Kompakt informieren
Ohne Produktdaten kann nicht geplant und nicht gebaut werden. Für den BIM-Prozess müssen die Daten standardisiert digital zur Verfügung stehen.
Für technische Produktdaten zur Konstruktion, Planung, Auslegung und Simulation von TGA-Anlagen gelingt dies über den VDI-3805-Standard – so überzeugend, dass er bald Anwender weltweit zur Verfügung stehen wird.
Ein weiterer Standard ist ETIM, dessen Fokus im TGA/SHK-Bereich überwiegend auf die kaufmännischen Seite des BIM-Prozesses, beispielsweise zur Kostenermittlung, Bauabwicklung (Angebote, Bestellungen) und Ersatzteilmanagement liegt.
Kernstück jedes BIM-Prozesses ist das 3D-Gebäudemodell (Building Information Model), das von allen Gewerken genutzt und fortlaufend mit den jeweiligen gewerkespezifischen Daten angereichert wird. Um die Technische Gebäudeausrüstung mittels BIM planen zu können, benötigen Architekten und vor allem TGA-Planer konkrete Produktdaten der Hersteller, beispielsweise für die Komponenten des Heizsystems, für Trinkwasser und Abwasser. Diese Daten müssen, ebenso wie das spätere 3D-Modell, in verschiedene Computerprogramme eingelesen und den Nutzern für Berechnungen und Kostenermittlungen verfügbar gemacht werden. Hier kommt die Richtlinien-Reihe VDI 3805 ins Spiel.
Daten nach VDI 3805 als Basis für BIM
Damit Produktdaten von Herstellern computerlesbar werden, haben Fachkundige schon vor rund 20 Jahren die Richtlinie-Reihe VDI 3805 „Produktdatenaustausch in der TGA“ entwickelt. Sie beschreibt ein maschinenlesbares Format, mit dem sich herstellerspezifische technische Produktkataloge, die bisher ausschließlich in gedruckter Form vorlagen, per Computer verarbeiten lassen. Ein Produktdatensatz nach VDI 3805 enthält alle Daten für Konstruktion, Planung, Dimensionierung, Simulation und Betrieb der TGA-Anlage eines Gebäudes:
Die für die TGA-Anlage relevanten Daten werden in das 3D-Gebäudemodell integriert und stehen so während der gesamten Lebenszeit des Gebäudes zur Verfügung. Diese Vorgehensweise ermöglicht auch Um- oder Erweiterungsplanungen während des Gebäudebetriebs – beispielweise beim Mieterwechsel mit sich ändernden Nutzerprofilen oder bei Erweiterungsbauten – weil alle Daten für Dimensionierungen oder Simulationen über das Modell verfügbar sind.
Damit wird der BIM-Prozess optimal unterstützt beziehungsweise überhaupt erst ermöglicht. Aufgrund der guten Erfahrungen mit der VDI 3805 fordern weltweit tätige Baukonzerne und Hersteller deshalb, die VDI 3805 zu internationalisieren. Das Deutsche Institut für
Normung (DIN) unterstützt dieses Vorhaben. Erste Teile sind über die Normungsorganisationen CEN und ISO bereits als EN ISO 16 757 erschienen. Von den Erkenntnissen und guten Erfahrungen, die in Deutschland mit der Anwendung der VDI 3805 gewonnen wurden, werden so bald weltweit alle Anwender profitieren können.
Bild: Bosch
Bild: Bosch
VDI 3805 bietet viele Möglichkeiten
Die VDI 3805 bietet zwei Besonderheiten: Funktionen und Geometrien. So lassen sich Funktionen, wie Druckverlust-, Akustik- oder Leistungsberechnungen, eingeben. Hier können Hersteller ihre eigenen Auslegungs- oder Berechnungsalgorithmen hinterlegen, die dann von den Anwendungsprogrammen an Stelle von Standardalgorithmen benutzt werden. So sind beispielsweise Leistungsdiagramme von Produkten erstellbar, (2) zeigt ein Beispiel für die Kennlinien der Luft/Wasser-Wärmepumpe Bosch Compress 7000i AW.
Ein Simulationsprogramm berechnet mit diesen Kennlinien in beliebigen Zeitschritten für die aktuell notwendige systembedingte Vorlauftemperatur und für die aktuelle klimaabhängige Außentemperatur die Wärmeleistung, die Stromaufnahme und den Wirkungsgrad der Wärmepumpe. Die so gewonnenen stündlichen oder minütlichen Ergebnisse über ein Jahr aufsummiert sind viel genauer als etwa eine Berechnung nach VDI 4650, weil hier mit wenigen Lastfällen und Jahreshäufigkeiten eine Leistungszahl errechnet wird.
Über die Funktionen sind zudem Artikelnummern generierbar. Das ist für Massenerzeugnisse wie Heizkörper, bei denen aufgrund der hohen Zahl an Längen, Farben und Anschlusspositionen schnell eine sechsstellige Anzahl von Varianten in einer Baureihe zustande kommen, eine sehr gute und praktische Möglichkeit, alle Versionen einer Baureihe abzubilden. Auch in der Lüftungstechnik bei Schalldämpfern oder Brandschutzklappen wird dieses Feature gern verwendet.
Über die Standardfunktion Geometrie wiederum können parametrisierte Geometrien verwendet werden. Das ermöglicht es, mit nur einer Geometriebeschreibung eine komplette Baureihe abzubilden. Diese Beschreibung enthält vielfältige Informationen, die für die Konstruktion einer TGA-Anlage und der Rohrnetze für Heizung, Kühlung, Trinkwasser, Abwasser, Löschwasser und Lüftung mit CAD-Programmen (3) erforderlich sind:
VDI 3805 bietet noch viele weitere interessante Möglichkeiten, nur ein Beispiel: Nutzer können Systeme oder Produktpakete bilden
– über Querverweise zu VDI-3805-Datensätzen anderer Produkte oder auch zu Artikeln anderer Hersteller. So lassen sich beispielsweise Speicher (VDI 3805 Blatt 20) Wärmeerzeugern (VDI 3805 Blatt 3) oder Wärmepumpen (VDI 3805 Blatt 22) zuordnen. Oder es können Einstellventile (VDI 3805 Blatt 2) mit Heizkörpern (VDI 3805 Blatt 6) fest verbunden werden.
Bild: Bosch
ETIM: Artikel schneller finden
ETIM wiederum hat seinen Ursprung in der Standardisierung von Erzeugnissen der Elektrotechnik und wurde 1999 von neun Elektro-Großhändlern und Einkaufsgemeinschaften gegründet (ETIM stand damals für Elektro-Technisches-Informations-Modell).
ETIM erlaubt es, Güter einheitlich und technisch zu beschreiben – Produkt- und Katalogdaten zwischen Industrie und Großhandel lassen sich so einfacher austauschen. Die Standardisierung ermöglicht es, lieferantenunabhängig technische Produkte anhand der Klasse oder technischer Merkmale wiederzufinden.
Das Prinzip: ETIM teilt jedes gehandelte Erzeugnis einer bestimmten Produktklasse zu. Innerhalb dieser werden den Waren unterschiedliche objektivierbare Eigenschaften, wie Material oder Leistungsaufnahme zugeordnet, die sie beschreiben. Diese Klassen werden zusätzlich in der Regel durch Synonyme beschrieben, die die Suche erleichtern.
Außer den zur Klassifizierung nötigen Daten werden teils auch zusätzliche Informationen übertragen. Weil der Elektrogroßhandel das ETIM-Klassifikationsmodell seit etwa Anfang 2000 aktiv nutzt, ist davon auszugehen, dass es eine umfassende Beschreibung für fast alle elektrotechnischen Produkte gibt.
Seit September 2017 ist auch der Sektor SHK enthalten, mit der Veröffentlichung der ETIM-Version 7.0 stehen rund 2700 Produktklassen inklusive definierter Merkmale zur Verfügung.
Bild: Bosch
international.com
Die ARGE Neue Medien, der Deutsche Großhandelsverband Haustechnik (DG Haustechnik) und der ZVSHK unterstützen den Einsatz des Standards in der SHK-Branche. Bosch hat bereits den Großteil seiner Heiztechnikerzeugnisse in ETIM klassifiziert.
VDI oder ETIM? Beides!
Der Vergleich zeigt, dass beide Formate im BIM-Prozess unverzichtbar sind und sich gut ergänzen. Im Gegensatz zur VDI 3805 legt ETIM im TGA/SHK-Bereich den Fokus überwiegend auf die kaufmännische Seite des BIM-Prozesses, beispielsweise mit Kostenermittlung, Bauabwicklung (Angebote, Bestellungen) und Ersatzteilmanagement.
Der Schwerpunkt der Richtlinien-Reihe VDI 3805 liegt dagegen darin, technische Produktdaten für Konstruktion, Planung, Auslegung und Simulation bereitzustellen. Sie punktet bei Massenware wie Heizkörpern: Sie kann komfortabel alle Varianten abbilden, weil diese erst zur Laufzeit des Anwendungsprogramms konfiguriert und mit Artikelnummern versehen werden. Ein Vorteil ist auch das sehr kompakte Format – so ist ein nicht komprimierter Heizkörperdatensatz mit rund 4,5 Mio. Produkten kleiner als 4 MB.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass ETIM die VDI/ISO-Standards nicht ersetzen kann. Gewiss gibt es aufgrund der parallelen und voneinander unabhängigen Entwicklung Daten, die in beiden Welten vorkommen. Um hier künftig noch mehr Synergien zu erreichen und die Schnittstellen zwischen beiden Systemen noch effizienter zu gestalten, haben die verantwortlichen Gremien im Bereich ETIM / VDI / ISO eine Zusammenarbeit zur Abstimmung der Merkmale signalisiert.
Bild: Bosch
Bild: Hottgenroth
