SOLID 12+1/2019 : BIM: Viewer, Checker und Projekträume

Mit dem BIM-Umstieg müssen sich Architekten und Ingenieure nicht nur mit neuen Planungsmethoden, sondern auch mit BIM-Planungs-, Koordinations- und Kommunikationswerkzeugen vertraut machen. Neben BIM-fähiger CAD-Software sind das vor allem BIM-Viewer für die Modellanzeige und -kommentierung, Modell-Checker für die Modellanalyse, ‑kontrolle und ‑prüfung sowie BIM-Projekträume für eine kooperative Zusammenarbeit mehrerer Projektpartner an openBIM-Projekten.

Da an die Stelle von 2D-Zeichnungen 3D-Datenmodelle treten und Projekte nicht mehr zeichnungs-, sondern modellorientiert entworfen, konstruiert, ausgetauscht, geprüft, kommentiert und geändert werden, 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 BIM-Modellen. Dazu werden sie als IFC-Datei oder in anderen Datenformaten importiert und angezeigt. Werden dabei alle Fachmodelle von Architekten, Tragwerks-, TGA-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, 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 Planern melden. Je nach Anbieter, verfügen BIM-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. 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-Modellchhecker sind, überschneiden sich die Funktionsumfänge teilweise.

BIM-Prüfungs- und Analysewerkzeuge (so genannte "BIM-Checker") wie Autodesk Navisworks, Bentley Navigator, Ceapoint Desite MD, Solibri Model Checker und weitere (siehe Infokasten) 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 entsprechend zuvor definierter 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 Modellchecker 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 sind ein weiterer wichtiger Einsatzbereich von BIM-Modellcheckern: 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 fehlende Bauteile, falsche Mengen oder Massen untersuchen. Das hilft, Fehler und teuere Folgekosten schon in der Planungsphase zu vermeiden. Planungsänderungen generieren häufig Fehler, weil Folgeänderungen vergessen oder Auswirkungen auf andere Gewerke übersehen werden. Deshalb bieten Modellchecker meist auch eine automatisierte Änderungsverfolgung. Damit lassen sich Planungsänderungen am BIM-Modell verwalten und nachverfolgen. Das macht Änderungen transparenter, sorgt für mehr Disziplin bei Planungsbeteiligten und reduziert Fehlerquellen.

Wissensbasierte BIM-Modellchecker können noch mehr. Auf Grundlage von 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-Modellchecker 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 Damit sind Modellchecker auch für Ämter und Behörden interessant, weil man für Baugenehmigungsprozesse notwendige Prüfungen von Bauvorhaben automatisieren und damit die Abarbeitung digitaler Bauanträge beschleunigen kann.

BIM-Projekträume dienen der Kooperation und Information innerhalb geschlossener Benutzergruppen und werden auch als Projektkommunikations- und Management-Systeme (PKMS) oder Internetbasierende 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. (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. 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-Modellcheckern 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. 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. Über einen 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 schell eine Übersicht über den aktuellen Bearbeitungsstand zu verschaffen.

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-Modellcheckers 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 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 enge Einbindung der neuen Werkzeuge in den BIM-Planungsprozess. So sollte etwa ein Model-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.

BIM-Viewer/Checker: Allplan BIM+ Viewer (www.allplan.com), Autodesk Navisworks (www.autodesk.at); Bentley Navigator (www.bentley.com), BIM Vision (www.bimvision.eu), BRZ-Desite (www.brz.eu), Desite MD/Share (www.ceapoint.com), Tekla BIM-Sight (www.teklabimsight.com), Solibri Model Checker/Viewer (www.solibri.com), weitere: www.buildingsmart.de/kos/WNetz?art=Compilation.show&id=31

BIM-Projekträume: Aconex Connected BIM (www.aconex.com), Allplan BIMPlus (www.allplan.de), Autodesk BIM 360 (www.autodesk.at), Awaro (www.awaro.com), Bentley ProjectWise (www.bentley.de), BRZ-Project-Connect (www.brz.eu), Newforma Building Info Management (www.newforma.com), PMG Projektraum (www.pmgnet.at), think project! BIM Collaboration (www.thinkproject.com), Trimble Connect (www.trimble.com)

* Ohne Anspruch auf Vollständigkeit