Funktionsweise und Arbeitsweise von BIM

Building Information Modeling (BIM) ist weit mehr als die Erstellung eines digitalen 3D-Modells. Es ist eine umfassende, vernetzte Methode, die alle Bauprozesse von der Planung bis zum Betrieb durch eine gemeinsame Datenbasis und intelligente Arbeitsweisen optimiert. Die Funktionsweise von BIM basiert auf einem intelligenten, parametrischen Modell, kollaborativen Arbeitsprozessen und dem Einsatz moderner Software- und Kommunikationstechnologien.

Digitalisierung und Vernetzung aller Bauwerksinformationen

Der Kern von BIM ist ein virtuelles, digitales Abbild des realen Bauwerks, das alle relevanten Informationen integriert und allen Projektbeteiligten zugänglich macht. Dieses Modell verknüpft geometrische Darstellungen mit technischen, kaufmännischen und zeitlichen Daten:

• 3D-Geometrie: Visualisiert das Bauwerk räumlich, von Wänden über Haustechnik bis hin zu Möbeln.
• Zusatzeigenschaften: Jedes Modellobjekt beinhaltet Informationen wie Material, Kosten, Hersteller, Montageanleitung, Wartungsintervalle und mehr.
• Zeitliche Informationen (4D): Bauablauf und zeitliche Planung lassen sich mit dem Modell verknüpfen, wodurch Bauphasen simuliert und optimiert werden können.
• Kosteninformationen (5D): Durch die Verknüpfung von Mengen und Preisen können präzise Kostenmodelle erstellt und aktualisiert werden.

Damit entsteht ein umfassendes digitalisiertes Abbild, das weit über traditionelle 2D-Zeichnungen hinausgeht und für alle Projektphasen sowie den späteren Betrieb nutzbar ist.

Parametrische und intelligente Modellobjekte

Die Bauteile im BIM-Modell sind nicht statisch, sondern parametrisch und intelligent. Das bedeutet:

• Änderungen an einem Parameter, wie etwa der Wandstärke, führen automatisch zu Anpassungen aller abhängigen Elemente und Ansichten.
• Die Objekte sind „wissend“, d.h. sie kennen ihre Eigenschaften und Funktionen und liefern diese bei Abfragen oder Simulationen.
• Dadurch ist das Modell stets konsistent und aktuell, was Fehler, Widersprüche und Doppelarbeit reduziert.
  

Kollaboratives Arbeiten auf einer einheitlichen Plattform

Ein besonders wichtiger Aspekt von BIM ist die Zusammenarbeit aller Projektpartner auf einer gemeinsamen Datenbasis, oft cloudbasiert. Dies ermöglicht:

• Echtzeit-Zugriff: Alle Beteiligten – Architekten, Ingenieure, Fachplaner, Bauausführende und Betreiber – greifen auf dieselben aktuellen Modelldaten zu.
• Transparenz: Alle Änderungen sind für alle sichtbar, sodass Missverständnisse vermieden werden.
• Kollisionsprüfung: Fehler wie Überschneidungen von Leitungen oder Bauteilen werden frühzeitig erkannt und behoben.
• Kommunikation: Mit Standards wie BCF (BIM Collaboration Format) können Probleme dokumentiert und effektiv gelöst werden.
  

Integration in den Bau-Lebenszyklus

BIM begleitet ein Bauwerk über alle Phasen hinweg, von der Planung über die Ausführung bis zum Betrieb und späteren Rückbau oder Umbau.

• In der Planungsphase dient BIM der Entwurfsvisualisierung, Simulation (z.B. Energie, Tageslicht), Mengenermittlung und Kostenplanung.
• In der Bauphase unterstützt BIM die Terminplanung (4D), Baufortschrittskontrolle, Qualitätssicherung und Koordination.
• Im Betrieb liefert BIM Daten für Wartung, Instandhaltung, Facility Management und energieeffiziente Gebäudesteuerung.
• Nachträgliche Nutzung in der Umbau- oder Rückbauphase ist durch die umfassende digitale Dokumentation erleichtert.
  

Praxisbeispiele und Technologien im BIM-Prozess

• Kollisionsprüfungen: Durch regelmäßige digitale Überprüfungen werden Konflikte zwischen verschiedenen Gewerken (z.B. Elektro- vs. Sanitärinstallationen) erkannt, bevor sie auf der Baustelle Probleme verursachen.
• Terminplanung mit 4D-BIM: Der Bauablauf wird virtuell simuliert, Engpässe erkannt und Ressourcen effizient gesteuert.
• Mengen- und Kostenmanagement (5D-BIM): Jede Änderung im Modell wirkt sich direkt auf Materialbedarf und Kosten aus.
• Augmented Reality (AR) auf der Baustelle: Bauleiter nutzen AR-Brillen oder Apps, um das digitale Modell in Echtzeit auf der Baustelle zu projizieren. So sind Baufortschritte exakt nachvollziehbar und Soll-Ist-Vergleiche möglich.
• Facility Management: Gebäude werden über den Betrieb hinweg mit aktuellen Daten versorgt, was Wartung und Energieeinsparung vereinfacht.
  

Standards und Datenformate

Damit BIM-Daten zwischen verschiedenen Softwareprodukten ausgetauscht werden können, sind offene Standards wie die Industry Foundation Classes (IFC) unverzichtbar. Darüber hinaus unterstützt BIM die BIM Collaboration Format (BCF), mit dem Modifikationen und Probleme effizient kommuniziert werden.

Vorteile der BIM-Arbeitsweise

• Reduktion von Fehlern und Nacharbeiten
• Höhere Planungssicherheit und transparente Projektkommunikation
• Schnellere Projektabwicklung durch optimierte Bauabläufe
• Effizientere Nutzung von Ressourcen und Nachhaltigkeit
• Lebenszyklusorientierung mit langfristigem Nutzen

BIM ist somit eine ganzheitliche, digitale Bauprozessmethode, die durch intelligente Modelle, vernetzte Zusammenarbeit und moderne Technologien weitreichende Verbesserungen in Qualität, Zeit und Kosten ermöglicht.