BIM-Software: BIM-Projekte anzeigen, prüfen und koordinieren

Größere und internationale Bauprojekte werden schon heute meist auf der Grundlage der BIM-Planungsmethode geplant und nur an Unternehmen vergeben, die technisch auf die Teilnahme an BIM-Prozessen vorbereitet sind. Verschiedene Behörden haben BIM bereits zur Voraussetzung für die Teilnahme an öffentlichen Bauprojekten gemacht. Unternehmen, die sich an BIM-Projekten beteiligen wollen, müssen sich neben BIM-fähiger CAD-Software auch mit völlig neuen Werkzeugen vertraut machen: mit BIM-Viewern für die Modellanzeige und -kommentierung, mit Modell-Checkern für die Modellanalyse, -kontrolle und -prüfung sowie mit BIM-Projekträumen, die eine vernetzte, kooperative Zusammenarbeit an openBIM-Projekten ermöglichen.

BIM-Viewer: Modelle anzeigen und analysieren

BIM-Projekte werden nicht zeichnungs-, sondern modellorientiert entworfen, konstruiert, ausgetauscht, geprüft, kommentiert und geändert. Deshalb braucht man spezielle Anzeige-Programme. BIM-Viewer wie Bentley Navigator, Ceapoint Desite Share, Solibri Model Viewer, Tekla BIMsight und weitere (siehe Infokasten) dienen dem Betrachten und der Analyse von dreidimensionalen BIM-Modellen. Dazu werden sie als IFC-Datei oder in anderen Datenformaten importiert und angezeigt. Werden dabei alle Fachmodelle – das sind von Architekten, Tragwerks-, Haustechnik-Planern und anderen Fachingenieuren – zusammengeführt, kann man sie kombiniert in einem Gesamtmodell betrachten – unabhängig davon, in welchem CAD-Programm sie jeweils erstellt wurden. Da die BIM-Modellanzeige auch ohne Originalsoftware funktioniert und die meisten BIM-Viewer einfach bedienbar und kostenfrei sind, können neben Bauherren auch Handwerker auch Bauunternehmer und Betonfertigteilhersteller in den BIM-Planungsprozess eingebunden werden. Diese können damit 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 an Planer melden.

Je nach Anbieter verfügen BIM-Viewer zusätzlich über verschiedene nützliche Funktionen, beispielsweise für die Anzeige von Bauteileigenschaften (Bauteilnummer, Material, Abmessungen, Liefertermin etc.), für das Filtern der BIM-Daten nach verschiedenen Kriterien oder für die Prüfung auf mögliche Bauteilkollisionen und deren Kommentierung. Sind BIM-Viewer zusätzlich in branchenspezifische CAD- oder ERP-Lösungen integriert, lassen sich beispielsweise Produktions- und Fertigungsprozesse zwischen Planer, Auftraggeber und Betonfertigteilwerk besser abstimmen (siehe auch BFT 9/2018: BIM/CAD/ERP-Lösung für alle Bereiche im ­Betonfertigteilwerk). 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. Das sind BIM-Projekte, an denen mehrere Projektbeteiligte mit unterschiedlichen Software-Werkzeugen beteiligt sind. Da BIM-Viewer häufig funktional eingeschränkte BIM-Modell-Checker sind, überschneiden sich die Funktionsumfänge teilweise.

BIM-Checker: Modelle prüfen & kontrollieren

Eine aktive Teilnahme an BIM-Projekten ermöglichen BIM-Checker. Das sind Prüfungs- und Analysewerkzeuge wie Autodesk Navisworks, Bentley Navigator, Ceapoint Desite MD, Solibri Model Checker und weitere (siehe Infokasten). Sie dienen vor allem dazu, BIM-Fachmodelle vor deren Übergabe an Projektbeteiligte zu überprüfen. Mit BIM-Checkern lassen sich 3D-Modelle und Bauteile auf Regelkonformität untersuchen, Räume, Massen und Mengen auswerten oder Kollisions- und Mängelberichte entsprechend zuvor definierter Vorlagen erstellen. Praktisch alles im Model kann man planungsbegleitend, vor der Massen- und Mengenauswertung oder vor der Übergabe an Planungspartner, manuell oder automatisch überprüfen. Es lässt sich zum Beispiel kontrollieren, ob die Anzahl der Wandöffnungen mit der Anzahl an Türen und Fenstern übereinstimmt. Werden 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 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.

Kollisionskontrollen als weiteres Einsatzgebiet von BIM-Checker

Kollisionskontrollen sind ein weiterer wichtiger Einsatzbereich von BIM-Modell-Checkern: 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 Fehlerbearbeitung vor allem bei großen und komplexen Projekten. Mit Hilfe logischer Analyseregeln lassen sich Projekte im Rahmen von Mängelprüfungen auch auf mögliche Fehler, wie etwa Kollisionen mit der Bewehrung, fehlende Einbauteile, falsche Mengen oder Massen untersuchen. Das hilft, Fehler und teure Folgekosten schon in der Planungsphase zu vermeiden. Über die Funktion Änderungsverfolgung lassen sich Planungsänderungen am BIM-Modell verwalten und nachverfolgen. Das macht Änderungen transparenter, sorgt für mehr Disziplin bei Planungsbeteiligten und reduziert Fehlerquellen. Wissensbasierte BIM-Modell-Checker können noch mehr: Auf Grundlage von 4D bzw. 5D BIM-Daten, also der Verknüpfung von 3D-BIM-Modellen mit Terminen oder Kosten, 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. Diese müssen allerdings zuvor in das BIM-Modell eingepflegt werden. BIM-Modell-Checker können darüber hinaus auch für Prüfungen auf Normen- und Regelkonformitäten eingesetzt werden. Mit Hilfe von 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 – 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.

BIM-Projekträume: BIM-Projekte gemeinsam planen

BIM-Projekträume dienen der Kooperation und Information innerhalb geschlossener Benutzergruppen. Sie werden auch als BIM-Server, Projektkommunikations- und Management-Systeme (PKMS) oder Internetbasierende Projektmanagement-Systeme (IBPM) bezeichnet. BIM-fähige, bauspezifische Projekträume stellen die Kommunikationsinfrastruktur für openBIM-Projekte zur Verfügung. Beispiele sind Allplan BIMPlus, Autodesk BIM 360, Bentley ProjectWise, BRZ Project-Connect und Trimble Connect (siehe Infokasten). Erst der Einsatz BIM-fähiger Projekträume ermöglicht es 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, also beispielsweise mit allen Betonfertigteilen, Werksteinen und Treppen. 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. Immer mehr Projekträume stellen Funktionen von BIM-Viewern und BIM-Modell-Checkern bereit. 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. Bei der modellorientierten 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, kann man sich über den aktuellen Bearbeitungsstand schnell eine Übersicht verschaffen.

Fazit: BIM-Werkzeuge, die man kennen sollte

BIM-fähige CAD-Programme für die Tragwerks-, Betonfertigteil- und Schalplanung 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 3.500 Euro und mehr (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 ein unverzichtbarer Bestandteil von Big BIM/openBIM-Projekten und werden sich deshalb noch breiter als Standard-Werkzeuge im Rahmen kooperativer BIM-Planungen etablieren. Wichtig ist allerdings eine möglichst enge Einbindung der neuen Werkzeuge in vorhandene Software, beispielsweise in CAD-Programme für die Betonfertigteil- und Bewehrungsplanung. Nur so ist ein flüssiger Workflow möglich, der es Planern, Betonfertigteilherstellern, Bauunternehmern und Handwerkern erlaubt, sich an BIM-Projekten aktiv, produktiv und wirtschaftlich beteiligen zu können.