BIM-Standards: ISO 19605 und mehr. Verschiedene Ebenen von BIM.

Als relativ neue Technologie wird die Gebäudedatenmodellierung (Building Information Modeling, BIM) früher oder später eine Liste mit allgemein akzeptierten Standards haben. BIM selbst kann als eine gemeinsame Wissensressource definiert werden, die verschiedene Informationen über ein bestimmtes Projekt enthält und dabei hilft, in allen Phasen des Projekts die richtigen Entscheidungen zu treffen.

BIM war in den letzten Jahren in aller Munde, und das aus gutem Grund. Die potenziellen Vorteile der Einführung eines umfassenden BIM-Systems sind enorm und überwiegen bei weitem alle potenziellen Nachteile. Es lassen sich erhebliche Unterschiede in Bezug auf Effizienz, Geschwindigkeit, Zusammenarbeit, Genauigkeit und so weiter feststellen.

Die Verbreitung von BIM ist jedoch aus verschiedenen Gründen noch recht begrenzt. Es besteht ein großer Mangel an Verständnis dafür, wie alles funktioniert, und die Investitionen, die nötig sind, um alle Vorteile zu nutzen, sind immer noch enorm. Außerdem ist die fehlende Standardisierung immer noch einer der wichtigsten Faktoren, die die Verbreitung von BIM behindern: Es gibt derzeit eine große Anzahl verschiedener Softwareanwendungen auf dem Markt, jede mit eigenen Standards und oft ohne eine geeignete Möglichkeit, Informationen mit anderen Lösungen auszutauschen.

Das Vorhandensein so vieler BIM-Anwendungen macht es unglaublich schwer, die richtige Lösung für sich selbst auszuwählen, und die Zahl der proprietären Formate ist überwältigend. Aus diesem Grund braucht BIM eine Reihe von Standards, um sich durchzusetzen und zu verbreiten. Das Vorhandensein von Standards ermöglicht die Existenz verschiedener BIM-Stufen, von denen jede ihre eigene Liste von Fähigkeiten und Vorteilen hat.

BIM-Standards und verschiedene Ebenen von BIM

Heute gibt es bereits mehrere BIM-Standards, wobei ISO 19650 einer der ersten internationalen BIM-Standards war, der eingeführt wurde. Die Internationale Organisation für Normung erstellt diese Standards, und bisher sind mindestens zwei Teile davon enthalten und in Arbeit:

1. Konzepte und Prinzipien.
2. Lieferphase und Vermögenswerte.

Im Allgemeinen bezieht sich die ISO 19650 in erster Linie auf die Organisation und Digitalisierung verschiedener Informationen über Hoch- und Tiefbauten, einschließlich BIM als eine Methode zur Interaktion mit diesen Informationen. Die Ursprünge der ISO 19650 finden sich in zwei britischen Normen: BS 1192 und PAS 1192-1.

Beide Normen zielen darauf ab, die Gesamtbaukosten zu senken. Sie bieten einen effektiveren Rahmen für die Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Prozessbeteiligten und verbessern so fast alle Phasen des Baus. Weitere Teile von ISO 19650 werden ebenfalls entwickelt. Sie sollen sich auf BIM-Sicherheit, Asset Management, die Betriebsphase des Prozesses im Allgemeinen usw. konzentrieren.

Es gibt zwar mehrere Möglichkeiten, sich dem Thema BIM-Standards und -Stufen zu nähern, aber die Tatsache, dass wir mit den ISO-Formaten begonnen haben, macht es uns leichter, zu zeigen, wie die BIM-Stufen in Großbritannien qualifiziert sind.

Es sollte auch beachtet werden, dass es zwar möglich ist, BIM-Stufen und BIM-Standards in einem bestimmten Kontext austauschbar zu verwenden, dass aber mehrere ähnliche Konzepte völlig anders sind als BIM-Reifegrade, wie z.B. derEntwicklungsgrad, der Detaillierungsgrad und der Grad der benötigten Informationen. Keiner dieser Parameter wird mit BIM-Standards oder -Stufen in Verbindung gebracht, so dass es wichtig ist, diese Unterscheidung zu berücksichtigen, wenn Sie fortfahren.

Stufe 0 der britischen BIM-Standards

Im Allgemeinen sind drei verschiedene Informationsebenen von BIM bekannt, und es gibt mindestens eine weitere, die nicht so häufig verwendet wird wie die anderen. Der betreffende Standard wird als BIM-Level 0 bezeichnet und existiert technisch noch immer, auch wenn er ein völliges Fehlen von Zusammenarbeit und eine Beschränkung auf 2D-CAD-Zeichnungen bedeutet. Man kann mit Sicherheit sagen, dass die Branche diese Stufe schon seit einer Weile hinter sich gelassen hat.

Stufe 1 der britischen BIM-Standards

Derzeit gibt es im Rahmen der ISO 19650 zwei Stufen von BIM-Standards. Stufe 1 ist vollständig durch BS 1192 – Collaborative production of construction, engineering, and architectural information – definiert. In dieser Stufe sind mehrere Anforderungen enthalten:

• BS 7000-4 – Entwurfsmanagement
• BS 8541-2 – Empfehlungen für 2D-Symbole zur Verwendung mit Bauelementen
• ISO 12006-2 – Informationsklassifizierung im Bauwesen (Rahmenwerk)
• BS EN ISO 13567-1, 13567-2 – CAD-Übersicht, Codes und Formate, die in der Baudokumentation verwendet werden.

BIM Stufe 1 ist die erste Informationsebene von BIM. Sie arbeitet daran, Teile von BIM in den Bauprozess zu integrieren. Dazu gehören CDEs, eine einheitliche Informationshierarchie, räumliche Koordination, Rollen und Verantwortlichkeiten, die allen bekannt sind, und so weiter. Die Koordination zwischen den Abteilungen wird jedoch auf ein Minimum beschränkt, so dass die Vorteile einer nahtlosen Kommunikation und gemeinsamen Datennutzung auf dieser Stufe praktisch nicht vorhanden sind.

Stufe 2 der britischen BIM-Standards

Die nächste Ebene der BIM-Standards in Großbritannien ist wesentlich umfangreicher und umfasst nun 8 Kernstandards gleichzeitig. Jeder Standard kann auch eine oder mehrere andere Anforderungen enthalten, die den Standard auf die eine oder andere Weise beschreiben:

1. PAS 1192-2. Datenmanagement-Spezifikationen für die Liefer- und Investitionsphasen des Bauprojekts im Kontext von BIM.
2. PAS 1192-3. Datenmanagement-Spezifikationen für die Betriebsphase des BIM-Projekts.
3. BS 1192-4. Gemeinsame Erstellung und Austausch von Informationen.
4. PAS 1192-5. Smart Asset Management, digitale Umgebungen und sicherheitsbezogene BIM-Spezifikationen.
5. BIM-Protokoll.
6. dPoW (Digital Plan of Work).
7. BS 8536-1. Alles über die Gebäudeinfrastruktur.
8. Implementierung von ISO 12006-2:2015 über Klassifizierung.

BIM Stufe 2 hebt den Aspekt der Zusammenarbeit auf die nächste Stufe, indem es die Kooperation durch einen optimierten Informationsaustausch und die Koordination zwischen den Abteilungen fördert und jedem Teilnehmer sein eigenes 3D-CAD-Modell des Projekts zur Verfügung stellt. Es ist auch die erste BIM-Reifegradstufe, die offene Formate wie IFC für die Übertragung von Informationen zwischen verschiedenen Modellen verwendet. Dieser BIM-Reifegrad ist seit 2016 in der gesamten Baubranche in Großbritannien als Mindeststandard anerkannt und auch in vielen anderen Ländern weltweit beliebt.

Der BIM-Reifegrad 2 ist auch der Punkt, an dem das Thema der fortgeschrittenen Dimensionen von BIM häufiger erwähnt wird. Dieses Konzept unterstützt nicht nur die Verwendung von BIM-Modellen zur Visualisierung (3D), sondern auch darüber hinaus, wobei Konzepte wie 4D (Planung und Terminierung) und 5D (Ressourcenmanagement) regelmäßig in die Pläne des BIM-Reifegrads 2 integriert werden.

Zur Erinnerung: Das Konzept der BIM-Dimensionen ähnelt in gewisser Weise den BIM-Reifegraden, die wir in diesem Artikel besprechen, allerdings mit einem entscheidenden Unterschied. Bei den BIM-Dimensionen geht es weniger um die Bewertung der bestehenden Situation als vielmehr um die Verbesserung bestehender Fähigkeiten durch eine Kombination von Methoden und Praktiken in einer einzigen Kategorie der Spezialisierung.

Stufe 3 der britischen BIM-Standards

Was die Standards betrifft, so ist Level 3 noch nicht so ausgefeilt wie die beiden anderen, aber es handelt sich um einen fortlaufenden Prozess, der immer weiter verbessert wird. Die erwartete Liste der Standards, die in dieser Stufe enthalten sein werden, sieht wie folgt aus:

• ISO 12006-3. Bauwesen.
• ISO 16739. Gebäudemanagement.
• ISO 29481-1. Methodik und Format von IDM.
• ISO 29481-2. Interaktion mit IDM.
• BS 8541-1, BS 8541-3, BS 8541-4, BS 8541-5, BS 8541-6, und mehr.

Die oft als «offenes BIM» oder «integriertes BIM» bezeichnete Stufe 3 von BIM soll höhere Standards der Kooperation und Zusammenarbeit durch einheitliche Informationsstandards, gemeinsame Projektmodelle, gleichzeitige Arbeit am selben Modell und viele weitere Optionen durchsetzen.

Diese Ebene wird manchmal anders definiert, weil sie nicht so weit verbreitet ist wie die Ebene 2. Gleichzeitig sind die erwarteten Vorteile des Übergangs von BIM Stufe 2 zu Stufe 3 immer noch gewaltig. Dazu gehören noch nie dagewesene Möglichkeiten der Zusammenarbeit, nahtloser Informationsaustausch, die vollständige Integration verschiedener IoT-Geräte in die Infrastruktur und vieles mehr.

Der höchste der bestehenden BIM-Reifegrade ist auch der einzige, der einige der bisher höchsten Dimensionen von BIM unterstützt, darunter 6D (Nachhaltigkeit und grünes Bauen) und 7D (integriertes Facility Management).

Die Einführung der BIM-Stufe 3 im gleichen Umfang und mit der gleichen Geschwindigkeit wie bei Stufe 2 hat sich jedoch als weitaus komplexer erwiesen, selbst wenn es sich um ein einzelnes Land (wie das Vereinigte Königreich) handelt. Die Schwierigkeit der Umsetzung und die Vorlaufkosten für alle Änderungen und Modifikationen sind dieses Mal viel höher, so dass viele Bauunternehmen nicht besonders erpicht darauf sind, BIM Level 3 überstürzt einzuführen.

Daher definiert die britische Strategie Digital Built Britain vier verschiedene Stufen der Einführung, anstatt BIM Level 3 als obligatorisch für alle Bauprojekte einzuführen. Diese vier Stufen sind:

• 3A – Verbesserung des bestehenden Modells der Stufe 2.
• 3B – Einführung neuerer Systeme und Technologien.
• 3C – Entwicklung neuer Geschäftsmodelle mit einer anderen Perspektive für die gesamte Branche.
• 3D – Aufbauen auf der Autorität, die BIM im globalen Umfeld hat.

Alle vier Ebenen dienen dazu, eine solide Grundlage für den bevorstehenden Übergang zu Ebene 3 zu schaffen. Dennoch versucht die Regierung, in dieser Hinsicht nicht zu viel zu überstürzen, vor allem weil Großbritannien bereits seit Jahren eine Vorreiterrolle bei der staatlich verordneten Einführung von BIM spielt.

BIM Level 4 und darüber hinaus

Das BIM-Konzept wird regelmäßig weiterentwickelt und verbessert, wobei relativ häufig neue Funktionen und Standards auftauchen. Beim Thema BIM-Reifegrad ist das nicht anders. So wurde beispielsweise vor kurzem der BIM-Reifegrad 4 eingeführt, bei dem der Schwerpunkt auf Gesundheit, Sicherheit und sozialen Aspekten liegt.

BIM-Stufe 4 soll die fortschrittlichste Stufe des BIM-Reifegrads sein. Sie bietet generatives Design, fortschrittliche Datenanalyse, automatisierte Bauanalyse und andere High-Tech-Funktionen, um den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes von Anfang bis Ende zu optimieren.

Allerdings ist dieses Konzept noch viel zu jung und frisch, um in großem Maßstab von Wert oder Bedeutung zu sein, so dass die Informationen darüber noch minimal sind.

Messung des BIM-Reifegrads

Wie jeder andere hochspezialisierte Bewertungsprozess kann auch die Bewertung des BIM-Reifegrads aus verschiedenen Gründen eine Herausforderung darstellen. Eines der größten Probleme ist die potenzielle Voreingenommenheit, selbst wenn sie unbeabsichtigt ist. Sie kann die Ergebnisse der Bewertung verfälschen und dazu führen, dass falsche Unternehmensziele gesetzt werden.

Es gibt mehrere Methoden, um sich selbst zu bewerten, ohne blind von der aktuellen Situation auszugehen. Die BIM-Reifegradmatrix der BIMe-Initiative (BIM Excellence) ist ein wertvolles Instrument, um den aktuellen Reifegrad des BIM-Modells in einem Unternehmen zu ermitteln, indem eine gründliche Bewertung verschiedener Parameter vorgenommen wird.

Die BIM Maturity Matrix verwendet zwei Achsen in ihrer Struktur: den BIM Maturity Index und die BIM Capability.

Erstere ist eine numerische Darstellung der aktuellen Fähigkeit, die Qualität der Prozesse des Unternehmens zu verbessern. Letztere ist das absolute Minimum an BIM-Fähigkeiten, die das Unternehmen auf der Grundlage seiner Fähigkeiten und Möglichkeiten bereitstellen können sollte.

Die gesamte Reifegradmatrix enthält eine Bewertungsvorlage und eine Anleitung zu ihrer Verwendung. Wir empfehlen Ihnen dringend, sich damit zu befassen, wenn Sie eine Bewertung des BIM-Reifegrads in Ihrem Unternehmen durchführen möchten.

Die größten Herausforderungen bei der Messung und Verbesserung des BIM-Reifegrads

Der gesamte Bewertungsprozess kann etwas subjektiv sein, aber es gibt noch ein weiteres bedeutendes Problem, auf das die Messung des BIM-Reifegrads regelmäßig stößt. Das Problem liegt in der Zersplitterung der Branche begründet, die bei den meisten Bauprojekten noch immer zu beobachten ist.

Die Realität in der Baubranche ist, dass viele Bauprojekte in mehreren Schritten durchgeführt werden, die jeweils von einem separaten Team oder einer Organisation betrieben und koordiniert werden. Dies führt dazu, dass für jede neue Projektphase von Anfang bis Ende unterschiedliche BIM-Standards und -Regeln angewendet werden und die Ergebnisse jeder Bewertung fragmentiert sind.

Selbst wenn ein einziger Generalunternehmer in diesen Szenarien viele verschiedene BIM-Funktionen implementiert (wie z.B. 4D- und 5D-BIM), wird er aufgrund der fehlenden Koordination mit anderen Projektteams bestenfalls als BIM-Reifegrad 1 eingestuft.

Die oben beschriebene Situation ist so häufig, dass sie sogar einen eigenen Namen hat: «kleines BIM» oder «einsames BIM». Dabei handelt es sich um eine BIM-Implementierung, die aus irgendeinem Grund nicht unterstützt oder mit anderen Projektbeteiligten koordiniert wird, so dass sie deutlich weniger effektiv ist als ursprünglich beabsichtigt. In diesem Zusammenhang sei daran erinnert, dass die britischen BIM-Reifegrade nicht die einzige Möglichkeit sind, die BIM-Fähigkeiten eines Unternehmens zu bewerten, und dass es sich aufgrund der vielen beweglichen Teile, die in jedem BIM-Implementierungsrahmen involviert sind, auch nicht um ein endgültiges Ergebnis handelt.

Diagramm der BIM-Stufen

All diese verschiedenen BIM-Stufen (manchmal auch als «BIM-Reifegrade» oder «UK BIM-Reifegradmodell» bezeichnet) können in Form eines Diagramms der BIM-Stufen visualisiert werden. Aufgrund seiner Form wird diese Art von Diagramm oft als «Keil» bezeichnet. Es wird als entscheidende Komponente in der nationalen BIM-Politik in Großbritannien verwendet.

Gleichzeitig kann dieses Diagramm der BIM-Ebenen aufgrund seiner relativen Einfachheit als hervorragendes Beispiel für die verschiedenen BIM-Ebenen und ihre Aufgaben dienen. Einige Varianten des Modells könnten das bloße Minimum des beabsichtigten Niveaus der BIM-Integration enthalten, andere könnten auch die verschiedenen beteiligten Standards und Prozesse beschreiben.

Dieses Modell wurde ursprünglich im Jahr 2008 von Mervyn Richards und Mark Bew entwickelt. Nachfolgend finden Sie ein Beispiel für ein solches Modell.

Quelle: https://www.researchgate.net/figure/The-Wedge-Diagram-showing-BIM-Technology-Maturity-Levels_fig4_320172140

Fazit

Das Potenzial von BIM ist wirklich gewaltig, und es ist möglich, fast jeden Aspekt des Bauprozesses verschiedener Projekte in den Bereichen Ingenieurwesen, Architektur und mehr zu verbessern. Es ist jedoch auch wichtig, einen festen Standard zu haben, auf den sich alle verlassen können, um Probleme beim Import von Dateiformaten, beim Export von Daten in verschiedene Softwareanwendungen usw. zu vermeiden. Aus diesem Grund sind BIM-Standards heute so wichtig, und der anhaltende Trend zur Integration von BIM in vielen Branchen beschleunigt diesen Übergang noch.

Häufig gestellte Fragen

Wie kann ich den Grad der BIM-Reife meines Unternehmens bestimmen?

Es ist zwar möglich, den aktuellen BIM-Reifegrad auf der Grundlage persönlicher Kenntnisse über das Unternehmen anzunehmen, aber es wird dringend empfohlen, eine der vorhandenen Methoden mit detaillierten Bewertungsprozessen zu verwenden, wie z.B. die BIM Maturity Matrix, die vom BIM Excellence Projekt bereitgestellt wird. Sie zeigt eine komplexe Tabelle, die es ermöglicht, jede spezifische Fähigkeit eines Unternehmens auf der Grundlage des BIMe BIM Maturity Index zu bewerten.

Welchen Zweck erfüllt die Norm ISO19650 im Zusammenhang mit BIM?

ISO 19650 ist ein internationales Rahmenwerk für das Informationsmanagement während des gesamten Lebenszyklus von BIM-Projekten. Seine Bemühungen konzentrieren sich vor allem auf die Verbesserung der allgemeinen Projekteffizienz und die Standardisierung verschiedener BIM-Prozesse, um deren Einführung zu erleichtern.

Wie viele verschiedene Standards gibt es für die BIM-Bewertung?

Abgesehen von den in diesem Artikel besprochenen britischen BIM-Ebenen gibt es zumindest mehrere Ansätze für dasselbe Ziel. Obwohl man mit Fug und Recht behaupten kann, dass sie alle unterschiedliche Ziele verfolgen, konzentriert sich die Bewertung der «BIM-Dimensionen» auf eine völlig andere Idee. Dabei werden spezifische Merkmale und Kategorien verwendet, anstatt die allgemeine Fähigkeit eines Unternehmens, eine Reihe verschiedener Aufgaben zu erfüllen.