Demonstrator: Digitales Planen, Bauen und Betreiben

Die Grundlage der traditionellen Bauplanung sind Zeichnungen. Auch wenn diese seit den 90er Jahren mithilfe von CAD-Systemen im Computer erstellt werden, ist Wissen wie zu Abmessung oder Material von Bauteilen aufgrund der Natur von Zeichnungen nur indirekt enthalten. Ein einfacher und intuitiver Zugang zu diesen Informationen fehlt. Hier setzt Building Information Modeling (BIM) an, indem es ein bauwerksbezogenes Informationsmanagement ermöglicht. Die Idee hinter BIM (dt. Bauwerksdaten-modellierung) ist simpel: Im Computer wird Bauwerksgeometrie mit Bauteilinformationen wie bspw. zu Bauteilklasse oder Material verknüpft. Dadurch entsteht ein digitales Bauwerksmodell, das als Wissensbasis zwischen den Projektbeteiligten ausgetauscht werden kann.  Dies ermöglicht eine konsistente und durchgängige Nutzung digitaler Informationen über den gesamten Gebäudelebenszyklus.

Wie flexibel die Idee von BIM ist, zeigt dieser Demonstrator zum digitalen Planen, Bauen und Betreiben. Passend zu dem realen Haus aus Bausteinen haben wir ein digitales Bauwerksmodell erstellt, in welchem die Informationen zu den einzelnen Bauteilen enthalten sind.

digitales Bauwerksmodell zum Modell aus Bausteinen (Video: Faltin@IIB)

Digitale Bauwerksmodelle zu nutzen, ermöglicht zum einen, dass vor Baubeginn Computersimulationen durchgeführt werden können, durch die Konstruktionsfehler frühzeitig entdecken werden können. Dies kann helfen, die Baukosten zu minimieren und die geplanten Bauzeiten einzuhalten.

Abb. 1: Die vollständige und konsistente Beschreibung eines Bauwerks in einem digitalen Modell ändert gänzlich die Art und Weise, wie in Zukunft geplant, gebaut und betrieben wird. (Bild: Faltin@IIB)
Abb. 2: In einem Bauwerksinformationsmodell ist die 3D-Geometrie direkt mit den Bauteilinformationen verknüpft. Ein Bauteil „weiß“ also, dass es eine Wand und aus Stahlbeton errichtet wurde. (Bild: Faltin@IIB)

In der Bauausführung werden 2D-Pläne weiterhin verwendet. Sie können durch BIM direkt aus dem Modell abgeleitet werden. Findet eine Umplanung im Modell statt, werden die Änderungen automatisch und konsistent in alle Pläne übernommen. Auch im Betrieb des Gebäudes gibt es viele Vorzüge durch die Nutzung von BIM. Beispielsweise können bei Brückenbauwerken Schäden, die in Bauwerksprüfungen entdeckt wurden, direkt am Modell dokumentieren werden. Damit kann eine computergestützte Planung von Erhaltungsmaßnahmen stattfinden. BIM ermöglicht außerdem am Ende der Gebäudelebensdauer ein effizientes Ressourcenmanagement und leistet somit einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz.

Ansprechpartner: Benedikt Faltin, M.Sc.
Wissenschaftliche Mitarbeiter an der Ruhr-Universität Bochum (benedikt.faltin@ruhr-uni-bochum.de)