Open BIM in der AECO-Industrie

Einführung

BIM als Technologie und Methodik hat in den letzten zehn Jahren viel Aufmerksamkeit erregt. Sie bietet einen anderen Ansatz für das Baumanagement, der viele Vorteile und nur wenige Nachteile verspricht. Die potenziellen Vorteile von BIM sind so bedeutend, dass sogar die Bauindustrie (die weithin als eine der konservativsten, wenn nicht sogar als die konservativste Industrie der Welt gilt) viele ihrer Prozesse auf BIM-freundliche Weise geändert hat.

Es gibt drei Möglichkeiten, das Akronym «BIM» zu entschlüsseln, und alle drei Erklärungen sind eng miteinander verbunden:

• Building Information Model ist das, was viele Unternehmen oft als «digitaler Prototyp» bezeichnen – ein 3D-CAD-Modell, das auch eine Menge verschiedener Daten über das Modell als Ganzes und alle seine Teile im Einzelnen enthält
• Building Information Modeling ist ein fortlaufender Prozess, bei dem der oben erwähnte digitale Prototyp verwendet wird, auf bestehende Projektdaten zugegriffen wird und neue Informationen hinzugefügt werden, auf die andere Projektbeteiligte zugreifen können
• Building Information Management ist der Prozess der Steuerung und Organisation verschiedener Prozesse unter Verwendung des oben erwähnten digitalen Prototyps als Hauptinformationsquelle

Es ist leicht zu erkennen, warum BIM als so einschneidend angesehen wird, wenn man bedenkt, wie viele Veränderungen es mit sich bringt und wie viele Prozesse es beeinflussen kann – es handelt sich nicht nur um ein völlig anderes Modell zur gemeinsamen Nutzung von Daten, sondern auch um einen anderen Prozess der Interaktion mit diesen Daten.

Ein BIM-Modell kann als einzige Quelle der Wahrheit für alle Projektbeteiligten dienen. Es kann während des gesamten Lebenszyklus des Projekts verwendet und geändert werden, von der Entwurfsphase über die Bauphase bis hin zur Nachbauphase. Einige der ausgefeilteren Varianten von BIM können sogar für Bauherren bei Aufgaben wie Wartung, Reparaturen oder Demontage hilfreich sein.

BIM bringt viele Vorteile mit sich, darunter eine verbesserte Zusammenarbeit, eine geringere Anzahl von Fehlern und Nacharbeiten, eine höhere Entwurfseffizienz, einen besseren Umgang mit Ressourcen und so weiter. Doch so vorteilhaft und nützlich die BIM-Methode auch sein mag, sie hat auch ihre Tücken. Eines der größten Probleme bei der weitverbreiteten Einführung von BIM ist derzeit die Frage der Datenformate – und damit kommen wir zum Thema openBIM.

Die Definition von OpenBIM und geschlossenem BIM

Die grundlegende Definition von OpenBIM und ClosedBIM ergibt sich aus der Art der fraglichen BIM-Daten – OpenBIM bedeutet, dass die Daten in gemeinsam genutzten Formaten gespeichert sind und in verschiedenen Softwarevarianten verwendet werden können, während ClosedBIM proprietäre Formate verwendet, die nur in derselben Software (oder der Software desselben Softwareanbieters) geöffnet werden können.

Nehmen wir an, wir müssen uns für formalere Definitionen entscheiden. Open BIM kann als universeller Ansatz für die Projektrealisierung definiert werden, bei dem der Schwerpunkt auf offenen Standards und allgemein akzeptierten Datenformaten liegt. Closed BIM hingegen führt BIM-Aufgaben und -Vorgänge unter Verwendung eines proprietären Datenformats durch, wodurch die Notwendigkeit entsteht, eine BIM-Lösung eines bestimmten Entwicklers oder Softwareanbieters zu verwenden – weshalb es auch als «einsames BIM» bezeichnet werden kann.

Open BIM im Detail

Obwohl sowohl Open BIM als auch Closed BIM technisch auf die gleichen Ziele hinarbeiten, die BIM insgesamt verfolgt, gibt es einen deutlichen Unterschied in der Art und Weise, wie sie an dieselbe Aufgabe oder das gleiche Problem herangehen. Geschlossenes BIM verlässt sich weitgehend auf dasselbe Format, wodurch mögliche Kommunikations- oder Planungsfehler vermieden oder stark reduziert werden, während offene BIM-Software allgemein anerkannte Standards und Dateiformate verwendet, um Daten über verschiedene Softwarevarianten hinweg auszutauschen.

Es gibt immer noch eine ganze Reihe von BIM-Lösungen, die den geschlossenen BIM-Ansatz verwenden, obwohl Open BIM insgesamt viel praktischer ist. Denn jedes Bauprojekt ist ein hochkomplexes Netzwerk aus verschiedenen Spezialisten und Softwaretypen, die nicht nur mit Worten, sondern auch mit Informationen in Form von Modellen, Datenblättern usw. miteinander kommunizieren müssen.

Die Vorteile von Open BIM im Vergleich zu Closed BIM

Open BIM ist eine Weiterentwicklung von BIM als Methode, die sich auf die Zusammenarbeit zwischen Abteilungen konzentriert und eine größere Datentransparenz und eine einfachere Kommunikation ermöglicht, ohne dass die Menschen gezwungen werden, eine bestimmte BIM- oder CAD-Lösung zu verwenden.

Es gibt viele Vorteile, die Open BIM seinen Nutzern bieten kann, darunter:

• Flexibilität in Bezug auf die Software
• Zuverlässigkeit der Daten als Ganzes, so dass sie über verschiedene Lösungen hinweg verwendet werden können
• Bessere Interoperabilität durch Verwendung offener und neutraler Standards
• Höhere langfristige Nachhaltigkeit durch allgemein akzeptierte Datenformate
• Bessere Zusammenarbeit über alle Abteilungen hinweg

Open BIM als Standard wurde von buildingSMART International eingeführt und ist seitdem die Heimat aller Open BIM-Entwicklungen.

BuildingSMART International und seine Verbindung zu Open BIM

BuildingSMART International (oder bSI) ist eine globale gemeinnützige Gemeinschaft, die weithin als die «Heimat» von Open BIM anerkannt ist. Das Hauptziel von buildingSMART ist es, den digitalen Wandel in der Bauindustrie durch offene und neutrale Standards wie Datenformate voranzutreiben.

BuildingSMART besteht aus Mitgliedern, Partnern und Chaptern. Drei verschiedene Programme dienen als Unterstützungsnetzwerk für bestimmte Aktivitäten, die bSI durchführt, wie z.B.:

• Anwenderprogramm – für allgemeine Aufgaben zur Förderung von Open BIM, einschließlich der Organisation verschiedener Gipfeltreffen und Veranstaltungen, während es gleichzeitig an der Identifizierung zukünftiger Bedürfnisse der Branche als Ganzes arbeitet
• Compliance Programme – für alle Aufgaben im Zusammenhang mit der Zertifizierung, sei es für Organisationen, BIM-Personal, bestimmte Software oder etwas ganz anderes
• Standardisierungsprogramm – für die Entwicklung und Aktualisierung verschiedener Standards, technischer Dokumente und Referenz-Webseiten

Apropos offene BIM-Standards: Es gibt drei Kategorien, in die wir alle offenen BIM-Standards einteilen können – Datenstandards, Dienste und Workflow-Standards.

Datenstandards stützen sich auf zwei wichtige Punkte – IFC und MVD. IFC steht für Industry Foundation Classes, ein Datenkatalogisierungsstandard für die meisten BIM-bezogenen Informationen. MVD hingegen steht für Model View Definition und stellt eine Art Filter für eine IFC-Datei dar, der definiert, welche Datenteile während eines Kommunikationsprozesses ausgetauscht werden.

Bei den Services von BuildingSMART dreht sich alles um das bSDD – BuildingSMART Data Dictionary, ein Online-Dienst, der verschiedene technische Informationen in einer standardisierten Reihenfolge abbilden kann.

Workflow Standards umfassen hauptsächlich BCF und IDM. BCF steht für BIM Collaboration Format, eine Möglichkeit, die Kommunikation zu rationalisieren und den Informationsaustausch zwischen Fachleuten der Branche zu vereinfachen. IDM ist Information Delivery Manual, eine Standardisierungsanweisung für das vorgenannte BCF.

Derzeit gibt es auf dem BIM-Markt mehr als 200 verschiedene Softwareprodukte, die als Open BIM-kompatibel gelten, und diese Liste wächst in beeindruckendem Tempo weiter. Sowohl IFC als auch BCF sind ein großer Teil dieser Bemühungen, und beide sind es wert, dass Sie sich mit ihnen beschäftigen.

Industry Foundation Classes (IFC)

IFC, als Standard kann verschiedene Informationen enthalten, von Identitätsdaten und Informationen über Personen bis hin zu Objektparametern, Beziehungen zwischen Objekten und sogar ganze Prozesse im Zusammenhang mit diesen Objekten. IFC ist die wichtigste Antwort von Open BIM auf alle proprietären Datenformate auf dem BIM-Markt und ist sogar ISO-zertifiziert, was ihm in den Augen eines durchschnittlichen Benutzers noch mehr Glaubwürdigkeit verleiht.

Das IFC-Format selbst gilt als viel zukunftssicherer als jedes andere geschlossene BIM-Datenformat, da es auch dann noch angezeigt und geändert werden kann, wenn die ursprüngliche Software, mit der das Modell erstellt wurde, nicht mehr verfügbar ist.

IFC als Format wurde erstmals 1996 (1.0) erstellt, und es gab drei weitere Versionen – 2×3, 4.0 und 4.3. IFC 2×3 gilt bis heute als die populärste Version von IFC und steht für den gesamten Standard. IFC 4.0 wurde im März 2013 veröffentlicht, und seine Variante, IFC 4.3, wurde 2022 veröffentlicht, wobei die Unterstützung für Infrastruktur- und Eisenbahndaten hinzugefügt wurde.

Diese Art der Versionsspreizung mag auf den ersten Blick etwas überwältigend erscheinen, aber die Realität ist ziemlich einfach – die meisten Unternehmen verwenden immer noch IFC 2×3, und IFC selbst kann nicht nur von jeder unterstützenden Software angezeigt werden. IFC-Dateien können von einer solchen Software nicht nur angezeigt, sondern auch geändert werden – denn IFC ist keine Benutzeroberfläche, sondern in erster Linie ein BIM-Datenmodell.

BIM Collaboration Format (BCF)

Natürlich ist ein BIM-Datenformat nicht das Ende der Bemühungen von Open BIM, die Zusammenarbeit zu verbessern und Arbeitsabläufe zu stärken. Es gibt auch Bemühungen, die allgemeine Arbeitskoordination und den Datenaustausch außerhalb umfassender BIM-Modelle zu verbessern – und hier kommt BCF ins Spiel.

BCF ist von Natur aus eine XML-Datei/Server-Setup-Datei, die auf eine bestimmte Art und Weise strukturiert ist und hauptsächlich zur Problemverfolgung verwendet wird. Sie bietet eine 3D-Ansicht jedes spezifischen Problems, das über PNG- und IFC-Koordinaten erfasst wurde, und liefert kontextbezogene Informationen für Personen und Abteilungen, die diese Informationen benötigen.

Es gibt zwei Haupttypen von Software, für die BCF nützlich sein kann, wie z.B:

• Die Koordinationssoftware, die in der Regel die Problemverfolgung und das Problemmanagement mit Hilfe einer flexiblen Benutzeroberfläche abdeckt
• Die Autorensoftware, die sowohl Modellproblemdaten im BCF-Format generieren als auch verteilen kann – eine BIM-Lösung kann entweder über eine native BCF-Unterstützung oder ein Add-on zur Herstellung einer solchen Kompatibilität verfügen

BCF selbst war zunächst eine dateibasierte Übertragung, hat sich aber (mit Hilfe der bcfAPI) zu einem serverbasierten kollaborativen Workflow entwickelt, der heute von vielen verschiedenen Firmen und Unternehmen genutzt wird

Warum Open BIM vielleicht nicht für jedes Unternehmen geeignet ist

Während Open BIM als Standard viele Vorteile bietet, können einige Unzulänglichkeiten bestimmte Unternehmen davon abhalten, in Open BIM-Software zu investieren. So bevorzugen einige größere Unternehmen vielleicht den Komfort und die Sicherheit proprietärer Daten, die Branchenriesen wie Autodesk bieten.

Dieser spezielle Softwareanbieter ist auch einer der wenigen CAD/BIM-Marktteilnehmer, die es sich leisten können, proprietäre Formate zu verwenden, sowohl aufgrund der Beliebtheit einiger ihrer Lösungen als auch aufgrund der vielen verschiedenen Softwaretypen, die Autodesk selbst anbieten kann (mit Interoperabilitätsgarantien zwischen allen).

Es gibt auch eine Menge Skepsis gegenüber der gesamten Initiative und speziell gegenüber IFC, vor allem wegen der vielen verschiedenen Versionen des Standards und der Notwendigkeit von Umgehungslösungen für bestimmte Aufgaben. Darüber hinaus besteht die berechtigte Sorge, dass bei der Übertragung einer IFC-Datei zwischen zwei verschiedenen BIM-Lösungen Daten verloren gehen – dies kann dazu führen, dass die nativ erstellten (nicht konvertierten) Informationen verschwinden oder unlesbar werden.

Die Fülle an verschiedenen Lösungen, die IFC und Open BIM unterstützen, kann bis zu einem gewissen Grad auch als Nachteil betrachtet werden, da nicht alle Softwareanbieter ihre Lösungen mit Blick auf die neueste IFC-Version entwickeln, was zu unnötiger Verwirrung führen kann, wenn es darum geht, bestimmte IFC-Standards und unterstützte Funktionen herauszufinden und zu testen.

Fazit

Open BIM als Initiative kann in vielen Fällen unglaublich hilfreich sein, insbesondere bei der Kommunikation von Projekten zwischen Beteiligten und Abteilungen. Ein offener Standard wie IFC oder BCF ist jedoch am effizientesten, wenn sich der Benutzer der Grenzen eines solchen Formats bewusst ist. Nur dann kann er den größten Nutzen aus der Einführung von offener BIM-Software und der Verwendung von IFC bei BIM-bezogenen Aufgaben ziehen.