So werden Sie fit für BIM: Viewer, Checker und Projekträume

Building Information Modeling (BIM) verändert nicht nur die Planungsabläufe, sondern auch die Planungswerkzeuge. Das liegt vor allem daran, dass an die Stelle von 2D- oder 3D-Zeichnungen 3D-Datenmodelle treten und Projekte nicht mehr zeichnungs-, sondern modellorientiert entworfen, konstruiert, ausgetauscht, geprüft, kommentiert und geändert werden.

Diese und weitere Tätigkeiten unterstützen für die BIM-Planungsmethode geeignete Softwarewerkzeuge. Neben BIM-fähiger CAD-Software für die Gebäudetechnik sind das Programme, die speziell für die Anzeige, Analyse, Prüfung, Kontrolle, Änderung und den Austausch von oder die Zusammenarbeit an BIM-Projekten konzipiert wurden. Welche Einsatzmöglichkeiten und Funktionen solche Viewer, Modell-Checker und Projekträume im Detail bieten, wie man sie einsetzt und worauf man dabei achten sollte, beschreiben die folgenden Abschnitte.

BIM-Viewer: Modelle betrachten und analysieren

BIM-Viewer, wie Bentley Navigator, Ceapoint Desite Share, DDS-CAD Viewer, Solibri Model Viewer oder Tekla BIMsight dienen dem Betrachten von BIM-Modellen. Dazu werden sie als IFC-Datei oder in anderen BIM-Datenformaten importiert und angezeigt. Werden dabei alle Fachmodelle von Architekten, Tragwerks-, TGA-Planern und anderen Fachingenieuren eines Bauprojekts zusammengeführt, kann man sie kombiniert in einem Gesamtmodell betrachten – unabhängig davon, in welchem CAD-Programm sie jeweils erstellt wurden.

Da die Modellanzeige auch ohne Originalsoftware funktioniert, die meisten BIM-Viewer einfach bedienbar und kostenfrei sind, lassen sich auch Handwerker, Bauherren oder Investoren in den BIM-Planungsprozess einbinden. Diese können BIM-Modelle aus verschiedenen Blickwinkeln auf dem PC oder mobil auf dem Tablet betrachten oder virtuell „begehen“, beliebige (Schnitt-)Ansichten erzeugen, Maße prüfen und eventuelle Unstimmigkeiten melden.

Je nach Anbieter, verfügen BIM- oder IFC-Viewer zusätzlich über verschiedene, auch für Planer nützliche Funktionen, beispielsweise für die Anzeige von Bauteileigenschaften (Bauteilnummer, Material, Abmessungen etc.), für das Filtern der BIM-Daten nach verschiedenen Kriterien oder für die Prüfung auf mögliche Bauteilkollisionen und deren Kommentierung. Dafür stehen Hinweispfeile, Marker oder Textkommentare zur Verfügung, mit denen einzelne Bauteile grafisch hervorgehoben und kommentiert werden können. Das 3D-Modell wird dabei nicht verändert.

Verfügt der BIM-Viewer auch über Kontroll- und Kommunikationsfunktionen, lassen sich auch Änderungen verwalten oder Aufgaben zuweisen. Damit unterstützen BIM-Viewer auch die Abstimmung und Kooperation zwischen Projektbeteiligten im Rahmen von openBIM-Projekten. Da BIM-Viewer häufig funktional abgespeckte BIM-Modell-Checker sind, überschneiden sich die Funktionsumfänge teilweise.

BIM-Checker: Modelle prüfen und kontrollieren

BIM-Prüfungs- und Analysewerkzeuge (sogenannte BIM-Checker), wie Autodesk Navisworks, Bentley Navigator, Ceapoint Desite MD oder Solibri Model Checker dienen vor allem dazu, BIM-Fachmodelle vor deren Übergabe an Projektbeteiligte auf Modellierungsvorgaben, Klassifizierungen, Attributzuweisungen und weitere Aspekte zu überprüfen.

BIM-Checker sind speziell für Planer konzipierte Werkzeuge zur regelbasierten Analyse, Überprüfung und Qualitätssicherung von 3D-Modellen. Damit lassen sich 3D-Modelle und Bauteile auf Regelkonformität untersuchen, Räume, Massen und Mengen auswerten oder Berichte und Reports für zuvor definierte Vorlagen erstellen.

Praktisch alles im Model kann man planungsbegleitend, vor der Auswertung oder vor der Übergabe an externe Planungspartner manuell oder automatisch überprüfen: Beispielsweise, ob alle Wände und Stützen übereinander stehen, ob Bauteile redundant vorhanden sind, ob wichtige BIM-Modellierungsregeln eingehalten wurden und so weiter. Werden dabei Fehler entdeckt, können daraus resultierende Arbeitsaufträge über das Nachrichtenaustauschformat BCF an die jeweiligen Planungspartner übergeben werden, die diese in ihre Software einlesen und abarbeiten können.

Neben Funktionen zur Modellanalyse und Qualitätsüberprüfung verfügen Modell-Checker auch über Kommunikations- und Koordinationsfunktionen, womit sie beispielsweise die Fachmodellprüfung ideal unterstützen. Dabei werden von unterschiedlichen Fachplanern oder Gewerken stammende BIM-Fachmodelle bei der Zusammenführung zu einem Koordinations- oder Gesamtmodell auf Fehler und Abweichungen überprüft.

Da Fachmodelle zur Kontrolle und Abstimmung regelmäßig zusammengeführt werden müssen, sparen Modell-Checker viel Zeit, weil sich manuelle Vergleiche erübrigen. Kollisionsprüfungen sind ein weiterer wichtiger Einsatzbereich: Neben manuellen, respektive visuellen Prüfungen auf geometrische Kollisionen von Bauteilen, Bauteilgruppen oder Komponenten sind mit entsprechenden Regelvorgaben auch automatisierte Kollisionsprüfungen möglich. Dabei vom Programm entdeckte Bauteilüberschneidungen lassen sich nach einer zuvor definierten Relevanz kategorisieren. Das vereinfacht die Fehlerabarbeitung vor allem bei großen und komplexen Projekten, bei denen im Planungsverlauf nicht selten mehrere Hundert oder Tausend Kollisionen angezeigt werden.

Mit logischen Analyseregeln lassen sich Projekte im Rahmen von Mängelprüfungen auch auf mögliche Fehler untersuchen, etwa fehlende Bauteile, falsche Mengen oder Massen. Das hilft, Fehler und teure Folgekosten schon in der Planungsphase zu vermeiden. Da Planungsänderungen häufig Fehler verursachen, weil Folgeänderungen vergessen oder Auswirkungen auf andere Gewerke übersehen werden, bieten Modell-Checker meistens auch eine automatisierte Änderungsverfolgung. Damit lassen sich Planungsänderungen am BIM-Modell verwalten und nachverfolgen. Das macht Änderungen transparenter, sorgt für mehr Disziplin bei den Planungsbeteiligten und reduziert Fehlerquellen.

Modellbasierte Kosten- und Terminpläne erstellen

Wissensbasierte BIM-Modell-Checker können mehr, als nur Fehler finden. Nicht nur CAD-Objekte und deren Attribute, sondern auch Metadaten, Termine und Kostenrechnungen können ausgewertet und verarbeitet werden. Auf der Grundlage dieser 4D- bzw. 5D-BIM-Daten lassen sich mit einigen Modell-Checkern auch modellbasierte Kosten- und Terminpläne erstellen.

Dabei werden neben der Gebäudestruktur auch die mit den Gebäudebauteilen verknüpften Arbeitsprozesse und Zeitvorgaben sowie die gegenseitigen Abhängigkeiten automatisch ausgewertet, die allerdings zuvor in das BIM-Modell eingepflegt werden müssen. Da man diese Daten speichern und für künftige Bauvorhaben verwenden kann, lassen sich mit modellbasierten Bauzeiten- und Kostenplänen beachtliche Rationalisierungsvorteile erzielen.

BIM-Checker können darüber hinaus auch für Prüfungen auf Normen- und Regelkonformitäten eingesetzt werden – beispielsweise ob elementare Treppenregeln, wie Schrittmaß und Kopffreiheit, ob Brandschutzregeln, wie Fluchtwegelängen oder Vorgaben zur Barrierefreiheit, wie die Rollstuhlzugänglichkeit von Bädern und WCs, eingehalten werden.

Mit im Programm integrierten, individuell erweiterbaren logischen Analyseregeln und Klassifikationen lassen sich Projekte auf beliebige, zuvor definierte Regeln, Vorschriften oder Richtlinien (z.B. aus Bauordnungen, Arbeitsstättenrichtlinien, Brandschutzvorschriften etc.) automatisiert überprüfen. Damit sind BIM-Checker auch für Ämter und Behörden interessant, weil man für Baugenehmigungsprozesse notwendige Prüfungen von Bauvorhaben automatisieren und damit die Abarbeitung digitaler Bauanträge beschleunigen kann.

Weil neben Geometrien auch alle Bauteilattribute nach beliebigen Filterkriterien auswertbar sind, profitieren auch Bauunternehmen und Handwerker oder Gebäudebetreiber: So lassen sich beispielsweise Lieferzeiten, Montage- und Wartungsarbeiten einfacher planen und organisieren oder Qualitätsstandards im Gebäudebetrieb überprüfen und sichern.

Ohne BIM-Projekträume kein openBIM

BIM-Projekträume dienen der Kooperation und Information innerhalb geschlossener Benutzergruppen und werden auch als Projektkommunikations- und Management-Systeme (PKMS) oder internetbasierte Projektmanagement-Systeme (IBPM) bezeichnet. BIM-fähige, bauspezifische Projekträume stellen quasi die Kommunikationsinfrastruktur für openBIM-Projekte zur Verfügung. Beispiele sind Allplan BIMPlus, Autodesk BIM 360, Bentley ProjectWise, BRZ Project-Connect, Trimble Connect etc..

Erst der Einsatz BIM-fähiger Projekträume ermöglicht es den Projektbeteiligten, jederzeit auf alle Informationen und Kommunikationsstrukturen zugreifen zu können, die für openBIM-Projekte unerlässlich sind. Dazu stellen BIM-Projekträume 3D-Modelle, aber auch Baupläne, Dokumente, Berechnungen, Bauzeitenpläne, Raumbücher, Ausschreibungen, Protokolle etc. für zugriffsberechtigte Projektbeteiligte zeit-, orts- und plattformunabhängig online bereit. Darüber hinaus verwalten sie Informationen zu Dokumentinhalten, Dokumentversionen, Benutzern und deren Zugriffsrechten sowie zu Prozessabläufen, etwa zur Korrektur und Freigabe.

Projekträume unterstützen damit die kooperative Planung, Realisierung und Dokumentation von Bauvorhaben. Sie ermöglichen einen kontinuierlichen, strukturierten und dokumentierten Informations- und Datenaustausch über den gesamten Projektverlauf. Im Idealfall stellen Projekträume BIM-Modelle für die Projektbeteiligten genau in der Informationstiefe und -auswahl bereit, die sie für die aktuelle Aufgabe benötigen. Die individuelle Bereitstellung von Bauwerksmodelldaten über einen gemeinsam genutzten BIM-Projektraum verspricht mehr Planungs-, Termin- und Kostensicherheit. Darüber hinaus lassen sich die während der Planungs- und Bauphase erzeugten Informationen und As-Built-Dokumentationen auch für die spätere Bewirtschaftung nutzen. BIM-Projekträume kommen deshalb bei nahezu allen größeren Hoch- und Tiefbauprojekten zum Einsatz und werden zunehmend auch bei kleinen und mittleren Projektgrößen Standard.

Projekträume werden BIM-fähig

Haben Projekträume bisher vorwiegend zeichnungsorientierte Informationen digital bereitgestellt, treten mit der Etablierung der Planungsmethode BIM zunehmend 3D-Bauwerksmodelle an ihre Stelle. Deshalb enthalten immer mehr Projekträume Funktionen von BIM-Viewern und BIM-Modell-Checkern, die über eine Betrachtung von BIM-Modellen hinaus auch deren Analyse, Kontrolle, Bearbeitung und Verwaltung ermöglichen.

Mit integrierten, per Web-Browser aufrufbaren BIM-Viewern können zugriffsberechtigte Teilnehmer Fachmodelle zusammenführen, um sie zu analysieren, zu prüfen, zu kommentieren und an Projektbeteiligte als BCF-Nachricht weiterzuleiten. Aufgaben und Arbeitsanweisungen lassen sich inklusive Modellverknüpfung, Zuständigkeiten, Prioritäten und Fälligkeiten unter allen betreffenden Planungspartnern dokumentiert verteilen. Daraus ergeben sich klare Verantwortlichkeiten, die Planungsabläufe transparenter und sicherer machen.

Mit einem Revisions-Manager lassen sich Revisionsstände von BIM-Modellen verwalten. Wird eine veränderte Version hochgeladen, erscheint eine Datums- und Zeitangabe, inklusive einer Liste aller Revisionsstände, die bei Bedarf geöffnet und verglichen werden können. Damit lassen sich Projekthistorien dokumentieren und nachvollziehen. Tauchen auf der Baustelle Fragen auf, kann man sie zeit-, orts- und plattformunabhängig am BIM-Modell klären.

Über eine modellorientierte Verortung von Baumängeln können bei Bauabnahmen Mängel digital aufgenommen und mit einer IFC-Datei gekoppelt oder direkt vor Ort auf der Baustelle im BIM-Viewer erfasst und dem hinterlegten 3D-Modell zugeordnet werden. Da über den Projektraum alle ausführenden Gewerke darauf zugreifen und den Bearbeitungsstatus rückmelden können, sind bauleitende Planer in der Lage, sich schnell eine Übersicht über den aktuellen Bearbeitungsstand zu verschaffen.

Trotz BIM werden Papierpläne bis auf Weiteres aber unverzichtbar bleiben. Deshalb bieten Projekträume auch Funktionen für eine bessere Einbindung von Papierdokumenten in den BIM-Prozess. So lässt sich etwa die Aktualität von Bauplänen schnell per QR-Code-Plancheck überprüfen, was Fehler durch überholte Planunterlagen vermeiden hilft. Auf den Papierplänen aufgedruckte QR-Codes ermöglichen auch eine schnelle Verknüpfung mit der dazugehörenden BIM-Modellansicht, um den aktuellen Planungsstand in 3D betrachten zu können.

Eine Investition, die sich lohnt

BIM-fähige CAD-Programme sind für eine Zusammenführung von BIM-Modellen aus verschiedenen Quellen oder für eine Überprüfung, Kontrolle und Auswertung nach beliebigen Kriterien weder geeignet noch konzipiert. Deshalb kommt man um eine Anschaffung eines BIM-Modell-Checkers nicht herum. Die 1.000 bis 6.500 Euro (je nach Produkt und Funktionsumfang) sind aber gut investiert, schließlich lassen sich Fehler und Kollisionen umso einfacher und kostengünstiger beheben, je früher man sie erkennt.

Projekträume sind unverzichtbarer Bestandteil von Big-BIM- und openBIM-Projekten und werden sich deshalb noch breiter als Standard-Werkzeuge im Rahmen kooperativer BIM-Planungen etablieren. Wichtig ist allerdings eine enge Einbindung der neuen Werkzeuge in den BIM-Planungsprozess. So sollte etwa ein Modell-Checker im CAD-Programm integriert sein und keinen umständlichen Ex- und Import von IFC-Daten voraussetzen. Nur so lässt sich ein flüssiger Workflow realisieren, innerhalb dessen Projekte parallel geplant und zugleich einem Qualitäts-Check unterzogen werden können.

Dieser Artikel von Marian Behaneck ist zuerst erschienen in: TGA Fachplaner 04-2018.