Virtuelle 3D-Gebäudemodelle sind das Herzstück von BIM.
Was versteht man unter BIM-Software?
Die Digitalisierung macht auch vor dem Bauwesen nicht halt. Seit einigen Jahren fällt dabei immer häufiger der Begriff BIM. Er steht für ein optimiertes, ganzheitliches Planen, Bauen und Betreiben von Gebäuden mithilfe von 3D-Software.
Building Information Modeling (BIM) wird oft als Zukunftsmethode des Bauens beschrieben und kann auf Deutsch mit „Gebäudedaten-Modellierung“ übersetzt werden. Dabei kommt moderne Software zum Einsatz, mit deren Hilfe Architekten Gebäude als detaillierte 3D-Modelle entwerfen können. Insofern ersetzt BIM – zumindest bei Großobjekten – immer häufiger die klassischen, zweidimensionalen Baupläne.
BIM-Programme erlauben heute täuschend echt wirkende, fotorealistische Bauwerksmodelle, die nicht statisch, sondern animiert sind. Dem Nutzer stehen unterschiedlichste Perspektiven zur Verfügung, er kann ein Gebäude bereits vor Baubeginn aus allen möglichen Blickwinkeln betrachten oder eine Kamerafahrt durch die Innenräume machen.
Definition von BIM
Die Gebäudedaten-Modellierung ermöglicht also eine perfekte Simulation des geplanten Hauses. Der Bauherr kann sein künftiges Reich vorab schon mal virtuell auf sich wirken lassen und auf Grundlage dieser Erfahrung natürlich auch Planungskorrekturen veranlassen. Und den Baufirmen steht eine sehr anschauliche Blaupause für die Errichtung des Gebäudes zur Verfügung. Technisch ist es schon heute möglich, dass der Handwerker auf der Baustelle über sein Smartphone auf BIM-Planungsdetails zurückgreift: also auf realistische, dreh- und zoombare Modelle, die ihm genauestens veranschaulichen, was er wie zu bauen hat.
Doch all das erklärt noch nicht, warum das Verfahren als so revolutionär für das Bauwesen gilt. Tatsächlich geht es bei BIM nämlich um viel mehr als nur um schicke 3D-Animationen. Die bekannteste Definition stammt vom amerikanischen National BIM Standards Committee (NBIMS): „Building Information Modeling (BIM) ist eine Planungsmethode im Bauwesen, die die Erzeugung und die Verwaltung von digitalen virtuellen Darstellungen der physikalischen und funktionalen Eigenschaften eines Bauwerks beinhaltet. Die Bauwerksmodelle stellen dabei eine Informationsdatenbank rund um das Bauwerk dar, um eine verlässliche Quelle für Entscheidungen während des gesamten Lebenszyklus zu bieten; von der ersten Vorplanung bis zum Rückbau.“
Umfangreiche Datenbanken
Ein BIM-Modell vereint unterschiedlichste Datenbanken. Abbildungen: Drees & Sommer
Diese Definition verdeutlicht einen entscheidenden Punkt: Bei BIM geht es nicht nur um eine Gebäudeanimation mit möglichst realistischer Optik, sondern um 3D-Modelle, die darüber hinaus umfangreiche Datenbanken enthalten. In denen befinden sich weitaus mehr Informationen über das Bauwerk als diejenigen, die sich mit dem bloßen Auge erkennen lassen. Die Software ermöglicht zum Beispiel auch einen Blick hinter die Oberfläche der Bauteile. Man kann sich also zu jedem Bauteil anzeigen lassen, wie es im Innersten aufgebaut ist, aus welchen Materialien es besteht oder welche Maße es hat.
Darüber hinaus werden in BIM-Modellen aber auch noch ganz andere Informationen hinterlegt – zum Beispiel die Kosten eines Bauteils oder der geplante Zeitpunkt seiner Errichtung. Eine Gebäudewand in so einem 3D-Modell ist also gewissermaßen „intelligent“. Der Nutzer braucht sie nur anzuklicken, damit sie ihm all ihre stofflichen und sonstigen Eigenschaften preisgibt. Und nicht nur in den einzelnen Bauteilen stecken zahlreiche Informationen, auch komplexe bauphysikalische Prozesse können im virtuellen Gebäude simuliert werden. Wie viel Tageslicht fällt ins Hausinnere, wie verändert sich das Raumklima durch Heizen oder Lüften, wie effizient funktioniert die Dämmung? All das und noch viel mehr lässt sich mit entsprechenden BIM-Tools errechnen und visualisieren.
Ein Modell für alle Baubeteiligten
Zur Idee des Building Information Modeling gehört es, dass alle am Bauprojekt Beteiligten mit demselben Gebäudemodell arbeiten. Ob Bauherr, Architekt, Tragwerksplaner, Baubehörden, Brandschutzgutachter, Baufirmen oder technische Gebäudeausstatter: Im Idealfall haben sie alle Zugriff auf das zentrale 3D-Modell und seine Informations-Datenbanken und können im vorab definierten Umfang damit arbeiten.
Dabei entsteht das Gesamtmodell aus den Teilmodellen, die einzelne Projektpartner wie zum Beispiel Architekten oder Tragwerksplaner liefern. Selbst die Baustoffhersteller werden immer häufiger in BIM-Prozesse mit einbezogen. Manche Unternehmen stellen schon heute ihre Produkte (Mauersteine, Dämmstoffe, Dachziegel etc.) auch als virtuelle, intelligente Objekte zur Verfügung, die sich in BIM-Gebäudemodellen einfügen lassen.
Viele Vorteile
Wenn alle Projektpartner auf ein zentrales Modell als Arbeitsgrundlage zugreifen, können sie sich auch jederzeit über den aktuellen Stand des Planungs- und Bauprozesses informieren. Das kann dazu beitragen, zeitliche Abläufe zwischen den verschiedenen Gewerken besser zu koordinieren, Abstimmungsprobleme zu vermeiden und Fehler in der Planung sowie auf der Baustelle frühzeitig zu erkennen. BIM fördert die Kommunikation der Baubeteiligten untereinander, sorgt für mehr Transparenz im Bauprozess und verbessert die Kontrollmöglichkeiten. Die Hoffnung ist, dass das digitale Bauen so zu einer insgesamt höheren Qualität und zu verkürzten Bauzeiten beiträgt.
Und wie in der oben genannten Definition schon angedeutet wurde, können BIM-Modelle nicht nur beim Planen und Bauen von Nutzen sein, sondern auch im späteren Gebäudebetrieb. Schließlich enthalten die 3D-Modelle detaillierte Informationen zum Beispiel über die Raumaufteilung oder den Verlauf von Versorgungsleitungen. Das ist auch für die spätere Gebäudeverwaltung und -bewirtschaftung nützlich. Und selbst der Rückbau von Gebäuden könnte irgendwann noch von den intelligenten Computermodellen profitieren. Immerhin liefern sie umfangreiche Infos über die verbauten Materialien und erleichtern somit das Baustoff-Recycling.
