Was ist ein BIM-Dateiformat? BIM vs. CAD Datei.

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Die Geschichte der CAD-Programme (computerunterstütztes Design) ist relativ lang, aber sie bieten die Möglichkeit, detaillierte Modelle sowohl in 2D als auch in 3D zu erstellen. Aus diesem Grund verlassen sich viele Unternehmen schon seit Jahren auf CAD-Software. Mit dem Aufkommen von BIM (Building Information Management) in den letzten Jahren dachten jedoch viele, dass der Übergang zwischen den beiden Programmen so einfach wäre wie die Konvertierung der Dateien von einem Format in das andere.

Leider ist das nicht so einfach. Da die Unterschiede zwischen BIM und CAD weit über die Dateiformate hinausgehen, ist die Umstellung weitaus komplizierter als nur der Prozess der Datenkonvertierung.

CAD und BIM: die Definition

Unter computergestützter Konstruktion (CAD) versteht man den Einsatz von Computertechnologie zur Erstellung von Konstruktionsdateien und Dokumentationen. Es wird häufig für Projekte verwendet, bei denen mehrere verschiedene Teile und Komponenten nahtlos zusammenpassen müssen. Mit CAD können sowohl 2D- als auch 3D-Modelle erstellt werden, da sich die Software in den letzten dreißig Jahren weiterentwickelt hat und die Arbeit mit komplexeren Projekten einfacher und schneller geworden ist.

Die überwiegende Mehrheit der Industriezweige verwendet heutzutage immer noch CAD für eine Vielzahl unterschiedlicher Zwecke, einschließlich Bauwesen, Fertigung, Anlagenplanung, Industrie und so weiter. Die gängigsten Dateiformate im CAD-Bereich sind DXF, DWG, IGES, STEP, SAT und andere.

Das Gebäudeinformationsmanagement (BIM) hingegen ist ein völlig neuer Prozess der Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Parteien bei der Planung und dem Bau eines Projekts unter Verwendung desselben Modells aus derselben Datenbank. Das Ausmaß der Visualisierung, das BIM bietet, ermöglicht es den Abteilungen, verschiedene Entwurfsentscheidungen zu analysieren und zu visualisieren, und zwar gemeinsam und bevor der Bauprozess überhaupt beginnt.

Einer der Hauptvorteile von BIM besteht darin, dass BIM-Dateien eine digitale Darstellung verschiedener möglicher Einrichtungen mit informationsreichen Modellen zeigen können, einschließlich elektrischer Systeme, HLK-Anlagen, verschiedener ästhetischer Teile wie Fenster und Türen und so weiter. Der wichtigste Eckpfeiler von BIM ist Zusammenarbeit in erster Linie.

Obwohl die Definition von BIM, wie wir sie heute kennen, erst vor relativ kurzer Zeit erfolgte, gibt es bereits viele Forderungen von Bauherren, am Ende des Bauprozesses ein BIM-Modell des Ist-Zustandes bereitzustellen – was die Unternehmen zwingt, den Übergang eher früher als später zu vollziehen.

Besonderheiten von BIM- und CAD-Dateien

Es ist nicht ungewöhnlich, dass CAD für alle Arten von industriellem Design verschiedener Baugruppen verwendet wird, einschließlich Smartphones, Computern, Fahrzeugen, Flugzeugen und so weiter. BIM hingegen ist ein spezifischeres Werkzeug für das Bauwesen, das häufig verwendet wird, um Entwurf und Bau von Gebäuden wie Schulen, Flughäfen, Büros usw. verwendet wird, aber es entwickelt sich schnell zum neuen Industriestandard im Allgemeinen.

Die in diesen Dateien enthaltenen Zusatzinformationen ermöglichen die Erkennung von Kollisionen, das Aufspüren von Problemen und verschiedene andere Funktionen, die den Bauprozess bereits in der Entwurfsphase erleichtern können.

Wenn man zum Beispiel die Druckwerte eines bestimmten Teils kennt, kann man feststellen, ob das Material für dieses Teil nicht geeignet ist, um diesen Druck zu bewältigen. Es ist verständlich, dass verschiedene Merkmale von Modellen, insbesondere Leistungsmerkmale, im Kontext einer CAD-Datei viel Platz beanspruchen und im Allgemeinen bei der Konvertierung von CAD zu BIM gelöscht werden.

Ein weiteres Beispiel für kontextspezifische Informationen ist das Verhalten der eigentlichen Komponenten. Eine Leuchte «weiß», dass sie an ein elektrisches System angeschlossen werden muss, ein Lüftungskanal weiß, dass er in einer Wand verlegt werden muss, und so weiter. Die Fähigkeit dieser Komponenten, sich entsprechend dieser Informationen anzupassen, macht dieses Beispiel so nützlich.

Ein wesentlicher Unterschied zwischen CAD-Modellen und BIM ist ihre Anpassungsfähigkeit. CAD-Modelle sind in den meisten Fällen nur in der Lage, ein sehr detailliertes Bild eines Modells in einer bestimmten Zoomstufe darzustellen. Bei BIM hingegen geht es darum, das Modell zu vergrößern und zu verkleinern, zu vergrößern und zu verkleinern. Genau aus diesem Grund wird es beim Einfügen eines CAD-Modells in ein BIM-System zu Problemen kommen, sobald man hinein- oder herauszoomen muss.

CAD- und BIM-Dateiformate und Datentypen

Die Antwort auf die Frage «Was ist eine BIM-Datei?» hängt eng mit der Vielfalt der verschiedenen Dateiformate zusammen, die von den verschiedenen BIM-Plattformen verarbeitet werden können oder nicht. Es ist einfacher zu verstehen, wenn man alle Formate in zwei Gruppen unterteilt: proprietäre und nicht-proprietäre.

Proprietäre Dateiformate sind diejenigen, die nur von der Software eines bestimmten Unternehmens gelesen werden können. Da der Markt für BIM-Software relativ groß ist, gibt es eine Vielzahl dieser verschiedenen Formate. Sehen wir uns einige der bisher beliebtesten an:

• NWD ist das proprietäre BIM-Format für Autodesk Navisworks. Es kann nur in Navisworks Manage oder Navisworks Freedom geöffnet werden. Zwei Dateiformate mit ähnlicher Bedeutung sind NWC und NWF.
• RVT ist das proprietäre Format von Autodesk Revit, das auch die Dateiformate RTE und RFA umfasst.
• AutoCAD-Dateien spielen ebenfalls in einer eigenen Liga mit dem DWG-Dateiformat, aber auch dieses ist eines der beliebtesten CAD-Dateiformate überhaupt und kann mit den meisten CAD-basierten Softwareanwendungen geöffnet werden.

Ein weit verbreiteter Mythos über das DWG-Format ist, dass es nur mit 2D-Modellen arbeiten kann. Das stimmt natürlich nicht, da auch 3D-Objekte in diesem Format enthalten sein können, entweder über einfache Ebenen oder über vollständige Komponenten/Blöcke. Es gibt auch das DXF-Format (Drawing Interchange Format), das mit BIM-Zeichnungen funktioniert. Es ähnelt dem DWG-Format, ist aber etwas größer und bietet den gleichen Grad an Interoperabilität mit den meisten CAD-Plattformen.

Proprietäre Datenformate in der Industrie führen zu den erwarteten Koordinationsproblemen, wenn es um die Interaktion mit mehreren verschiedenen proprietären Datenformaten geht. Dieses Problem kann durch Konvertierung der Datei in eines der nicht-proprietären Formate, durch Verwendung von Kompatibilitäts-Plugins usw. gelöst werden.

Bei den nicht-proprietären Formaten handelt es sich um herstellerneutrale Formate, die oft als Open Source angeboten und in internationaler Zusammenarbeit entwickelt werden. Ein paar Beispiele dafür sind:

• COBie (Construction Operation Building Information Exchange) ist ein BIM-Format, das die gemeinsame Nutzung von Bestandsdaten und nicht von geometrischen oder grafischen Daten ermöglicht. Dieses Format kann für die Übertragung von Dokumenten über verschiedene Projektphasen hinweg verwendet werden, von der Planung bis zum Bau.
• IFC (Industry Foundation Classes) ist das beliebteste nicht-proprietäre BIM-Dateiformat, das von vielen Programmen unterstützt wird, darunter Revit, Navisworks, Allplan, BricsCAD usw. Das Problem ist, dass dieses Dateiformat schreibgeschützt ist und sich nicht zur Bearbeitung eignet. Zwei IFC-ähnliche Dateiformate sind ifcXML und ifcZIP, die eine XML-Datei mit den Informationen aus der IFC-Datendatei bzw. die komprimierte IFC-Datei darstellen.

Schlussfolgerung

Natürlich sind dies nicht die einzigen Beispiele für verschiedene BIM-Dateiformate. Dies ist jedoch ein gutes Beispiel für die Vielfalt der verschiedenen Dateiformate und eine kompetente Informationsquelle über die Unterschiede zwischen BIM- und CAD-Systemen, ihren Dateien und Prinzipien.