in den AIA gefordert und sinnvoll sind, können auch

diese in die Planungsabstimmungen mit einbezogen werden.

Vor allem bei (Infrastruktur-)Großprojekten, welche sowohl eine große Anzahl an Bauwerken

als auch eine große räumliche Ausdehnung umfassen, macht eine Aufteilung der Planungs-

abschnitte in Fachdisziplinen und definierte Abschnitte bei der Modellierung Sinn. Damit wird

eine performante Darstellung in den jeweiligen Autorenwerkzeugen gewährleistet. Ein sol-

ches Teilmodell stellt eine selektive fachliche und räumliche Ausprägung eines Projektes

dar. Das bedeutet, dass ein Teilmodell innerhalb eines räumlichen Teilbereichs eine Fach-

disziplin abbildet. Folgende Abbildung zeigt die Modellherleitung anhand eines Planungsab-

schnittes der B31.

Digitales Planen, Bauen und Betreiben - BIMwww.albert-ing.com

DATENMANAGEMENT, KOLLABORATION UND WORKFLOW

AUSTAUSCHBARKEIT VON MODELLINFORMATIONEN

NACHHALTIGE BAUWERKS-DOKUMENTATION

Detaillierte digitale Informationen zu allen Aspekten eines Bauwerks über den gesamten Lebenszyklus, für Bewirtschaftung, Erweiterung, Um- und Rückbau

IFC (INDUSTRYFOUNDATIONCLASSES)

Standardisiertes Datenformat für Geometrie und Meta-Informationen

BCF (BIM COLLABORATIONFORMAT)

Standardisiertes Datenformat zur modellassoziierten Kommunikation

EFFIZIENTERE ZUSAMMENARBEIT

Effizienzsteigerung durch:• Vermeidung von Mehrfacheingaben• frühzeitige Erkennung von Konflikten• durchgängige Transparenz und Prüfbarkeit• Reduktion von Planungsfehlern

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2016-05-06T11:07:07.5232696Z

TORBEN

FENSTERÖFFNUNGEN IN FASSADE ÜBERPRÜFEN

...


Abbildung 4: Fachliche und räumliche Ausprägung eines Teilmodells

Ein Fachmodell umfasst die Gesamtheit aller Planungen einer singulären Fachdisziplin über

alle räumlichen Abschnitte hinweg. In folgender Abbildung ist linksseitig ein Fachmodell als

gesamthafte Darstellung der Fachdisziplin Überbau zu sehen.

Ein Abschnittsmodell beinhaltet die Gesamtheit aller fachlichen Planungen innerhalb eines

definierten räumlichen Abschnitts. Folgende Abbildung zeigt rechtsseitig das exemplarische

Abschnittsmodell mit allen Fachdisziplinen im ersten Planungsabschnitt.


ZUSAMMENARBEIT DER VERSCHIEDENEN LEISTUNGSBILDER





Fachliche A

usprä

gung

Räumliche Ausprägung

Teilmodell


Abbildung 5: Linksseitig: Darstellung des Fachmodells Überbau; Rechtsseitig: Darstellung des Abschnittsmodells im ersten Planungsabschnitt

Das Koordinationsmodell enthält eine Auswahl an Teilmodellen in unterschiedlichen, nicht

zwingend aktuellen Revisionsständen. Die kombinierten Teilmodelle können unterschiedliche

fachliche und räumliche Ausprägungen haben.

Die Zusammenstellung eines Koordinationsmodells ist vor allem nützlich für die sogenannten

Virtual Design Reviews (VDR), also BIM-Planungsbesprechungen, welche sich auf eine kon-

krete, selektive Zusammenstellung von Planungs-, bzw. Revisionsständen beziehen. Fol-

gende Abbildung zeigt linksseitig ein exemplarisches Koordinationsmodell, bestehend aus

vier Teilmodellrevisionen mit je unterschiedlicher fachlich-räumlicher Ausprägung.

Ein Gesamtmodell bezeichnet die Gesamtheit aller Teilmodelle in deren jeweils aktuellen

Revision. Ein Gesamtmodell wird z.B. zum Abschluss einer Projektphase erstellt, um den

jeweils gültigen Planungsstand aller Fachdisziplinen und räumlichen Abschnitte im Gesam-

ten zu fixieren. Folgende Abbildung zeigt rechtsseitig das Gesamtmodell B31 als räumliche

und fachliche Gesamtheit aller aktuellen Teilmodellrevisionen.




Fachliche A

usprä

gung


Erdbau

Überbau

Unterbau

Fachmodell

Fachliche A

usprä

gung


Erdbau

Überbau

Unterbau

Abschnittsmodell


Abbildung 6: Linksseitig: Koordinationsmodell als Kombination ausgewählter Teilmo-dellrevisionen in unterschiedlicher fachlicher und räumlicher Ausprägung Rechtsseitig: Gesamtmodell als räumliche und fachliche Gesamtheit aller aktuellen Teilmodellrevisionen

Bei der Ausschreibung einer BIM-Leistung müssen auftraggeberseitig zunächst konkrete

Anforderungen im Hinblick auf Zusammenarbeit, Qualität und informationstechnischer Kom-

patibilität definiert und schriftlich festgehalten werden. Auch Anforderungen zu LOD, also

geometrische und semantische Informationsdichte der Modelle, werden hier festgeschrieben.

Dieser auftraggeberseitige Anforderungskatalog wird Auftraggeber-

Informationsanforderungen (AIA) genannt. Er entspricht dabei einem BIM-Lastenheft. Die

AIA sind Vertragsbestandteil und damit fest einzubinden. Die projektspezifische Umsetzung

der AIA wird auftragnehmerseitig in Form eines BIM-Pflichtenheftes vorgenommen. Dieses

wird BIM-Abwicklungsplan (BAP) genannt und fungiert als Projekthandbuch. Es wird laufend

fortgeschrieben und dient als Leistungsgrundlage. Im BIM-Leistungsbild werden auftragge-

berseitig die BIM-Anwendungsfälle nach HOAI-Leistungsphasen definiert. Jede Leistungs-

phase beinhaltet dabei unterschiedliche Anforderungen an den Planer, welche als Leitplan-

ken in diesem Dokument festgelegt werden. Die Vergabekriterien der BIM-Leistungen glie-

dern sich, wie bei der Vergabe konventioneller Leistungen, in Eignungskriterien im Zuge des

Teilnahmewettbewerbs und in Zuschlagskriterien im Zuge des Bieterwettbewerbs. Die Eig-

nungskriterien für BIM-Leistungen beziehen sich auf die Fähigkeit zur Bewältigung der Pla-

nungsaufgaben als auch die Mitarbeitererfahrung sowie Referenzprojekte. Die Zuschlagskri-

terien im Bieterwettbewerb beinhalten den Erfüllungsgrad der zu erwartenden Qualität der

Leistungserbringung.




Fachliche A

usprä

gung


Erdbau

Überbau

Unterbau

Fachliche A

usprä

gung


Erdbau

Überbau

Unterbau

Koordinationsmodell

Gesamtmodell aller aktuellen Revisionen

Rev. 2

Rev. 1 Rev. 3

Rev. 2


Abbildung 7: Einsatz einer produktneutralen Plattform

Das Common Data Environment fungiert als Single Source of Truth (SSoT). Nur der aktuelle

Planungsstand, i.d.R. das aktuelle Koordinationsmodell, gilt dabei als maßgeblich für jedes

weitere Vorgehen. Die verschiedenen Projektbeteiligten, vor allem die Fachplaner sowie an-

dere Fachexperten, haben dabei im Zuge des Informationsmanagements eine kontinuierliche

bzw. regelmäßige Bring- und Holschuld. Das impliziert die Verantwortlichkeit eines jeden

Planers für die Bereitstellung, Richtigkeit und Aktualität seiner eigenen Teilmodelle (Bring-

schuld) sowie die Verpflichtung zur selbstständigen Informationsbeschaffung über die CDE

(Holschuld).

Nutzer der CDE sind nur die direkten Projektbeteiligten, wie es auf folgender Ab-bildung zu

sehen ist. Stakeholder im weiteren Sinne, wie die Öffentlichkeit oder Politik, haben keinen

Zugriff auf die Projektplattform.

Abbildung 8: Common Data Environment als Datendrehscheibe


BIM ALS ERFOLGSFAKTOR FÜR DIE PROJEKTREALISIERUNG?

Einsatz einer openBIM-Plattform

Transparenz über Planungsfortschritt durch Auswertung der Modellierungstiefe

Kollaboration auf einheitlicher Grundlage

Dokumentation aller Planungsschritte

Effiziente Prüf- und Freigabeläufe

Verbesserung der Planungsqualität durch ClashDetection und ModelChecker

„Hoheit“ über digitale Planungsdaten

Mehrwert einer gemeinsamen Datenumgebung als zentrale Informationsplattform:

Common Data

Environment

Fach-/Teilmodell 1

Fach-/Teilmodell 2

Fach-/Teilmodell 3

Reporting & Monitoring

Koordinations-modell

Kollaboration, Modellchecking & ClashDetection

Modellintegration

Visualisierung

Kommunikation

Clash-Detection

Modell-Checker

Features einer BIM-Plattform

Web- oder clientbasiert

Sicheres Datenhosting

Datensicherung

Ausführung einer

BIM-Plattform

nativ, ifc

BCF-Format

BIM-Methodik für effiziente Zusammenarbeit im Projekt

19

Anforderungen der DEGES-Projekte an BIM

Öffentlichkeit Politik

BIM-Modell als Datendrehscheibe

Bau-

unternehmenBauherr

Objekt- und

Fachplaner

Building Information Modeling - Digitales Planen und Bauen bei der DEGES


3.2 Rollenkonzept

Das gesamtheitliche BIM-Rollenkonzept umfasst fünf verschiedene Rollen.

Unter Rollen sind hier nicht einzelne Personen, sondern Teams zu verstehen.

Der BIM-Manager erstellt ein BIM-Lastenheft (Auftraggeber-Informationsanforderungen,

AIA) mit den unternehmens- und projektspezifischen BIM-Zielen, Anwendungsfällen, Anfor-

derungen und den Leitplanken für Planer und Bauausführende.

Im Rahmen der AIA definiert er den Detaillierungsgrad („Level of Development“), Maßnah-

men zur Sicherstellung der Datenqualität sowie Prozesse und Intervalle zur Datenzusam-

menführung und Datenaktualisierung im Projekt. Er übernimmt die Analyse des Informations-

, Kommunikations- und Koordinationsbedarfs innerhalb des jeweiligen Anwendungsfalls und

bildet zusammen mit dem BIM-Gesamtkoordinator die Schnittstelle zwischen Auftraggeber

und Auftragnehmer in der BIM-Projektabwicklung.

Der BIM-Manager begleitet und berät das Projektmanagement auf Seiten des Auftraggebers

für die vertragskonforme Umsetzung des BAP und ist zentraler Ansprechpartner auf Auftrag-

geberseite für das BIM-Projekt. Die Bewertung und Freigabe, das Monitoring der Umsetzung

des BAP sowie die Koordination der verschiedenen Planungsdisziplinen und Freigabe des

gesamthaft-geprüften Koordinationsmodells zur Dokumentation des Planungsprozesses lie-

gen in der Verantwortung des BIM-Managers.

Er ist jedoch weder fachlicher Leiter noch Projektmanager, sondern nur für den digitalen Teil

im Sinne der Informationsqualität zuständig. Auch Terminmanagement oder allgemeine Auf-

gaben der Projektsteuerung fallen nicht in das Aufgabengebiet des BIM-Managers.

Die Personalbeschaffung von qualifizierten BIM-Managern kann auf vier verschiedene Arten

erfolgen:

Einstellung eines BIM-Managers für das Unternehmen

Einkauf eines externen BIM-Manager als Subunternehmen

Aus- oder Weiterbildung unternehmensinterner Mitarbeiter

zum BIM-Manager

Verlagerung der Aufgaben eines BIM-Managers an Planer,

Bauoberleitung oder Bauüberwachung

Der BIM-Gesamtkoordinator auf Auftragnehmerseite erstellt den BAP mit den projektspezi-

fischen Vorgaben des Auftraggebers (AIA) und schreibt diesen über die Projektabwicklung

fort. Er ist für die Koordination der einzelnen BIM-Fach-modelle zuständig und führt im Rah-

men der Qualitätssicherung zu festgelegten Terminen die einzelnen Fachmodelle zu einem

Gesamtkoordinationsmodell zusammen, um z.B. eine Kollisionskontrolle durchführen zu

können.

Der BIM-Gesamtkoordinator prüft Richtigkeit und Einhaltung der Datenqualität und stellt die

gewünschte Informationstiefe (LOD) des Bauwerksmodells sicher. Er arbeitet eng mit den

einzelnen BIM-Fachkoordinatoren zusammen (Schnittstellenkoordination) und trägt die Ver-

antwortung für die termingerechte Bereitstellung des Gesamtkoordinationsmodells zu festge-

legten Datenübergabepunkten. Zudem ist er für die Organisation und Durchführung regel-

mäßiger BIM-JourFixe verantwortlich.


Abbildung 9: Aufgabenverteilung BIM-Manager und BIM-Gesamtkoordinator

Jede am Projekt beteiligte Fachdisziplin stellt einen BIM-Fachkoordinator, der die digitale

Projektabwicklung seines Fachbereichs verantwortet.

Dieser prüft die Qualität der Modellierung des entsprechenden BIM-Fachmodells und stellt

sicher, dass das BIM-Fachmodell zu definierten Meilensteinen in vereinbartem Detaillie-

rungsgrad dem Gesamtkoordinator zur Verfügung gestellt wird. Der Fachkoordinator fungiert

auch als Ansprechpartner für die Projektleitung, den BIM-Gesamtkoordinator und den BIM-

Manager.

Der BIM-Modellierer modelliert das spezifische Fachmodell digital mit Bauteilen und Bau-

elementen in der vorgegebenen Qualität.

Er erstellt BIM-konforme Bauwerksmodelle im vorgegebenen Modellierungsgrad und mit

gewünschter Informationstiefe. Er ist dabei für die Qualitätssicherung seines eigenen Mo-

dells zuständig und gibt dieses auch selber frei zur weiteren Prüfung durch den Fachkoordi-

nator.

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ROLLENKONZEPT FÜR DIE BIM-PROJEKTABWICKLUNG

Building Information Modeling - Digitales Planen und Bauen bei der DEGES 12

Aufgabenverteilung: BIM-Manager und BIM-Koordinator

Aufgaben BIM-Manager BIM-Gesamtkoordinator

BIM-Ziele (projektspezifisch) V Verantwortlich

BIM-Arbeitsabläufe V Mitwirkend

Vertragliche Anforderungen V

Kommunikation und Dokumentation V

Prozesse und Workflows definieren V

BIM-Lastenheft (AIA) V

BIM-Abwicklungsplan erstellen M V

Projektsteuerung (Kosten & Termine) M V

Qualitätssicherung

1) auftragnehmerseitig V

2) auftraggeberseitig V

Schnittstellenkoordination M V

Konfiguration und RollOut CDE M V

Sicherstellung und Umsetzung AIA V

BIM-Audit und BIM-Jourfixe M V

Modellkoordination M V

Kollisionsprüfung Koordinationsmodell M V

Modellieren M

Projektübergabe V V

Pro

jektv

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ereit

un

gB

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sfü

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ng

Neue Konzeption


Der BIM-Nutzer kann vielfältige Rollen sowohl auf Seiten des Auftraggebers (AG) als auch

des Auftragnehmers (AN) einnehmen.

Ein BIM-Nutzer könnte ein Projektsteuerer als Support im Projektmanagement unter dem

BIM-Manager auf Auftraggeberseite sein, aber auch zusätzliche Planungsingenieure, Fach-

spezialisten und Qualitätsprüfer hierarchisch unter dem BIM-Fachkoordinator auf Auftrag-

nehmerseite.

Als Schnittstelle zwischen den Abteilungen „IT“ und „Digitalem Planen und Bauen“ wird zu-

dem aus den Reihen der BIM-Manager ein BIM-IT-Koordinator benannt, welcher, abgese-

hen von überdurchschnittlichen Kenntnissen im Hinblick auf die jeweilige Softwarelösung,

auch als Ansprechpartner für den IT-Support fungiert sowie fachlich-administrative Aufgaben

übernimmt.

Folgende Abbildung zeigt die hierarchische Struktur auf AG- und AN-Seite.

Abbildung 10: BIM-Rollenkonzept

Die konkreten Verantwortlichkeiten und Abläufe sind projektspezifisch festzule-

gen. Basis sind die Vorgaben in den AIA; diese sind im BAP auftragnehmerseitig

zu untersetzen.

Unabdingbar sind die Definition und personenscharfe Besetzung der Rollen des BIM-

Managers, BIM-Koordinators und der BIM-Modellierer.

Die Hauptverantwortung für die modellbasierte Qualitätssicherung liegt beim BIM-

Gesamtkoordinator. Er sichert die Modellierungsqualität und hält die fachtechnischen Prü-

fungen am Modell nach. Hierzu sind im weiteren Projektverlauf die Anforderungen an Modell-

Prüfungen und entsprechende Softwareanwendungen zu spezifizieren: Als Minimum wurden

die Kollisionskontrolle und visuelle Prüfungen evaluiert. Optional könnten regelbasierte Prü-

fungen etabliert werden.

Bevor eine modellbasierte Qualitätssicherung durchgeführt werden kann, müssen vorab die

einzelnen Teilmodelle durch die Fachplaner bzw. durch die gewerkespezifische BIM-

Fachkoordination in die CDE hochgeladen werden. Anschließend werden die Teilmodelle der


Fachgewerke zu einem Koordinationsmodell zusammengeführt und anschließend durch den

BIM-Gesamtkoordinator auf Kollisionen und andere Konflikte in einem sogenannten BIM-

ModelChecker überprüft.

Die Dokumentation und Kommunikation aller identifizierten Themen (z.B. Kollisionen) sowie

das Klärungs-Monitoring erfolgen über digitale Aufgaben (Issues) in der CDE. Im Zuge eines

iterativen Prozesses werden die identifizierten und erstellten Issues an die spezifischen

Fachplaner zurückgespielt.

Diese arbeiten die Beanstandungen in ihre Teilmodelle in der nativen Modellierungssoftware

ein und stellen die Teilmodelle als neuen Revisionsstand, zunächst der Fachkoordination

und diese dann der DEGES, im nativen und IFC-Format über die CDE zur Verfügung (siehe

Abbildung 11).

Abbildung 11: Beispielhafte Darstellung des modellbasierten Informationsmanage-ments

Bei den Abläufen hat die Etablierung eines regelmäßigen digitalen Datenaus-tauschs sowie

die Verankerung eines BIM JourFixe für die Planungs- und Realisierungsphase oberste Prio-

rität. Zudem sind die Modellverantwortung in der Realisierungsphase sowie die Übergänge

zwischen Planung, Realisierung und Betrieb konkret zu regeln. Die entsprechenden IT-

Aspekte werden in späteren Kapiteln spezifiziert.


3.3 IT-Landschaft

Die IT-Landschaft der DEGES wird im Hinblick auf eine Integration von BIM-

Software auf der technischen Ebene erweitert und in die bestehende Schnittstellenlandschaft

auf kaufmännischer und technischer Ebene eingegliedert.

Eine gemeinsame, modellbasierte BIM-Kollaborationsplattform (CDE) fungiert als zentrale

Datendrehscheibe. Über sie werden alle Modelle sowie projektrelevante Informationen mo-

dellreferenziert bereitgestellt und nachgehalten. Der Modellaustausch sowie die modellba-

sierte Kommunikation erfolgen über produktneutrale Formate.

Die CDE bedient auch die Datenschnittstelle in Richtung des Dokumentenmanagement-

Tools DOXIS, welches weiterhin als vertragsführendes System und Archiv fungiert, und des

AI Vergabemanagers, welche ihre Daten von der CDE beziehen. Auch Multiprojektmanage-

mentsysteme können an die CDE angebunden werden und ergänzen deren Informations-

management um spezifische Steuerungsfunktionen für Kosten, Termine und Ressourcen.

Zudem steht die CDE im gegenseitigen (bi-direktionalen) Austausch mit der neu eingeführten

BIM-IT sowie mit dem bereits vorhandenen Datawarehouse.

Zwischen dem BIM-ModelChecker und der CDE werden sowohl Modelle als auch Issues

ausgetauscht. Die aktuellsten (Teil-)Modelle werden in den ModelChecker importiert und dort

erstellte Issues zurück an die CDE übergeben, von wo aus sie wiederum weiterverwendet

werden können.

Eine Anwendung zur Kosten- und Terminkontrolle bezieht Daten sowohl aus dem AI Verga-

bemanager als auch in Form von Modellen und anderen benötigten Daten aus der CDE und

dem Kostentool RIB iTWO. Die Verknüpfung von Termin-, Kosten und Modelldaten ge-

schieht innerhalb des Tools.

Folgende Abbildung zeigt die gesamthafte IT-Landschaft der DEGES, mit den BIM-IT-

Lösungen farblich hervorgehoben, sowie deren direktionalen Schnittstellen mit anderen

Softwareprodukten.

Abbildung 12: Überblick über die IT-Landschaft der DEGES Digitales Planen und Bauen bei der DEGES

IT-Landschaft der DEGES für die BIM-Methodik

RIB iTWO

Großteil per VDI Client

(50/50), heute GAEB

Austausch nur in Aus-

schreibungen, künftig AKVS

+ kaufm. PM

SAP

Vertragsverwaltung,

Fakturierung, Reporting

Datawarehouse

MySQL-Server Reporting

eVergabe-Manager

DOXIS

DMS Fokus: Vertragsakten

4D- & 5D-Tool

Modellverknüpfung mit

Kosten und Terminen

ModelChecker

Modellprüfung nach

individuellen Regeln

Leistungs- &

Kostendaten

Projekt-

stammdaten

Leistungs- &

Kostendaten

18

BIM-Leitfaden DEGES

Qlik-View

AI Vergabemanager

CDEDigitales Bauwerksmodell

Zentrale Datendrehscheibe

Legende

Kaufmännisch

Technisch

BIM-Tools

CDE: Common Data Environment


4. Informationsmanagement und Kollaboration

4.1 Grundlagen und Anwendungsfälle

Der Übergang von analogen und pseudo-digitalen Arbeitsweisen hin zur Anwendung von

BIM in immer stärkerem Maße, also zu einer projektübergreifenden und digital vernetzen

Projektdurchführung, ist eine zwingende Notwendigkeit, um Planungs- und Ausführungsvor-

haben in Zukunft mit hoher Qualität effizient und effektiv durchzuführen. Hierbei geht es je-

doch weniger darum, altbewährte Ansätze schlagartig durch neue, digitale Ansätze komplett

zu ersetzen als vielmehr darum, etappenweise Teillösungen umzusetzen. Die Mitarbeiter

werden hier stückweise an neue Methoden herangeführt, die Ihnen die tägliche Projektarbeit

erleichtern und für eine Erhöhung des Arbeitskomforts und der Projektqualität sorgen.

Bei konventioneller Projektabwicklung unter der Anwendung klassischer Vorgehensweisen

treten -insbesondere bei Phasenübergängen bzw. Projektübergabepunkten - wesentliche

Informationenverluste oder Informationsverfälschung zwischen den Projektbeteiligten auf.

Exemplarisch sei hier der Verlust einer Dokumentenseite oder die Unlesbarkeit einer Akten-

oder Skizzennotiz erwähnt. Analoge Informationsverarbeitung und -weitergabe erfolgt zu-

meist papierbasiert in Form von Berichten, Berechnungen, Plänen oder anderen Inhalten

und wird dezentral in Projektakten abgelegt. Seit der Einführung der computergestützten

Zeichnung, Berechnung, und Simulation findet sich ein digitales Gegenstück zur handge-

schriebenen Unterlage; dieses wird jedoch weiterhin papierbasiert in der gewohnten Ar-

beitsweise an Projektbeteiligte verteilt und erfährt erhebliche Informationsverluste bei der

Weitergabe und in Projektphasensprüngen.

Insbesondere die Anwendung von etablierten nativen Standarddateiformaten mit monopolar-

tiger Stellung im Bauplanungsprozess befördert die isolierte und inkonsistente Datenüberga-

be einhergehend mit einer Vielzahl von Medienbrüchen. Mit der teilweise inflationären Distri-

bution (z. B. per E-Mail sowie individuellen Ablagen in Dokumentenverwaltungsstrukturen)

kann zunehmend keine ausreichende Informationsqualität und -transparenz gewährleistet

werden.

Neben dem Informationsverlust treten auch Aussagendoppelung oder sich widersprechende

Detailaussagen auf. Zudem führt die Dezentralisierung der

Informationen zu einer fehlenden Kontextualisierung zwischen Planunterlage und beschrei-

benden Unterlagen. Es besteht das Risiko, bei der undifferenzierten Informationsfülle mit

überholten Planungsständen zu arbeiten, was zu Inkonsistenz der Planunterlagen führt. Da-

mit wird die Interaktion der Projektpartner wesentlich erschwert und darauffolgend entstehen

Prozessfehler. Die Konsequenzen sind Terminverschiebungen, Kostensteigerungen und

schlimmstenfalls Qualitätseinbußen.


Zentrale Datendrehscheibe und Single Source of Truth (SSoT)

Bei Anwendung von BIM erfolgt die Zusammenarbeit an einem objektorientierten, digitalen

Modell, welches alle relevanten Daten beinhalten kann und perspektivisch auch sollte. In

diesem Fall spricht man von diesem als einzige, verbindliche und transparente Informations-

quelle (Single Source of Truth).

Dieses Informationsmodell fungiert als zentrale Datendrehscheibe (Common Date Environ-

ment, CDE) für alle Projektbeteiligten und ermöglicht eine kollaborative und transparente

Arbeitsweise mit einer konsistenten Datenhaltung über den gesamten Projektverlauf. Den

beschriebenen Herausforderungen des konventionellen Informations- und Wissensmanage-

ments im Bauprojektmanagement kann damit begegnet werden.

Wird das Modell als die einzig gültige Datenbasis für alle Projektbeteiligten definiert, so

spricht man von einer Single Source of Truth (SSoT). Damit erfolgt die Kollaboration, die

Informationen zu Kosten, Terminen und Qualitäten sowie deren Fortschreibung und Doku-

mentation ausschließlich auf Basis des Modells. Somit kommt diesem auch eine erhebliche

vertragliche Relevanz zu. Hier ist hervorzuheben, dass dieser Ansatz, aber auch der grund-

sätzliche BIM-Ansatz, die Einbeziehung von „klassischen“ Dokumenten nicht ausschließt.

Über eine Referenzierung ist auch die Verknüpfung mit diesen möglich.

Erzeugte Daten werden phasenübergreifend genutzt und unterstützen so das gesamte Pla-

nungs- und Projektcontrolling, Mengenmanagement und Abrechnungswesen. Die visuelle

Darstellung des Baustellenablaufs und die Aufbereitung mit Ist- und Prognosewerten in den

Darstellungen unterstützt eine effiziente termin- und kostengerechte Projektrealisierung und

kann zudem für eine erhöhte Transparenz und Akzeptanz von Projekten sorgen (z. B. Ge-

sellschaft und Politik).

Die integrative Arbeitsweise der einzelnen Fachdisziplinen steht in BIM-Projekten für Kolla-

boration und Transparenz über den gesamten Projektzyklus und reduziert Planungsfehler

sowie Fehler durch Abstimmungsprozesse auf der Baustelle. Natürlich setzt die Erzielung

entsprechender Einspareffekte die konsequente und fortgeschrittene Anwendung von BIM

voraus.Die integrative Arbeitsweise kann also die Planungsqualität erhöhen, Planungsfehler

verringern und die Prozesssicherheit deutlich steigern. Die Visualisierungsmöglichkeiten ver-

bessern zusätzlich das Verständnis zum geplanten Projekt der Experten untereinander und

befördern damit entscheidend die Einbindung einer breiten Öffentlichkeit und die Kommuni-

kation mit Entscheidungsträgern. Allerdings muss bei der Anwendung SSoT eine Handhab-

barkeit durch Leitplanken und pragmatische Ansätze gewährleistet werden.

Die Anwendung als Single Source of Truth (SSoT) ist die logische und richtige Konsequenz

bei der Implementierung von BIM. Zur Umsetzung dieses Konzeptes werden pragmatische

Leitplanken für den Kollaborationsprozess zur Vergabe-, Vergütungs- und Vertragsgestal-

tung benötigt. Einhergehend mit dem SSoT-

Ansatz wird sich eine stärkere Prozessorientierung im Bauwesen herausbilden, was, kombi-

niert mit einem erheblichen Transparenzgewinn, zugleich Chancen für partnerschaftliche

Vertragsmodelle und Projektabwicklung bildet.

Datenumgebung und Informationsmanagement

Basis für die effiziente digitale Zusammenarbeit aller Projektbeteiligten ist eine gemeinsame

Datenumgebung, auch Common Data Environment (CDE) genannt. Diese soll den Informa-


tionsaustausch und die Koordination zwischen allen Projektbeteiligten und eine transparente

Kommunikation mit klaren strukturierten qualitätsgesicherten Abläufen ermöglichen. Mit dem

digitalen Bauwerksinformationsmodell werden Informationen kontextspezifisch allen Beteilig-

ten zur Verfügung gestellt. Die Vernetzung, Verkettung und logische Verknüpfung der Model-

lobjekte- und Modellinformationen externalisiert das stillschweigende Wissen der Projektbe-

teiligten. Die Koordination der Teilmodelle kombiniert die vorhandenen Informations- und

Wissensobjekte.

Das Informations- und Wissensmanagement kann mit dem digitalen Modell auf unterschied-

liche Weise ausgestaltet werden. Es wird zwischen modellinhärenten Informationen und mo-

dellreferenzierten Informationen unterschieden. Bestimmte Informationen müssen seman-

tisch als IFC Attribute modellinhärent eingebaut werden, während es bei anderen Dokumen-

ten sinnvoller ist, diese als Referenz anzufügen.

Modellinhärent sind die Informationen, sofern eine unmittelbare Abrufbarkeit direkt am Objekt

bereitsteht (z. B die Anzeige von Parametern). Eine Informationsreferenzierung verweist

über einen intelligenten Link, der am Modell bzw. Objekt verortet wird, auf eine externe zu-

sätzliche Informationsquelle. Dies kann ebenso eine Datenbank sein, wie auch ein einzelnes

Dokument. Die semantische Integration solcher Dokumente wäre in den meisten Fällen we-

der sinnvoll noch im Integrationsaufwand vertretbar, zum Teil sogar faktisch unmöglich.

Abbildung 13: Informationsmanagement mit dem digitalen Gebäudemodell


Kollaboration und Kommunikation

Die Anwendung von digitalen Methoden und einer gemeinsamen Datenumgebung setzt eine

Austauschbarkeit der Modellinformation voraus, die eine kontinuierliche Informationsfort-

schreibung auf Basis der zentralen Datendrehscheibe zwischen allen Projektbeteiligten er-

möglicht. Dabei stellt die umfassende Spezialisierung im Bauwesen, gekennzeichnet durch

die unterschiedlichen Fachdisziplinen, eine Herausforderung für die Zusammenarbeit der

Projektbeteiligten dar, da diese jeweils mit für ihren Einsatz spezifischen digitalen Werkzeu-

gen arbeiten.

Für den modellbasierten Datenaustausch stehen grundsätzlich zwei Konzepte zur Verfü-

gung. Bei einer proprietären Lösung arbeiten alle Projektbeteiligten mit einer Software in

einem nativen Dateiformat. Bei der Anwendung einer offenen Lösung erarbeitet jeder Fach-

planer mit seiner eigenen Software ein Teilmodell, und die verschiedenen Teilmodelle der

jeweiligen Fachplaner werden zu einem integrierten Gesamtmodell zusammengeführt.

Die geschlossene Arbeitsweise bietet den Vorteil, dass alle Beteiligten in einer gemeinsa-

men, herstellerspezifischen IT-Lösung integriert sind und Schnittstellenproblematiken oder

Kompatibilitätsungenauigkeiten vermieden werden können. Es ist so z.B. möglich, dass Pla-

ner gemeinsam in einer Datei arbeiten.

Ebenso wie in der offenen Lösung ist es im geschlossenen System möglich, über ein koordi-

niertes Modell zusammenarbeiten. Der Unterschied besteht darin, dass die offene Lösung

zur Zusammenarbeit ein softwareübergreifendes Austausch-format nutzt: das IFC-Format

(Industry Foundation Classes), als das vorrangige Datenaustauschformat.

Eine Kombination beider Konzepte ist üblich.

Abbildung 14: Proprietäre und offene Lösungen

Es kann eine herstellerneutrale Austauschbarkeit der Informationen sichergestellt werden,

indem die Projektbeteiligten in ihren spezialisierten Softwarelösungen die Planungsleistun-

gen erbringen und diese über den ISO-standardisierten IFC-Austausch in einem Koordinati-


PROPRIETÄRE LÖSUNGEN: ARBEITEN IN EINEM MODELL

Pro: Native Integration in herstellerspezifische IT-

Lösungen Sofortige Sichtbarkeit von Änderungen

Contra: Fehlende Austauschbarkeit zwischen Herstellern Keine Garantie für langfristige Lesbarkeit Ggf. Fehlende Transparenz und Klarheit bei

Rechteverteilung und Kommunikation Abhängigkeit von Softwareherstellern

OFFENE LÖSUNG:ZUSAMMENFÜHREN VON TEILMODELLEN IM IFC-FORMAT (INDUSTRY FOUNDATION CLASSES)

Pro: Herstellerneutrale Austauschbarkeit ISO-Standard Transparente Kommunikation, klare Abläufe und

transparente Rechtezuweisung Anreize für Marktentwicklung und

Spezialanwendungen werden gegeben

Contra: Erfordert Gemeinsame Datenumgebung Klare Abläufe und LOD erforderlich




onsmodell oder in Koordinationsmodellen zusammenführen. Die Schnittstellen und die konk-

ret auszutauschenden Daten müssen dabei sauber definiert werden, um einen reibungslosen

Datenaustausch zu ermöglichen.

Eine regelmäßige und konsistente Kommunikation ist unabdingbar für den Projekterfolg.

Dies gilt insbesondere für Bauprojekte, die per se eine hohe Komplexität und viele Projektbe-

teiligte mit sich bringen. Die modellbasierte Kommunikation verknüpft aktuelle Sachstände

und (Ziel-)Konflikte mit dem notwendigen Informationsfluss sowie den zugehörigen Tasks für

verschiedene Projektbeteiligte. Als Konsequenz ergibt sich eine ressourcenschonende und

effiziente Projektabwicklung mit einem hohen Transparenzgrad.

Die wesentlichen Elemente der Kollaboration sind:

Planungsbesprechung auf Basis des BIM-Modells

Issues und

Workflows.

Während das Virtual Design Review (VDR) / BIM – Jour Fixe als zentraler, virtueller Treff-

punkt der Projektbeteiligten dient, ermöglichen Issues und Workflows die Weiterverarbeitung

und Nachverfolgung von eben diesen.

Issues bieten hier die Möglichkeiten der Kommunikation vor allem rund um unregelmäßig

auftretende Ereignisse (z. B. Fehler, Warnungen oder Hinweise) und die nachgelagerte

Kommunikation. Workflows ermöglichen die Standardisierung und Automatisierung von Pro-

zessabläufen, etwa bei Freigaben oder an zentralen Datenübergabepunkten.

Im BIM - Jour Fixe werden regelmäßig Projektstände direkt am Modell abgeglichen sowie

vorhandene oder mögliche Konflikte behandelt.

Die Visualisierung kann hier in allen Leistungsphasen maßgeblich unterstützen und dient

auch außerhalb des Projektes als wichtiges Instrument, z. B. in Fragen der Akzeptanz oder

Variantenauswahl (Politik, Öffentlichkeit etc.). Die digitale Projekt- und Kommunikationssteu-

erung reduziert Daten- und Informationsverlust und automatisiert die Konfliktnachverfolgung

und -bearbeitung.

Die automatisierte Konfliktlösung (Aufgabenmanagement) erfolgt auf Basis von Issues (BIM

Collaboration Format). Bei BCF handelt es sich um eine Datenschnittstelle zum vereinfach-

ten Austausch von Informationen während des Arbeitsprozesses zwischen verschiedenen

Softwareanwendungen, basierend auf Industry Foundation Classes.


Digitale Aufgaben sind direkt mit dem Modell verknüpft und adressieren automatisch alle

Beteiligten, von denen eine Handlung erforderlich ist. Technisch wird die digitale Aufgabe im

Standard BCF (BIM Collaboration Format) als sogenanntes Issues abgebildet. Wichtige Be-

standteile der Issues sind:

Name

Beschreibung

Label

Typ

Status und

Verantwortlichkeit

Weitere Klassifizierungen sind möglich. Issues können zudem Viewpoints oder Screenshots

enthalten, so dass eine direkte Visualisierung und damit ein besseres Problemverständnis

ermöglicht werden. Name, Beschreibung und Label ermöglichen die Problemerfassung und

Zuordnung. Der Typ gibt die Art des Issues wieder (Kollision, Fehler, Rückfrage etc.), wäh-

rend über die Verantwortlichkeit die notwendige Handlung und der Freigabelauf gesteuert

werden. Der Status lässt sich zum Beispiel in offen, gelöst, freigegeben und geschlossen

differenzieren und ermöglicht zudem eine Rückgabe des Issues an eine vorgelagerte Instanz

(Revision).

Das Workflow-Management und die Datenumgebung bzw. das Modell sind im integralen

Projektansatz eng miteinander verzahnt. Ein hoher Standardisierungsgrad optimiert hier

nicht nur die Zusammenarbeit und den Abschluss von einzelnen Projekten, sondern auch die

projektübergreifende Kollaboration sowie organisationsinterne Prozesse. Der Schulungsauf-

wand wird minimiert, während Mitarbeiter auch projekt- oder bereichsübergreifend schnell

eingesetzt werden können, da es vorgegebene Basis-Routinen gibt.

Dies erleichtert auch das Arbeiten der Querschnittsabteilungen signifikant.

Durch ein schlankes und objektorientiertes Workflow-Management lässt sich zudem die Da-

tenqualität erhöhen, während Aufwand und Prozessdauern reduziert werden.

Abbildung 15: Modellreferenziertes Planungs- und Abnahmemanagement

Dennoch lassen sich nicht sämtliche Prozesse projektübergreifend in eine einheitliche Struk-

tur pressen, welche den hohen Anforderungen jedes einzelnen Projekts gerecht werden.

3

Digitaler Planungs- und Genehmigungsprozess

Variantensuche Vorauswahl Grobentwurf

GesehenvermerkEinleitung

PlanfeststellungPlanfeststellung

Digitales Modell als Referenzunterlage


Hier ist insbesondere die hohe Individualität von Bau- bzw. Infrastrukturprojekten zu berück-

sichtigen. Dieses Problem kann durch einen generischen Ansatz gelöst werden. Dabei wird

ein Grundgerüst aus Standard-Workflows verwendet. Bei Bedarf ist projektspezifische (z. B.

Straßenbau versus Brückenbau) Variation möglich. Hier ist zu berücksichtigen, dass eine

Freigabe nur durch Projektleitung und die Qualitätssicherung gemeinsam erfolgt und der

Grundgedanke der Standardisierung nicht konterkariert wird.

Das digitale Workflow-Management unterstützt insbesondere bei statischen Prozessen, etwa

bei den regelmäßigen Qualitätskontrollen. Das im bisherigen, analogen Projektgeschehen

etablierte 4-Augen-Prinzip kann fortgeführt werden.

Template-gestützte Workflows führen zu einer Prozessbeschleunigung, verringern Rei-

bungsverluste und erhöhen die Prozesssicherheit und Nachweisfähigkeit. Sie unterstützen

den ganzheitlichen Projektansatz und die projektübergreifende Standardisierung von Doku-

mentenmanagement und Prozessen.

Abbildung 16: Test-Spezifikationen für die CDE

SOFTWARE FÜR INFORMATIONSMANAGEMENT

Use-Cases für das Informationsmanagement

Use-CasesMarkt-

screeningVorselektion Testing Empfehlung

Modellbetrachtung

Referenzierung von Dokumenten

Single Source ofTruth

Erzeugung von Schnitten

Speichern von Ansichtspunkten

Zusammenstellung eigener Koordinationsmodelle

Management von Teilmodellen und Revisionen

Objektbasierte Referenzierung von Dokumenten/Dateien

Direkte Aufrufbarkeit von referenzierten Dokumenten/Dateien

Integration von Geländedaten

Schaffung von Transparenz und Nachvollziehbarkeit

Anwendung eines Berechtigungskonzepts für die Nutzer

Gewährleistung von Vertraulichkeit und Datenschutz

Gewährleistung von Rechtssicherheit

SOFTWARE FÜR INFORMATIONSMANAGEMENT

Use-Cases für das Informationsmanagement

Use-CasesMarkt-


Elektronische Workflows

Aufgabenmanagementdurch BCF-Monitoring

Formatspektrum

Elektronische Definition von vorgegebenen Abläufen

Kommentierung von eWorkflows

Parallelisierung von Vorgängen

Integration von Dokumenten oder (Teil-)Modellen

Wertgrenzen und Iterationen sind möglich

Benachrichtigungsfunktion (E-Mail)

Objektbasierte Kommentierung: Erstellung von BCF-Issues

Reporting und Nachverfolgung von Änderungen od. Konflikten

Projektcontrolling mithilfe von Issues

Import und Export von Issues

Testdaten

Weitere Formate


4.2 Anwendung im Projekt

Das Prinzip einer Common Data Environment vereint die Funktionalitäten eines virtuellen

Projektraums, eines Dokumentenmanagementsystems sowie eines Model Viewers.

Alle Projektbeteiligten nutzen die CDE als zentrale Datendrehscheibe. Die BIM-Plattform

ermöglicht die Betrachtung und zentrale Verwaltung aller fachlichen Teilmodelle und deren

Integration sowie die bauteilbezogene Kommunikation und Dokumentenreferenzierung.

Die Funktionalitäten eines klassischen Plan-Dokumentenmanagementsystems beinhalten

Ablage, Verteilung und Verwaltung sowie die komplexe Integration von Workflows.

Die Teilmodelle der Planer werden zu regelmäßigen Data Drop Points, also festgesetzten

Datenübergabe-Zeitpunkten, in der CDE selbst aktualisiert.

Aktualisierte Teilmodelle werden als neue Revision hochgeladen. Innerhalb des integrierten

Viewers werden Teilmodellrevisionen zu Koordinationsmodellen kombiniert und für BIM

JourFixe als Besprechungsgrundlage verwendet.

Auf Grundlage dieser Koordinationsmodelle können im laufenden JourFixe Issues erstellt

werden. Teilmodelle unterliegen innerhalb der CDE einem Berechtigungskonzept nach dem

British Standard, bzw. im deutschen Raum dem DIN-Entwurf 19650. Teilmodelle und deren

Revisionen sind demnach nur für andere BIM-Nutzer sichtbar, wenn sie durch den verant-

wortlichen Fachkoordinator in den Status „Geteilt“ versetzt wurden. Auch Koordinationsmo-

delle können nur mit bereits geteilten Revisionsständen und Teilmodellen erstellt werden.

Abbildung 17: Initiation und Statuswechsel

Innerhalb eines Projektes muss sowohl die kontinuierliche Dokumentation der Projektdaten

als auch ein größtmögliches Maß an Transparenz gewährleistet werden. Vor allem im Hin-

blick auf Mängelmanagement stellt das objektgebundene Issue ein besonders agiles Pro-

jektkommunikationstool dar.

Agil vor allem deshalb, weil die Erstellung und Bearbeitung eines Issues von jedem Projekt-

beteiligten durchgeführt werden kann, aber Änderungen für alle sichtbar und dauerhaft do-

kumentiert werden.


Status 1: in Bearbeitung

Status 2: geteilt

Status 3: veröffentlicht

Initiator:Fachplaner

Statuswechsel:BIM-Fachkoordinator

Initiator:BIM-Gesamtkoordinator

Statuswechsel:BIM-Manager


Issues beinhalten, je nach Formatversion, einen Screenshot aus dem Modell, der die be-

troffene Stelle im Modell abbildet, involvierte Bauteile, Informationen zum Betrachtungs-

standpunkt innerhalb des Modells, Kommentierungen durch Projektbeteiligte und andere

Informationen. Folgende Abbildung zeigt ein Issue, welches in der CDE Squirrel erzeugt

wurde.

Abbildung 18: Issue-Verwaltung in Squirrel

Issues werden zum Projektcontrolling im Hinblick auf kontinuierliches Monitoring und Report-

ing von Modellkonflikten gebraucht und haben somit eine besondere Relevanz für regelmä-

ßige Virtual Design Reviews (VDR). Durch den softwareneutralen Ansatz ist es möglich, er-

stellte Issues zu exportieren und diese als BCF- oder BCFZIP-Datei via CDE an die Verant-

wortlichen zu übergeben.

Die zur Behebung verpflichteten Planer importieren die übergebenen Issues wiederum in

ihre native Planungsumgebung.

Durch die mitgelieferten Informationen innerhalb der Datei, wird das Issue samt betroffener

Objekte, Betrachtungswinkel, Kommentierungen etc. auch in der Planungssoftware ange-

zeigt und kann dort weiterbearbeitet werden.

Nach Behebung des Konfliktes sind die Planer im Zuge des Mängelmanagements in der

Lage, das aktualisierte Issue über die CDE zu teilen und damit in iterativen Schleifen Issues

immer wieder auszutauschen, bis der angezeigte Mangel behoben wurde. Folgende Abbil-

dung zeigt den exemplarischen Verlauf einer BCF-Kommunikation innerhalb eines Projektes.


Abbildung 19: Swimlane Issue

Da die gesamte objektorientierte Kommunikation BCF-basiert abläuft, wird die Kommunikati-

on über E-Mail in dieser Hinsicht obsolet. Durch die dauerhafte und lückenlose Dokumentati-

on und Transparenz durch Nachvollziehbarkeit wird zudem das Führen von bauteilbezoge-

nen Protokollen und Prüflisten in anderer Form ersetzt.

BCF-Ersteller

BCF-Adressat

SOFTWARE FÜR MODELLPRÜFUNG

Swimlane Arbeitsablauf BCF-Management

Gesamt-koordinator | BIM-Manager

BCF-Issueerstellen

Upload in CDE

BCF-Issuesichten

BCF-Issuebearbeiten

Upload in CDE

BCF-MonitoringFeedback


4.3 Software-Empfehlung

Die Beschaffung einer Common Data Environment ist seitens der DEGES in Form eines

Rahmenvertragskonzepts vorgesehen. Zwei CDEs sollen dabei unternehmensweiter Stan-

dard jeweils in Form einer IFC- und BCF-basierten Lösung als Software-as-a-Service

(SaaS)-Pakete eingekauft werden.

Vorteile dieser Rahmenverträge sind dabei die überschaubare Bindung an Anbieter sowie

der im Vergleich zur projektspezifischen CDE-Beschaffung überschaubare Schulungs-, Ad-

ministrations- und Beschaffungsaufwand.

Je nach projektspezifischen Erfordernissen kann kurzfristig die Plattform gewechselt werden.

Der Wettbewerb im Marktsegment wird durch den Einkauf von zwei Software-Lösungen nur

durchschnittlich stark beeinflusst.

Eine geeignete Softwarelösung für das projektbegleitende, BIM-basierte Informationsma-

nagement sowie die bauteilbasierte Kollaboration und Kommunikation sollten nicht nur BIM-

und modellspezifische, sondern auch klassische Plan- und Dokumentenmanagement-

Funktionen erfüllen.

Der integrierte Model Viewer sollte klassische Navigationsfunktionen umfassen, wie das Na-

vigieren durch das Modell in Form von Rotation, Zoom oder Verschieben. Klassische Schnit-

tachsen sollten entlang der X-, Y- und Z-Achse gesetzt, verschoben und die Schnittachsen

gekippt werden können. Objekte und ganze Teilmodelle sollten beliebig ein-, ausgeblendet

oder ausgegraut dargestellt werden können.

Abbildung 20: Squirrel in der Modellbetrachtung

Vor allem das Teilmodell-Management sollte integriert sein, sodass eine unbegrenzte Anzahl

von Teilmodellen und Revisionen hochgeladen und eingesehen werden könnte. Im Hinblick

auf unterschiedliche Rollen der Projektbeteiligten sollte ein individuelles Rollen- und Berech-

tigungskonzept, wie etwa nach dem DIN-Entwurf 19650, die projektspezifisch konfiguriert

werden können, konfigurierbar sein. Rechtliche Absicherung würde das Fehlen einer Lösch-

funktion von einmal geteilten Teilmodellen und Revisionen geben.


Abbildung 21: Teilmodelle und Berechtigungen

Im Hinblick auf das Dokumentenmanagement sollten Dokumente formatunabhängig im Mo-

dell angehängt und jederzeit aufgerufen werden können.

Hilfreich wäre die Implementierung einer sortierten Ordnerstruktur. Bereitgestellte Dateien

sollten auch hier nicht gelöscht werden können und somit eine dauerhafte und lückenlose

Dokumentation ermöglichen.

Im Hinblick auf die Projektkommunikation ist die Integration von Issues zentraler Bestandteil

des Anforderungskataloges einer CDE. Optimal wären dabei die Unterstützung aller drei

existierenden BCF-Formatversionen (1.0, 2.0, 2.1) sowie entsprechende Im- und Exportfunk-

tionen.

Diese enthalten nicht nur den Verfasser und Adressaten, sondern auch verfasste Kommen-

tare, einen Screenshot sowie die Kameraeinstellung und verknüpfte Objekte. Durch den er-

neuten Import sollte ein bestehendes Issue aktualisiert werden können.


Abbildung 22: Issues in Squirrel

Eine Löschfunktion sollte zu Transparenz- und Dokumentationszwecken nicht für die Pro-

jektbeteiligten zur Verfügung stehen. Änderungen an Issues sollten automatisch dokumen-

tiert werden.

Abbildung 23: Transparenz durch BCF-Historie

Neben der flexiblen Projektkommunikation durch BCFs sollte auch die Möglichkeit bestehen,

komplexe statische Arbeitsabläufe in Form von Workflows zu integrieren. Workflows können

so mit den Issues koexistieren und erlauben für komplexe Freigabevorgänge weiterhin die

Einhaltung etablierter Standards.

Im Zuge eines herstellerunabhängigen Ansatzes sollte sowohl das IFC- als auch das BCF-

Format unterstützt werden. Bei der Dokumentenreferenzierung sollte es keine Formatein-

schränkungen geben.


5. Fachliche Modellprüfung und Modellierung

5.1 Grundlagen und Anwendungsfälle

Die identifizierten Anwendungsfälle für die geometrische und regelbasierte Modellprüfung

wurden in drei übergeordneten Funktionen Modellbetrachtung, Aufgabenmanagement durch

BCF-Monitoring sowie Modellprüfung gegliedert.

Die Modellbetrachtung umfasst Funktionen eines Model Viewers, welche die visuelle Modell-

prüfung unterstützen. Mit der Erzeugung von Schnitten, dem Speichern von relevanten An-

sichtspunkten sowie der Darstellung und Filtern von Attributen soll es möglich sein, das (Ko-

ordinations-)Modell sowohl visuell als auch im Hinblick auf Modellierungsstrukturen zu prü-

fen. Durch die Wiederkehr zu definierten Ansichtspunkten können relevante Sichtachsen

fixiert werden und beispielsweise für Planungsbesprechungen als Diskussionsgrundlage

oder zur visuellen Erfassung eines Sachverhalts dienen. Die Erstellung von Koordinations-

modellen und dem damit zusammenhängenden Management von Teilmodellen sollte im

Hinblick auf eine teilmodellübergreifende Prüfung in der Funktionalität der Softwarelösung

enthalten sein.

Das Aufgabenmanagement durch BCF-Monitoring enthält sowohl die objektbasierte Kom-

mentierung in Form von Issues als auch den Import und Export derselbigen. Durch die Er-

stellung von Issues sollen Fehler und Mängel objektbasiert erfasst, dokumentiert und den

zuständigen Projektbeteiligten zugewiesen werden können. Der softwareunabhängige Aus-

tausch von Issues soll die Nutzung in den nativen Softwareumgebungen der Beteiligten er-

möglichen. Das BCF-Management läuft über die gemeinsame Common Data Environment.

Die Issues werden dort hinterlegt, abgerufen und dokumentiert.

Die Modellprüfung, also die Detektion von Kollisionen zwischen einzelnen Teil-modellen,

involviert verschiedene Beteiligte sowohl auf Auftragnehmer- als auch auf Auftraggeberseite.

Während die Planer der einzelnen Gewerke für ihr Teilmodell verantwortlich sind und dieses

nach abgeschlossener Modellierung im Common Data Environment (CDE) anderen Beteilig-

ten zugänglich machen, obliegt die fachtechnische Qualitätsprüfung dem Qualitätsmanage-

ment und die informationstechnische Qualitätsprüfung dem BIM-Manager. Denn nicht nur die

fachliche Korrektheit der Modelle ist ausschlaggebend, sondern auch die Informationsquali-

tät. Bei einem ständigen Austausch zwischen den Beteiligten des Projektes muss das Modell

aus informationstechnischer Sicht einwandfrei vom Auftraggeber verwertbar und letztendlich

freigegeben werden können. Dies beinhaltet sowohl einheitliche Vorgaben, nach denen be-

reits in der Modellierungsphase gearbeitet wird, als auch die möglichst klare objektbezogene

Strukturierung des jeweiligen Modells. Während die Hauptprüfung aller Modelle durch die

Auftragnehmer durchgeführt wird, ist die DEGES auf Auftraggeberseite zweite Prüfinstanz.


Abbildung 24: Test-Spezifikationen für den Model Checker

5.2 Anwendung im Projekt

Die erste Instanz der Modellprüfung findet auftragnehmerseitig durch die Fachplaner selbst

statt. Diese sind bei der Planung und Planungsmodellierung zur Integration der in den AIA

vorgegeben Modellierungsrichtlinien und zur Gewährleistung der fachlich-technischen Kor-

rektheit ihrer Modelle verpflichtet.

Die eigene Modellprüfung findet in der jeweils nativen Modellierungsumgebung statt. Nach

Abschluss der Modellierung und der eigenen Qualitätssicherung geben die Planer ihr Teil-

modell über die CDE für die Fachkoordination frei.

Nach erfolgreicher Prüfung durch die Fachkoordination, auftragnehmerseitig, werden die

Teilmodelle für die DEGES als Auftraggeber freigegeben.

SOFTWARE FÜR MODELLPRÜFUNG

Use-Cases für die Modellprüfung

Use-CasesMarkt-


Modellbetrachtung

Aufgabenmanagement durch BCF-Monitoring

Modellprüfung

Integrierter Model Viewer mit intuitiver Navigation

Erzeugung von Schnitten

Speichern von Ansichtspunkten

Anzeige/Filterung von Attributen

Einblendung spezifischer Parameter

Erstellung von Koordinationsmodellen

Management von Teilmodellen

Objektbasierte Kommentierung

Import und Export von BCF-Issues

Geometrische Kollisionsprüfung

Erstellung regelbasierter Prüfungen

Ausführung regelbasierter Prüfungen

Adaption bereits vorhandener Regeln


Abbildung 25: Prüfebenen der Qualitätssicherung

Der BIM-Manager übernimmt auftraggeberseitig die Qualitätssicherung im Hinblick auf Kolli-

sionsprüfung und regelbasierte Modellprüfung; diese wird in Desite MD Pro durchgeführt.

Dabei wird das Wissen des auftraggeberseitigen Qualitätsmanagements in Form von Regeln

umgesetzt. Regelbasierte Prüfungen in Desite MD Pro erlauben, das zusammengeführte

Koordinationsmodell aus unterschiedlichen Perspektiven zu betrachten und zu prüfen. Es

können sowohl branchen- als projektspezifische Regeln zur Modellprüfung definiert werden.

Mit regelbasierten Prüfungen ist es möglich, digitale Bauwerksmodelle auf ihre geometrische

Qualität, als auch auf andere Inhalte, beispielsweise auf Vorgaben aus technische Regel-

werken oder Richtlinien, zu überprüfen. Darüber hinaus können natürlich auch individuelle

Anforderungen und selbst definierte Prüfkriterien aus der eigenen Projekterfahrung in solch

automatisierte Regelsätze umgewandelt werden.

Der Prüfprozess wird in Form von Prüfprotokollen regelmäßig dokumentiert. Prüfprotokolle

der Auftragnehmer werden zu jeder Datenübergabe abgefragt.

Auf folgender Abbildung sind die Dimensionen der Qualitätssicherung dargestellt.

BIM Manager - AD Funkturmwww.albert-ing.com

Übereinstimmung mit AIA, z.B.

MODELLBASIERTES QUALITÄTSMANAGEMENT

MODELLIERUNGSKONVENTIONEN UND TECHNISCHE PLANUNGSQUALITÄT

Koordinaten, Einheiten

LOD = LoG + LoI

Technischer Fachprüfer (AN)

SICHERUNG DER FACHLICH-TECHNISCHEN QUALITÄT

DEGES-Qualitätsprüfung

Federführender Objektplaner

BIM-Fachkoordinator

SICHERUNG DER MODELLIERUNGS-UND DATENQUALITÄT

BIM-Manager

BIM-Gesamtkoordinator

Modellstruktur

Einhaltung techn. Vorgaben, z.B.

techn. Regelwerke

geometrische Konflikte

Baubarkeit / Phasen

Datenprozess Planungsprozess


Abbildung 26: Beispielhafte Dimensionen der Qualitätssicherung

5.3 Software-Empfehlung

Nach einem Marktscreening und einer näheren Untersuchung wurden drei infrage kommen-

den Softwarelösungen identifiziert, die laut Herstellerangaben in der Lage sind, regelbasierte

Modellprüfungen zusätzlich zur Kollisionsprüfung durchzuführen: StruMIS LTD BIMReview,

Solibri Model Checker und ceapoint Desite MD Pro. Nach eingehendem Test auf die oben

erläuterten Anwendungsfälle überzeugte am Ende ceapoint Desite MD Pro.

Der integrierte Model Viewer von Desite MD Pro erwies sich als intuitiv in der Steuerung mit

einer ansprechenden Benutzeroberfläche. Die Benutzung war nach angemessener Einarbei-

tungszeit möglich. Die Performance ist selbst bei größeren Modellen gut. Die Navigation er-

wies sich als intuitiv und vielseitig. Bis zu sechs Schnittebenen sind sie auf Grad- und Koor-

dinatenzahl genau definierbar.

Ansichtspunkte sind mit oder ohne selektierte Objekte speicher-, aufruf- und kommentierbar.

Die Filterfunktion ist weit entwickelt und intuitiv. Dabei lassen sich vor- und benutzerdefinierte

Tooltips an den Bauteilen anzeigen, während eine Baumstruktur ständig sichtbar gemacht

werden kann. Die Tooltips können über die API-Schnittstelle personalisiert werden. Teilmo-

delle lassen sich problemlos ein- und ausblenden sowie als performante Kanten darstellen.

Die Navigation durch das Modell verläuft flüssig. IFC-Dateien lassen sich kombinieren und

als Koordinationsmodell im CPIXML- und im proprietären PFS-Format abspeichern.

Die Modellbetrachtung in Desite MD Pro beinhaltet alle Funktionen der aufgestellten Test-

spezifikationen. Es gibt Variationsmöglichkeiten in Form von Rotieren, Umschauen und die

Simulation einer zu-Fuß-Begehung. Verschiedene Anzeige-optionen wie die Einzel- und

Kantendarstellung von Objekten oder Teilmodellen machen es dem Betrachter möglich, un-

terschiedliche Betrachtungsfokusse zu legen und dabei den Kontext mit anderen Umge-

bungsdetails ein- oder auszublenden.


Regelbasierter ModelChecker

Technische Regelwerke

Plausibilität

Planungsparameter

3D-ModelViewer

Integrierte Darstellung der Hauptmassen und Trassierungsparameter

Clash Detection

Zwischen den Fachmodellen im Koordinationsmodell

Informationsmanagement in der fachlichen und modellierungstechnischen Qualitätsprüfung

Digitaler Prüf- und Freigabelauf

Digitale Prüfdokumentation

Monitoring der Fehlerbehebung


Zur Funktion des Modellschneidens werden im Grunde genommen mehrere Schnittachsen

kombiniert und so eine detaillierte und individuelle Sicht in den geometrischen Modellaufbau

ermöglicht.

Abbildung 27: Desite MD Pro als Model Viewer

Issues der Version 2.1 können zu einer bestimmten geometrischen Situation inklusive betei-

ligter Objekte und anderer Informationen in Form von Ansichtspunkten erstellt werden. Sie

sind als bcfzip und vpxml exportier-, als PDF speicher- und per E-Mail verschickbar. Informa-

tionen sind bei Im- und Export konsistent.

Das Programm unterstützt die Anforderungen im Hinblick auf das BCF-

Aufgabenmanagement vollumfänglich und ist unkompliziert zu bedienen.

Abbildung 28: Issues („Ansichtspunkte“) in Desite MD Pro


Die geometrische Kollisionsprüfung ist als Tool innerhalb der Software umgesetzt. Zu Anfang

wird eine Prüfmenge definiert, also die zu prüfenden Objekte, bzw. Teilmodelle. Toleranzen

sind einstellbar, Einschlüsse, Überschneidungen und zu große Abstände prüfbar. Ergebnisse

können invertiert werden (alle Bauteile anzeigen, die KEINE Clashes haben), der Export des

Clashreports ist als .cd.xml und als übersichtliches PDF möglich.

Aus detektierten Clashes lassen sich direkt Issues erzeugen, die weiterverwendet werden

können. Es gibt eine Funktion zur automatischen Erzeugung von Issues für jeden aufgetre-

tenen Clash. Die Darstellung einer Kollision kann mit oder ohne Schnittlinien visualisiert wer-

den. Objekt-Informationen aus IFC-Datei werden lückenlos mitgeliefert und sind verwertbar.

Die Kollisionsprüfung lieferte plausible Ergebnisse und punktete mit stringenter Logik für den

Gebrauch sowie mit übersichtlicher Darstellung.

Die regelbasierte Modellprüfung funktioniert über eine API-Schnittstelle zu JavaScript und

erlaubt die Regelprogrammierung direkt innerhalb der Software, sowie deren Import und Ex-

port.

Durch die Schnittstelle zu JavaScript sind bei der Regelschreibung zwar Programmierkennt-

nisse vorausgesetzt, aber der Regel-erstellung sind so nur durch JavaScript selbst Grenzen

gesetzt. Durch die Import- und Exportfunktion können einmal geschriebene Regeln zudem

archiviert und jederzeit in einem anderen Projekt wieder importiert werden. Der Program-

mieraufwand entsteht somit nur einmal pro Regel.

Abbildung 29: Kollisionsprüfung in Desite MD Pro

Während des Tests wurde eine Regel zur automatisierten Prüfung von Fahrbahnen auf aus-

reichende Querneigung zu Entwässerungszwecken geschrieben. Diese Regel errechnete

anhand von zwei Attributen der Fahrbahnen die Gradzahl der Neigung, die an eine Bedin-

gung für eine Mindestgradzahl geknüpft wurde. Waren die Fahrbahnen nicht ausreichend

geneigt, wurde die Prüfung der Objekte als fehlgeschlagen deklariert. Die Modellprüfung


erwies sich durch die API-Schnittstelle als extrem vielseitig bei gleichzeitiger Benutzerfreund-

lichkeit.

Abbildung 30: Regelbasierte Modellprüfung in Desite MD Pro unter Verwendung von JavaScript

6. Nutzung und Validierung von objektorientierten Modellen Building Information Modeling beschreibt eine kollaborative Arbeitsmethode, die sowohl ge-

stalterische und zeitliche als auch wirtschaftliche Informationen und Vorgaben in digitalen

objektorientierten Modellen abbildet. Es werden geometrische Modelle mit Informationen

zum zeitlichen Ablauf der Planungs-, Bau- und Instandhaltungsmaßnahmen sowie den damit

verbundenen Kosten verknüpft.

Abbildung 31: Modell + Zeitkomponente + Kostenkomponente


Dieses Kapitel befasst sich mit dem grundlegenden BIM-Anwendungsfall der modellbasier-

ten Kostenplanung und –überwachung. Die Basis bildet die spezifische Priorisierung der

DEGES von bestimmten Anwendungsfällen, weshalb die modellbasierte Bauablaufplanung

in diesem Leitfaden nur annähernd erläutert wird.

Anwendungsfälle stellen den Zweck, für den digitale Methoden in einem Verkehrsinfrastruk-

turprojekt angewendet werden, dar und definieren zudem die nutzerspezifischen Anforde-

rungen an die Planungsbeteiligten sowie die BIM-Ziele, die der Auftragnehmer hinsichtlich

der Projektabwicklung verfolgt. Durch die Festlegung einer Vielzahl von unterschiedlichen

BIM-Anwendungsfällen kann der Schwierigkeitsgrad der BIM-Implementierung in einem Pro-

jekt (oder auch im Unternehmen) beeinflusst werden. Der Auftragnehmer erhält aus den un-

terschiedlichen Anwendungsfällen jeweils die zu Beginn definierten Ergebnisse der einzel-

nen Planungsbeteiligten in Form von relevanten Informationen.

Eine transparente und vollständige Modellierung in der Planung und Bauausführung unter-

stützt eine schnellere und bessere Informationsabfrage zum aktuellen Projektstatus sowie

einen kontinuierlichen Informationsfluss über die weiteren Projektphasen. Hier ist es vor al-

lem wichtig, dass die anfallenden und relevanten Informationen der Projektbeteiligten aus

den unterschiedlichen nativen Autorenwerkzeugen regelmäßig im spezifischen Kollaborati-

onsmodell koordiniert, visualisiert und systematisch konsolidiert werden.

Mit der Implementierung und Anwendung eines BIM-fähigen Software-Produktes für die Mo-

dellierung wird sowohl die Qualität und Konsistenz der Daten als auch die Kommunikation

der Projektbeteiligten in Bezug auf die Kostenplanung über die gesamte Projektabwicklung

verbessert. In diesem Zusammenhang bildet ein durchgehendes und fortwährend plausibles

Mengengerüst in Verbindung mit Geometrien, Leistungsbeschreibungen sowie Terminplänen

die zentrale Informationsgrundlage für eine erfolgreiche Modellierung.

Darüber hinaus kann durch die Verknüpfung von Leistungsverzeichnis oder K

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