buildingSMART: Open-BIM-Standards und -Services in verständlicher Sprache

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Die Erstellung eines digitalen Modells ähnelt dem Bau eines realen Bauwerks: Während des gesamten Lebenszyklus müssen zahlreiche Aufgaben koordiniert werden – teilweise nacheinander, teilweise parallel.

Um diesen Prozess in einer vollständig offenen und kollaborativen Umgebung zu ermöglichen, sind geeignete Methoden, semantische Definitionen und logische Strukturen erforderlich. Open-BIM besteht daher aus mehreren Standards und Services, von denen viele auch als digitale Technologien wie bei buildingSMART umgesetzt werden. Sie alle unterstützen gemeinsam die Erstellung, den Austausch, die Prüfung und die Verwaltung von Bauwerksinformationen über den gesamten Projektlebenszyklus hinweg.

Da Open-BIM zahlreiche Standards und Services umfasst, die häufig technische Abkürzungen enthalten, ist deren Zweck für Einsteiger oft nicht sofort verständlich.

Ziel dieses Artikels ist es deshalb, die wichtigsten buildingSMART-Standards und -Services anhand einer einfachen und vertrauten Analogie zu erklären: der Bestellung und Zubereitung einer Pizza. Dabei ist wichtig: Dieses Beispiel dient lediglich der Veranschaulichung und sollte nicht als vollständig korrekt oder vollständig angesehen werden, da die Anwendung verschiedener Standards je nach Komplexität des Objekts, des Prozesses und/oder des Projekts variieren kann.

Beim Building Information Modeling beschreibt ein Use Case, wie Menschen innerhalb eines Projekts mit Informationen und digitalen Modellen arbeiten. Er erklärt einen bestimmten Ablauf, eine Anforderung oder ein Szenario.

Der buildingSMART Use Case Management Service lässt sich mit einem Kochbuch vergleichen. So wie ein Kochbuch Rezepte sammelt, strukturiert, verwaltet und veröffentlicht, sammelt, verwaltet und veröffentlicht UCM BIM-Anwendungsfälle in standardisierter Form. Dadurch können Prozesse klar beschrieben und später als Grundlage für neue Standards genutzt werden.

Damit digitale Bauwerksinformationen sowohl für Menschen als auch für Software verständlich sind, ist eine gemeinsame Sprache erforderlich.

Das buildingSMART Data Dictionary (bSDD) ist ein Online-Dienst, der standardisierte Begriffe, Eigenschaften, Einheiten, Klassifikationen, zulässige Werte und Übersetzungen sowie deren Beziehungen verwaltet.

In der Pizza-Analogie entspricht das bSDD dem Kühlschrank oder Supermarkt mit allen Zutaten. Da alle Beteiligten dieselben Begriffe und Definitionen verwenden, sorgt dies für Konsistenz und Interoperabilität zwischen Projekten und Softwarelösungen.

In Bauprojekten müssen alle Beteiligten wissen, welche Informationen wann, von wem und in welcher Form bereitgestellt werden müssen.

Das Information Delivery Manual (IDM), definiert in der Norm ISO 29481, beschreibt Methoden zur Dokumentation von Prozessen und Informationsflüssen über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks.

In der Pizza-Analogie ist das IDM das Rezept. Es beschreibt Schritt für Schritt, wie die Pizza korrekt zubereitet wird. Genauso definiert das IDM den Ablauf des Informationsaustauschs zwischen den Projektbeteiligten.

Ein Standard kann dabei aus einem einzelnen Use Case oder aus mehreren zusammengeführten Use Cases entstehen – ähnlich wie ein Rezept von erfahrenen Köchen entwickelt wird.

Die Projektanforderungen legen fest, welche Informationen ein Modell enthalten muss und in welchem Detaillierungsgrad diese geliefert werden sollen.

Eine Information Delivery Specification (IDS) ist ein maschinenlesbares Dokument, das die Anforderungen an den Modellaustausch beschreibt. Es legt fest, welche Objekte, Klassifikationen, Eigenschaften, Werte und Einheiten geliefert werden müssen.

In der Pizza-Analogie entspricht die IDS der Zutatenliste und den gewünschten Belägen. Es beschreibt exakt, was auf die Pizza gehört.

Mithilfe von IDS können IFC-Modelle außerdem automatisch durch Prüfsoftware validiert werden, um sicherzustellen, dass die Projektanforderungen und die Auftraggeber-Informationsanforderungen (AIA) erfüllt sind.

Das BIM Collaboration Format (BCF) ermöglicht eine effiziente Kommunikation über Probleme und Aufgaben innerhalb von BIM-Projekten, ohne dass vollständige Modelle ausgetauscht werden müssen.

BCF unterstützt die Nachverfolgung von Aufgaben, Kommentaren, Koordinationsanfragen und Dokumentationen zwischen Architekten, Fachplanern, Bauunternehmen und weiteren Beteiligten.

In der Pizza-Analogie steht BCF für Kundenwünsche oder Rückmeldungen an den Pizzabäcker, wie „bitte länger backen“, „extra Käse hinzufügen“ oder ein Lob für eine besonders gute Pizza.

Die Industry Foundation Classes (IFC) sind der zentrale OpenBIM-Standard für die digitale Beschreibung von Gebäuden und Infrastrukturen.

IFC ist ein offener, internationaler Standard (ISO 16739), der für die Erstellung, den Austausch und die Verwaltung digitaler Gebäudemodelle verwendet wird. IFC-Dateien ermöglichen die Interoperabilität zwischen verschiedenen BIM-Softwarelösungen.

In der Pizza-Analogie entspricht IFC der fertigen Pizza selbst, also dem vollständigen digitalen Gebäudemodell mit allen enthaltenen Informationen.

IFC wurde über mehrere Versionen hinweg weiterentwickelt, wobei IFC 4.3 aktuell die neueste große Version ist. Moderne Software kann in der Regel auch ältere IFC-Versionen wie IFC2x3 öffnen und verwenden.

Alle anderen OpenBIM-Standards und -Services dienen letztlich dazu, Aspekte dieses IFC-Modells zu definieren, zu verwalten, zu prüfen oder zu kommunizieren.

Ein vollständiges IFC-Modell kann eine Vielzahl von Informationen enthalten: Dazu gehören beispielsweise Geometrie, Materialien, Herstellerdaten, Zertifikate, Tragwerksinformationen, technische Gebäudeausrüstung und vieles mehr.

Nicht jeder Projektbeteiligte benötigt jedoch jederzeit alle diese Informationen.

Ein Beispiel:

• Architekten benötigen hauptsächlich räumliche und architektonische Informationen.
• Tragwerksplaner konzentrieren sich auf die Konstruktion.
• TGA-Planer interessieren sich vor allem für technische Systeme.

Die Model View Definition (MVD) löst dieses Problem, indem sie spezifische Teilansichten des IFC-Modells definiert, die jeweils an bestimmte Arbeitsabläufe oder Nutzergruppen angepasst sind.

In der Pizza-Analogie ist die MVD ein Pizzastück. Jeder erhält genau den Teil der Pizza, den er benötigt, anstatt die gesamte Pizza auf einmal.

Dadurch wird der Informationsaustausch effizienter und Anwender werden nicht mit unnötigen Informationen überlastet.

OpenBIM ist kein einzelner Standard, sondern ein Ökosystem aus miteinander verbundenen Standards und Services. Diese unterstützen die Zusammenarbeit über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks.

Die Pizza-Analogie hilft dabei, diese Konzepte einfach zu verstehen:

• UCM bietet die Kochideen,
• bSDD beschreibt das Vokabular (Klassen, Merkmale) der Zutaten, oder Platz wo man diese Zutaten findet. z. B. Supermarket.
• IDM beschreibt das Rezept.
• IDS spezifiziert die erforderlichen Zutaten.
• BCF verwaltet Kommunikation und Feedback.
• IFC stellt die Pizza selbst dar.
• MVD liefert den richtigen Zutaten an die richtige Person.

Diese buildingSMART-Standards ermöglichen gemeinsam offene, konsistente und interoperable digitale Prozesse in der Bau- und Infrastrukturbranche.

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