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Wie BIM, digitale Modelle und Software das Bauwesen verändern

Wie BIM, digitale Modelle und Software das Bauwesen verändern

Von Grégory Coste.

Am 30. Oktober 2024

Der Mehrwert von BIM für den Bausektor zeigt sich in zahlreichen Vorteilen in jeder Phase des Lebenszyklus eines Projekts: Planungsphase, Bauphase, Betriebsphase und Verwaltungsphase. Die richtige Anwendung von Building Information Modeling ermöglicht es, Kosten zu senken, die Arbeitsqualität zu verbessern, indem die Zusammenarbeit zwischen Baufirmen und anderen Berufen rund um das Bauwesen gefördert wird, und Fehler zu minimieren. Auf Anregung des PTNB (Plan de Transition Numérique dans le Bâtiment, gegründet 2015) werden alle Akteure aufgefordert, die BIM-Technologie und ihre Lösungen zu übernehmen. Sind Sie bereit, das gesamte Potenzial der Modellierung von Gebäudedaten im Rahmen des digitalen Modells mithilfe empfohlener Software auszuschöpfen? Lassen Sie uns Ihren Aufstieg auf soliden Informationen und Fundamenten aufbauen.

Inhalt unseres Leitfadens zu BIM für das Bauwesen :

Was ist BIM für die Baubranche?

  • BIM, ein kollaborativer Arbeitsprozess, um das Leben eines Gebäudes zu verwalten.
  • Das digitale Modell und seine Informationsfülle
  • Die in 3D-Objekte integrierte Datenmodellierung
  • Das IFC-Format für die Interoperabilität zwischen Software... und Akteuren!

Das digitale Modell aus der Sicht der Akteure im Bauwesen :

  • Die Umfrage des Plan de Transition Numérique (März 2017)
  • Die wahrgenommenen Vorteile für die Baubranche und das Baugewerbe
  • Der empfundene Bedarf an BIM-Technologie.

Die besten Software-Empfehlungen in Frankreich :

  • 3D-Modellierungssoftware für Architekten, Ingenieurbüros und Bauunternehmen - [Vergleichstabelle].
  • Scan-Software für Vermessungsingenieure, Ingenieurbüros und Prüfer bestehender Gebäude - [Vergleichstabelle].
  • Visualisierungssoftware für alle Baufachleute - [Vergleichstabelle].
  • CAD-Software für Architekten oder sogar mehrere Akteure - [Vergleichstabelle].

6 Vorsichtsmaßnahmen, die Sie vor der Auswahl Ihrer Software treffen sollten :

  • Vorsichtsmaßnahme Nr. 1: Stellen Sie sicher, dass Sie mit anderen zusammenarbeiten können.
  • Vorsichtsmaßnahme Nr. 2: Sicherstellen, dass Daten unverändert ausgetauscht werden können.
  • Vorsichtsmaßnahme Nr. 3: Prüfen Sie die Funktionen der Software aus fachlicher Sicht.
  • Vorsichtsmaßnahme 4: Verlangen Sie eine gut ausgestattete Bibliothek von BIM-Objekten.
  • Vorsichtsmaßnahme 5: Bewerten Sie das Gleichgewicht zwischen Ergonomie und langfristigen Vorteilen.
  • Vorsichtsmaßnahme Nr. 6: Den Ruf der Software auf die Probe stellen.

Was bedeutet BIM für die Baubranche?

BIM, ein kollaborativer Arbeitsprozess, um das Leben eines Gebäudes zu verwalten.

Building Information Modeling übersetzt auf Deutsch den Wunsch, ein Gebäude durch Informationsmodellierung zu entwerfen, zu bauen und zu verwalten:

  • Die Akteure stützen sich auf ein gemeinsames BIM-Modell, um zusammenzuarbeiten,
  • der kollaborative Arbeitsprozess bietet zahlreiche Vorteile,
  • das gemeinsame digitale Modell vereint alle Informationen über das Bauwerk,
  • die gemeinsame Computerdatei ermöglicht es, die Daten in Echtzeit zu aktualisieren,
  • das Ziel ist die Optimierung des Managements aller Lebensphasen eines Bauwerks,
  • das Modell ermöglicht es einem BIM-Manager, das Projektmanagement zu übernehmen.

Das digitale Modell und seine Informationsfülle.

Alles, was die Fachleute brauchen, ist im digitalen Modell enthalten:

  • die identische Darstellung des Bauwerks und aller Elemente, aus denen es besteht,
  • die Liste der Schritte einschließlich aller technischen Daten und Einschränkungen,
  • die am Projekt beteiligten Fachleute, den Rahmen ihres Einsatzes,
  • die Möglichkeit, Standpunkte, Kosten, Koordinationsaspekte usw. zu simulieren.
  • die Fähigkeit, Zwischenfälle zu antizipieren und entsprechend zu reagieren.

Dieses digitale Modell stellt eine digitale Datenbank dar, in der alle Informationen zentral gespeichert und in Echtzeit aktualisiert werden - vom Entwurf über alle Bauphasen bis hin zur Verwaltung des Gebäudes während seiner Nutzungs- oder Betriebsphase.

Die in 3D-Objekte integrierte Datenmodellierung

Die 3D-Modellierung ist ein interaktives Arbeitswerkzeug, das die gesamte Intelligenz der Baubranche rund um die visuelle Darstellung von Objekten hervorbringt:

  • Jedes Element wird als 3D-Objekt modelliert (Tür, Wand, Aufzug, Balken, Mechanismen usw.),
  • für jedes Objekt werden alle seine Informationen ausgefüllt (technische Eigenschaften, Materialien usw.),
  • das Objekt kann in seiner Nutzung simuliert werden, wie z. B. sein Energieverbrauch, seine Festigkeit,
  • die Interaktion mit anderen Objekten wird angegeben, um Fehlkonstruktionen zu verhindern,
  • ein Objekt entspricht einer bestimmten Klasse, was die Vorfertigung außerhalb der Baustelle ermöglicht.

Das IFC-Format für die Interoperabilität zwischen Software... und Akteuren!

Das empfohlene Dateiformat für das digitale Modell ist das IFC-Format, und zwar aus mehreren Gründen:

  • Es ist standardisiert, sodass es von jeder BIM-Software gelesen und bearbeitet werden kann, was als Interoperabilität bezeichnet wird,
  • es ermöglicht Simultaneous Engineering, d. h. die Arbeit mehrerer Akteure in Echtzeit an derselben Datei,
  • dieser BIM-Standard bietet die Möglichkeit, den Blickwinkel jedes mit dem Bau verbundenen Berufs einzunehmen,
  • er stellt eine Zeit- und Kostenersparnis sowie eine bessere Kommunikation zwischen den Akteuren dar,
  • er vermeidet zahlreiche strukturelle und funktionale Probleme, indem er eine angereicherte Dokumentation mit sich bringt.

Das digitale Modell aus Sicht der Akteure im Bauwesen

Die Umfrage des Plan de Transition Numérique dans le Bâtiment (Plan für den digitalen Übergang im Bauwesen) (März 2017).

Zur Erinnerung: Der PTNB, Plan de Transition Numérique dans le Bâtiment, hat das langfristige Ziel, dass die Fachleute digitale Werkzeuge und bewährte Verfahren anwenden, um die Aktivität des gesamten Bausektors anzukurbeln. Der PTNB wurde 2014 von der Ministerin für Wohnungswesen, Gleichheit der Gebiete und ländliche Gebiete, Frau Sylvia Pinel, vorgestellt und am 20. Januar 2015 offiziell ins Leben gerufen.

Um aussagekräftige Ergebnisse zu den Vorteilen von BIM und dem digitalen Modell zu erhalten, wurden 385.067 qualifizierte Baufachleute befragt, um die PTNB-Umfrage durchzuführen, die mit Hilfe der batiactu group "Le BIM dans le secteur du BTP, baromètre de mars 2017" durchgeführt wurde:

  • 203 110 Fachleute, die in Hoch- und Tiefbauunternehmen arbeiten,
  • 61 601 Baumeister,
  • 78 013 Bauherren,
  • 37 748 Fachleute, die bei Industrieunternehmen arbeiten,
  • 4 595 Personen aus dem Bereich der Vermögensverwaltung.

Die von den Berufen im Baugewerbe und in der Bauindustrie wahrgenommenen Vorteile.

Hier in einigen aufschlussreichen Zahlen (zur Vereinfachung der Lesbarkeit "auf- oder abgerundet") eine Zusammenfassung dieser Umfrage :

Tabelle mit den Vorteilen von BIM und dem digitalen Modell für die Akteure im Bauwesen.
Art des wahrgenommenen Vorteils Anzahl der Personen in Prozent
Die Akteure im Bauwesen arbeiten besser zusammen (kollaborative Arbeit).

60%

Fehler bei der Planung werden weniger.

60%

Die Qualität verbessert sich deutlich

40%

Die Arbeiten werden vorgezogen

30%

Die Studienzeiten sind kürzer

15%

Die Betriebskosten werden gesenkt

15%

Ökodesign wird erleichtert 10%
Die Kosten werden gesenkt 10%
Die Bauzeit wird verkürzt 10%

Die beiden großen Stärken von BIM springen sofort ins Auge:

  • Die kollaborative Arbeit zwischen den verschiedenen Akteuren,
  • Planungsfehler im freien Fall.

Die logische Folge ist die Verbesserung der Qualität. Die anderen Vorteile kommen in der Branche langsamer zum Vorschein, was zeigt, dass es noch einen weiten Weg zu einem besseren Verständnis von BIM und seiner Anwendung gibt.

Sie können sich die folgenden Bilder ansehen :

  • die Hauptvorteile des digitalen Modells je nach MOA (öffentlich vs. privat),
  • die Hauptvorteile des digitalen Modells aus der Sicht von Bauunternehmen unterschiedlicher Größe.

Legende:

  • in Dunkelblau: neueste Zahlen,
  • in hellblau: Zahlen des Vorjahres.

Der empfundene Bedarf an BIM-Technologie

Die Umfrage zeigt auch die Erwartungen der Fachleute im Baugewerbe und in der Bauindustrie auf.

Sie äußern insbesondere das Bedürfnis, über Informationen in digitalen Formaten zu verfügen, wie :

  • Produktmerkmale, die als wertvolle und erwartete Informationen wahrgenommen werden,
  • die Modellierung von Produkten in 3D (3D-Objekte), die als unumgänglich nützlich anerkannt wird.

Technische Vorschriften wie Normen bleiben trotz eines Rückgangs in den letzten zwei Jahren ebenfalls unter den Top 3 der Erwartungen, während Daten, die für den Betrieb und die Wartung nützlich sind, bei den Bauherren um 10 % gestiegen sind.

Tabelle mit den Anforderungen der Akteure im Bauwesen an die BIM-Technologie.
Art der Informationen Industrieunternehmen Bauherren Bauherren Unternehmen
Eigenschaften der Produkte
(Abmessungen, Materialien, technische Parameter usw.)

80%

74%

65%

63%
Modellierung von Produkten in 2D

26%

25%

20%

23%
Modellierung von Produkten in 3D

71%

69%

64%

55%
Technische Vorschriften, Normen,
DTU, Regeln der Kunst, technische Gutachten...

59%

61%

54%

71%
Umweltbezogene Merkmale
(Energieeffizienz, Lebenszyklus, etc...)

56%

55%

54%

43%
Preis von Produkten (3D-Objekte)

20%

41%

41%

46%
Nützliche Daten für Betrieb und Wartung 41% 40% 62% 29%

Die besten empfohlenen Softwarepakete in Frankreich

3D-Modellierungssoftware für Architekten, Planungsbüros und Bauunternehmen.

Die in Frankreich verwendeten und beliebtesten Softwareprogramme, von denen die meisten von Le Cercle Promodul empfohlen werden, bieten eine Kodierung der Daten im IFC-Format.

Architekten, aber auch Bauunternehmen nutzen diese 3D-Modellierungssoftware, da sie es ermöglicht, in mehreren Phasen zu arbeiten:

  • Architekturdesign und im weiteren Sinne den Bereich der Architektur,
  • die Struktur wie z. B. die Verwaltung der Bewehrung und die Beherrschung der Schwerkraft,
  • das MEP, Mechanik, Elektrik und Sanitär.

In diesen Programmen sind die Möglichkeiten, die die Erstellung eines digitalen Modells bietet, insbesondere :

  • alle Informationen über das Modell zu integrieren,
  • von einer gemeinsamen Datenbank profitieren, die auch die 3D-Objekte umfasst,
  • die Objekte nach ihren physischen und funktionalen Merkmalen zu kodieren,
  • alle Daten dank des IFC-Formats verlustfrei austauschen.
Umfrage: Allplan, Revit oder Archicad?
Die Hexabim Professional Community antwortet :

Vergleichstabelle von drei 3D-Modellierungsprogrammen, die von der Baubranche verwendet werden.
Software Catia Allplan Revit
Phasen der Nutzung

Entwurf

Entwurf

Ausführung

Programm

Entwurf

Konstruktion

Nutzer

Architekten

Ingenieurwesen

Luftfahrt- und Automobilindustrie

Architekten

Multi-Akteur

Nutzungen

3D-Modellierungssoftware für die Industrie
und Produktdesign Logik, die F&E vermischt,
Industrie (Fertigung) und Simulation

CAD-Software, die auf Struktur und Architektur ausgerichtet ist.

Durchführung von BIM-Projekten

Export in die IFC-Formate

Software, die der Modellierung von Gebäudedaten gewidmet ist.

Geeignet für komplexe Projekte

Natives RVT-Format mit Export in die Formate IFC und IFC4.

Am häufigsten verwendetes Tool

Stärken

Ermöglicht die Durchführung von Simulationen in Bezug auf
Materialien, wie z. B. die Widerstandsleistung

Integriert Verbesserungen und Neuerungen
von Produktkatalogen

Bietet Automatismen für die Arbeit mit Autocad.

Ansichten werden bei Änderungen sofort aktualisiert.
im BIM-Modell

Digitalisierungssoftware für Vermessungsingenieure, Planungsbüros und Prüfer bestehender Gebäude

Wie rekonstruiert man ein bestehendes Gebäude in eine verwertbare Datei für ein digitales Modell? Digitalisierungssoftware funktioniert wie ein 3D-Scanner. Sie scannen die Realität mithilfe eines Punktwolkenverfahrens: Die endgültige Datei gibt die Volumen und den Raum originalgetreu wieder.

Nach dem Import in eine BIM-Software wie z. B. Revit können die gescannten Punkte den realen Raum erfassen und die Abmessungen des Gebäudes messen, um ein digitales Modell des bestehenden Bauwerks zu erstellen. Dieses Verfahren ist bei Renovierungen oder Sanierungen sehr nützlich.

Vergleichstabelle von 3 Scansoftwareprogrammen, die von der Baubranche verwendet werden.
Software Miao Recap MyCaptR
Phasen der Nutzung

Alle Phasen

Alle Phasen

Entwurf

Ausführung

Nutzer

Ingenieurbüros

Ingenieurbüros

Architekten

Allgemeines Unternehmen

Ingenieurbüros

Architekt

Allgemeines Unternehmen

Beschreibung

Erstellt alle grafischen Dokumente, Aufmaße und Beschreibungen eines Bauprojekts.

Einmalige Eingabe der Daten

Kohärenz der Datenbank

Änderungen werden automatisch auf das Aufmaß und die Pläne angewendet.

Präzise Interpretation von Punktwolken

Leistungsstarke Verarbeitung von Millionen von Daten

Erstellung hochpräziser virtueller 3D-Modelle

3D-Modell einer Baustelle und einfach zu generierende Aufmaße.

3D-Scan-Anwendung für digitale Tablets

Scannen in Echtzeit

Automatische Generierung des 3D-Modells und des zugehörigen 2D-Plans.

Highlights

Bibliothek mit 14.000 Artikeln, anpassbar, multiregional und multikonstruktiv.

Intelligente Engine zur leistungsstarken Bereinigung von Unvollkommenheiten.

Leichtgewichtige Lösung mit einfacher Handhabung

Visualisierungssoftware für alle Baufachleute

Alle Fachleute können Visualisierungssoftware verwenden: Es handelt sich um einen Viewer, der dazu bestimmt ist, die Informationen eines digitalen Modells zu lesen, indem er die Kriterien nach Bedarf auswählt. Dies wird durch das standardisierte Austauschformat IFC ermöglicht und ist sehr praktisch, wenn man eine andere Software verwendet als die ursprüngliche, mit der die Datei erstellt wurde. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, Anomalien im Modell zu erkennen, z. B. gefährliche Interaktionen oder die Einhaltung geometrischer Standards.

Vergleichstabelle von 3 Visualisierungsprogrammen, die von der Baubranche verwendet werden.
Software Tekla BIMsight IVisit360 Twinmotion
Phasen der Nutzung

Programm

Entwurf

Ausführung

Betrieb

Programm

Konzeption

Ausführung

Betrieb

Programm

Nutzer

Multi-Akteur

Multi-Akteur

Architekt

Nutzungen

Das digitale Modell nur im IFC-Format anzeigen.

Eine 3D-Immersion des Projekts erstellen

Eine HTML-Datei erstellen

Eine PNO-Datei für Tablets und Smartphones erstellen.

Visuelles Rendering in Echtzeit 3D Immersion

Bild- und Video-Renderings erstellen

Highlights

Kostenlose Software

Fördert die kollaborative Arbeit

Geeignet für Verbindungen in Metallstrukturen.

Extrapolation eines 3D-Modells möglich.

Hinzufügen von Texturen und Zubehör.

Generierung von realistischen Foto- und Videorenderings.

CAD-Software für Architekten oder sogar für mehrere Akteure.

Diese CAD-Software lässt sich perfekt in den BIM-Prozess integrieren, insbesondere in der Produktionsphase und bei der Verwaltung der für die Entwurfsphase wichtigen Baudaten.

Vorteile dieser CAD-Software :

  • Sie fördern die Interoperabilität mit anderer Software,
  • Sie erleichtern den Austausch von Daten und Informationen,
  • Sie erstellen oder bearbeiten ein parametrisches virtuelles 3D-Modell,
  • die Modelle sind dynamisch, um Analysen und Simulationen zu erleichtern.
Vergleichstabelle von 3 CAD-Programmen, die von der Baubranche verwendet werden.
Software Rhinoceros 3DSMAX Autocad
Phasen der Nutzung

Entwurf

Programm

Design

Entwurf

Bau

Bauingenieurwesen

Nutzer

Architekt

Multi-Akteur

Multi-Akteur

Nutzungen

2D-Architektur

3D-Architektur

3D-Modellierung

Animation

Erstellen von 3D-Texturen

Entwerfen und Modellieren in 3D

Erstellen von Makros

Erkennen von identischen Objekten

Automatisierte Berechnungen

Highlights

Keine Beschränkungen in Bezug auf Komplexität, Grad oder Größe.

Renderings und Vorlagen, die dynamische Elemente und Effekte enthalten.

Erstellen von anpassbaren Werkzeugpaletten

Programmierung von maßgeschneiderten Workflows

6 Vorsichtsmaßnahmen, die Sie vor der Wahl Ihrer Software treffen sollten

Vorsichtsmaßnahme Nr. 1: Stellen Sie sicher, dass Sie mit anderen zusammenarbeiten können.

In BIM steckt ein Modell: Alle Beteiligten müssen in der Lage sein, in Echtzeit zu kommunizieren und sich auszutauschen, unabhängig von der Größe des Projekts. Die Zusammenarbeit ist für den Erfolg in allen Phasen erforderlich, von der Planung über den Bau bis hin zum Betrieb des Gebäudes. In BIM steckt auch ein Modell: Jeder muss mit demselben Modell arbeiten können. Wählen Sie eine Software, die es ermöglicht, die Daten zu aktualisieren und die Datenbank auf dem neuesten Stand zu halten.

Vorsichtsmaßnahme Nr. 2: Sorgen Sie dafür, dass Sie die Daten austauschen können, ohne sie zu verändern.

Alle Beteiligten müssen in der Lage sein, innerhalb des digitalen Modells dieselben Daten auszutauschen und mit ihnen zu arbeiten: Ihre Software muss das IFC-Format, das BIM-Standardformat, lesen, um die Interoperabilität zwischen verschiedenen Softwareprogrammen zu gewährleisten. Je nach Ihren Bedürfnissen sollten Sie auch prüfen, welche Formate Sie verwenden müssen, z. B. RVT (Revit-Software), DXF/DWG and 3D DWG, RVT (Revit-Software), DXF/DWG and 3D DWG oder PDF.

Vorsichtsmaßnahme Nr. 3: Betrachten Sie die Funktionen der Software aus fachlicher Sicht.

Sind Sie eher ingenieur- und fertigungsorientiert MEP? Dann benötigen Sie eine Software, die in der Lage ist, die gesamte erforderliche Dokumentationsbasis zu verwalten. Architekten in der Entwurfsphase schätzen die 3D-Visualisierung und die Konstruktion von Modellen unter Ausnutzung freier Formen. In der Bauphase sollten die Möglichkeiten in Bezug auf Modellierung und Koordination keine einschränkenden Grenzen aufweisen.

Vorsichtsmaßnahme Nr. 4: Verlangen Sie eine gut ausgestattete Bibliothek mit BIM-Objekten.

Diese gebrauchsfertigen 3D-Objekte machen den Reiz einer Software aus: Sie muss sich mit Katalogen von BIM-Objekten verbinden können, die mit Ihrer Software kompatibel sind. Andernfalls verlieren Sie viel Zeit, um jedes Objekt selbst zu erstellen... Zur Orientierung: Diese BIM-Objektbibliotheken unterstützen das RVT-Format (das Format der Revit-Software, das auch IFC liest), das IFC-Format und das 3DS-Format.

Vorsichtsmaßnahme Nr. 5: Bewerten Sie das Gleichgewicht zwischen Ergonomie und langfristigen Vorteilen.

Es kommt auf den Titel an! Konzentrieren Sie sich nicht auf die einfache Handhabung, sondern auf den Reichtum der Software und die Wettbewerbsvorteile, die sie Ihnen bei der Nutzung verschafft: Es ist besser, in etwas Solides und Nachhaltiges zu investieren als in etwas, das man "wegwerfen" kann: Das ist auch der Geist von BIM.

Vorsichtsmaßnahme 6: Stellen Sie den Ruf der Software auf die Probe.

Die besten Softwarehersteller nehmen regelmäßig Verbesserungen und neue Funktionen in ihre Software auf, um den Bedürfnissen der Nutzer besser gerecht zu werden. Dieselben Nutzer tauschen sich untereinander aus: Eine bestimmte Funktion oder der Name einer zuverlässigen Software wird in Gesprächen oft positiv erwähnt. Ein guter Ruf ist in der Regel begründet, weil die Software im Gebrauch von Fachleuten erprobt wurde.

Artikel übersetzt aus dem Französischen