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Investitionen in Datenmodelle und technischen Support

BIM-Service für die Befestigungstechnik

Für Planungsbüros ist der BIM-Einstieg mit hohen Investitionen verbunden – für Software und IT sowie insbesondere für die Schulung der Mitarbeiter und den Know-how-Aufbau. Ähnlich verhält es sich in der Industrie, wobei hier zusätzlich Datensätze für die BIM-Prozesse bereit zu stellen sind. Der Spezialist für Befestigungs- und Montagesysteme Mefa geht das Thema offensiv an und hat in hohe Datenqualität und einen schlagkräftigen technischen Support investiert.

Kompakt zusammengefasst
■ Mefa hat seine BIM-Daten und den BIM-Support zunächst für Revit aufgebaut. Planer können so Mefa-Daten für alle Open-BIM-Projekte und für über 50 % der Closed-BIM-Projekte nutzen.
■ Die Zusammenfassung von 5500 Produkten zu 500 Produktfamilien mit parametrisierten Geometriedaten sorgt für eine stark reduzierte Datenmenge.
■ Die Metadaten werden individuell zusammengestellt, weil es für Montagetechnik noch keine Standardisierung gibt.
■ Aktuell wird eine Bibliothek für häufig vorkommende Baugruppen aufgebaut, um die Planung weiter zu rationalisieren.
 

Building Information Modeling (BIM) nimmt auch in Deutschland Fahrt auf. Die Einstiegshürden für Planungsbüros sind hoch, erfreulicher Weise bauen aber immer mehr Planungs- und Architekturbüros Know-how auf und investieren in Planungstools. Einmal eingeführt, sind die Vorteile dieses übergreifenden Datenmanagementsystems für alle Beteiligten mannigfaltig und die Büros bewegen sich – zumindest was Großprojekte angeht – auf einem Wachstumspfad.

Bild 2 Für Detailplanungen einzelner Gewerke werden aus dem BIM-Modell Arbeitsbereiche exportiert wie hier die Rohrtrasse. Die Rohrhalter von Mefa sind bei diesem Beispiel blau eingefärbt.

Mefa

Bild 2 Für Detailplanungen einzelner Gewerke werden aus dem BIM-Modell Arbeitsbereiche exportiert wie hier die Rohrtrasse. Die Rohrhalter von Mefa sind bei diesem Beispiel blau eingefärbt.
Bild 3 Die Rohrhalter aus Bild 2 in einer höheren Darstellungsqualität: Während die Montageschienen zunächst lediglich als Balken zu sehen waren, sind hier viele Produktdetails der Montageschiene Centum exakt dargestellt.

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Bild 3 Die Rohrhalter aus Bild 2 in einer höheren Darstellungsqualität: Während die Montageschienen zunächst lediglich als Balken zu sehen waren, sind hier viele Produktdetails der Montageschiene Centum exakt dargestellt.
Bild 4 Nicht immer liefern alle Teilnehmer eines BIM-Projekts ihre Daten in der erforderlichen Qualität. Hier hat der Lüftungsbauer seine Daten in 2D geliefert: Die Kanäle liegen „auf dem Boden herum“ und erfordern aufwendige Nacharbeiten.

Mefa

Bild 4 Nicht immer liefern alle Teilnehmer eines BIM-Projekts ihre Daten in der erforderlichen Qualität. Hier hat der Lüftungsbauer seine Daten in 2D geliefert: Die Kanäle liegen „auf dem Boden herum“ und erfordern aufwendige Nacharbeiten.

Entsprechend mitziehen müssen die Hersteller der Gebäudetechnik, wobei es in erster Linie um BIM-taugliche Daten geht. Einzelne Hersteller verknüpfen ihr Angebot aber noch mit zusätzlichen Dienstleistungen. Das mittelständische auf Befestigungs- und Montagesysteme spezialisierte Industrieunternehmen Mefa hat frühzeitig Strategien entwickelt und kann seinen Marktpartnern in Planungsbüros so heute hochwertige BIM-Services mit vielen zusätzlichen Leistungen bieten.

„Der Bauherr muss am Anfang jedes BIM-Projekts eine ganze Menge Vorgaben treffen, die Software- bzw. Datenformat sowie die Informationstiefe festlegen. Da nicht jedes Büro und jeder Industriebetrieb die marktverfügbare Vielfalt an Softwarelösungen abbilden kann, hängt von diesen Vorgaben ab, wer überhaupt an dem Projekt teilnehmen kann“, erklärt Georgios Kanakis, zertifizierter BIM-Manager bei Mefa in Kupferzell. Die Kosten für Software sind dabei nicht der einzige Punkt, auch Schulungen bedeuten einen großen Aufwand. Entsprechend gut zu durchdenken seien deshalb die Investitionsentscheidungen.

Kriterien für die Wahl von Software und Schnittstellen

Zunächst entscheidet der Bauherr, ob das Projekt nach der Open- oder Closed-BIM-Methode ausgeführt werden soll. Open BIM hat für Planer den Vorteil, dass sie mit verschiedenen Softwareprodukten arbeiten können. An den Schnittstellen der zentralen BIM-Software für einzupflegende Daten verschiedenster Hersteller sorgt der IFC-Standard für Kompatibilität, dieser ist schon seit einigen Jahren offizieller ISO-Standard.

Im Ausland, berichtet Kanakis, wird die Mehrzahl der Projekte mit Open BIM realisiert. In Deutschland hingegen sei Closed BIM die weitaus verbreitetere Variante. Hier schreibt der Bauherr das zu verwendende Programmsystem vor – zum Beispiel Revit von Autodesk oder Allplan von Nemetschek. Mit dem vorgegebenen System haben dann alle Unternehmen zu arbeiten.

In Deutschland hat Revit mit weit über 50 % Marktanteil die größte Verbreitung, weshalb sich Mefa dazu entschlossen hat, Daten und Support zunächst für dieses Programmsystem aufzubauen. Bei Open-BIM-Projekten gibt es dabei keine Einschränkungen, weil die IFC-Schnittstelle für Kompatibilität sorgt.

Verarbeitet werden nicht nur klassische Geometriedaten zum Produkt, sondern auch übergreifende Metadaten: Diese enthalten vorwiegend technische Daten, aber auch kaufmännische Angaben, wie Artikelnummer und EAN. Vor allem für die langfristige Nutzung des BIM-Modells spielen diese Daten eine wichtige Rolle.

Für Produkte der Montagetechnik fehlt bislang eine Standardisierung der Metadaten. Eine einfache Rohrschelle kann bis zu 37 Parameter haben, die je nach Anforderungen des Projekts auf drei minimiert werden können (Bilder 7 und 8). Die Mefa-Partner bekommen individuell zusammengestellte Sätze von Metadaten zusammen mit den Geometriedaten, sodass die Projekte nicht mit Daten überfrachtet werden.

Datenmengen möglichst reduzieren

Bild 5 Konstruktion einer Rohrabhängung in der niedrigsten Darstellungsqualität LOD 100 für die Vorplanung. Solche Darstellungen sparen viel Datenvolumen und Änderungen verursachen wenig Rechenaufwand.

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Bild 5 Konstruktion einer Rohrabhängung in der niedrigsten Darstellungsqualität LOD 100 für die Vorplanung. Solche Darstellungen sparen viel Datenvolumen und Änderungen verursachen wenig Rechenaufwand.
Bild 6 Die gleiche Konstruktion in LOD 300 dargestellt. Hier sind die Rohrschellen komplett abgebildet und die Produktdetails deutlich zu erkennen. Ebenso werden bei solchen Modellen wesentlich umfangreichere Metadaten mitgeliefert als zum Beispiel bei LOD 100.

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Bild 6 Die gleiche Konstruktion in LOD 300 dargestellt. Hier sind die Rohrschellen komplett abgebildet und die Produktdetails deutlich zu erkennen. Ebenso werden bei solchen Modellen wesentlich umfangreichere Metadaten mitgeliefert als zum Beispiel bei LOD 100.
Bild 7 Metadaten für eine Rohrschelle Maxima PSM im LOD-400-Modell mit vollständigen Angaben für die Bauausführung. Zusätzlich zu den technischen Angaben enthalten die Metadaten auch eine Vielzahl kaufmännischer Angaben.

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Bild 7 Metadaten für eine Rohrschelle Maxima PSM im LOD-400-Modell mit vollständigen Angaben für die Bauausführung. Zusätzlich zu den technischen Angaben enthalten die Metadaten auch eine Vielzahl kaufmännischer Angaben.
Bild 8 Neben der Detailgenauigkeit der grafischen Darstellung reduziert sich bei niedrigeren LOD-Werten auch der Umfang der Metadaten erheblich. Diese Tabelle zeigt die Metadaten für die gleiche Rohrschelle Maxima PSM, allerdings für LOD 100.

Mefa

Bild 8 Neben der Detailgenauigkeit der grafischen Darstellung reduziert sich bei niedrigeren LOD-Werten auch der Umfang der Metadaten erheblich. Diese Tabelle zeigt die Metadaten für die gleiche Rohrschelle Maxima PSM, allerdings für LOD 100.
Bild 9 Durch die Parametrisierung der Produktdaten werden auch Änderungen im BIM-Modell sehr einfach. Ändert der Planer eine Nennweite, so sieht er sofort die Auswirkungen, ohne neue Daten aus seiner Bibliothek herunterladen zu müssen.

Mefa

Bild 9 Durch die Parametrisierung der Produktdaten werden auch Änderungen im BIM-Modell sehr einfach. Ändert der Planer eine Nennweite, so sieht er sofort die Auswirkungen, ohne neue Daten aus seiner Bibliothek herunterladen zu müssen.
Bild 10 Im Aufbau ist derzeit eine Bibliothek mit Typicals. Dies sind Baugruppen, die in der Praxis häufig vorkommen. Sie lassen sich mit wenigen Parametern an die Projekte anpassen.

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Bild 10 Im Aufbau ist derzeit eine Bibliothek mit Typicals. Dies sind Baugruppen, die in der Praxis häufig vorkommen. Sie lassen sich mit wenigen Parametern an die Projekte anpassen.

Auch für die geometrische Beschreibung gibt es datensparende Lösungen: Das BIM-Team in Kupferzell hat 5500 Produkte zu 500 Produktfamilien zusammengefasst und die Geometriedaten parametrisiert. Das heißt, dass sich aus einem vorgegebenen Parameter die restlichen Maße, beispielsweise einer Rohrschelle, errechnen lassen. Dadurch haben die kompletten BIM-Daten einen Umfang von nur 800 MB. Das Parametrisieren hat noch einen weiteren Vorteil: Bei Änderungen im Planungsprozess lässt sich das Bauteil mit dem Rechenmodell problemlos umrechnen. Es müssen keine neuen Datensätze heruntergeladen werden (Bild 9).

Für die einzelnen HOAI-Leistungsphasen sind die Produkte in unterschiedlichen Detaillierungsgraden (LOD, Level of Detail) darzustellen. Diese reichen von LOD 100 für die Vorentwurfsphase bis LOD 400 für die Ausführungsphase (Bilder 5 bis 7). Für den Betrieb des Gebäudes gibt es mit LOD 500 noch eine weitere Verfeinerung.

Eine Montageschiene wäre in LOD 100 lediglich ein einfacher Balken mit Querschnittsmaßen. Bei höheren Graden kommen dann Schlitze, Löcher sowie Langlöcher hinzu. Mit seinen Datenmodellen kann Mefa die verschiedenen LODs für die einzelnen Planungsphasen problemlos abbilden, erklärt Kanakis. Bei der Vielzahl der Gewerke können gigantische Datenmengen zusammenkommen, die ein Modell leicht sprengen. Deshalb gehören die abgestuften Darstellungen auch zu den Standardanforderungen an die Daten.

Kollisionsanalysen schon bei geringer Detaillierung möglich

Die Vorplanung mit niedrigen Detaillierungsgraden hat im Hinblick auf herstellerneutrale Produktausschreibungen, wie sie zum Teil zwingend vorgeschrieben sind, weitere Vorteile. Bereits mit den stark vereinfachten Modellen lassen sich Kollisionsanalysen ausführen oder es lässt sich abschätzen, ob ein Versorgungskanal ausreichend groß ist. Werden die Produktdaten nach der Ausschreibung weiter verfeinert, ergeben sich so nur noch wenige Anpassungen des Modells, weil die Planungsqualität bereits sehr hoch ist.

Kanakis: „Für den Planer lohnt sich deshalb auch in frühen Leistungsphasen eines BIM-Projekts die Zusammenarbeit mit unserem Unternehmen in Sachen Befestigungstechnik und zwar aus zwei Gründen. Zum einen aufgrund der hohen Datenqualität, die für jeden Planungsabschnitt im optimalen Detaillierungsgrad vorliegt. Zum anderen kann der Kunde jederzeit die Expertise unserer Anwendungstechnik in Anspruch nehmen. Fast alle Mitarbeiter dieser Abteilung sind für Arbeiten in BIM-Projekten ausgebildet und können mit der Übernahme von Planungs- und Auslegungsarbeiten dem Kunden tatkräftig zur Seite stehen.“

In der Praxis sieht das so aus, dass der Planer einen Teilbereich seines BIM-Modells auskoppelt und an die Mefa-Anwendungstechnik schickt (Bild 2). Dort erfolgen Detailplanungen und die Auslegungen für Rohrbefestigungen. Ebenso wird abgeprüft, ob und wo Festpunkte, Gleitelemente oder weitere Dehnungsbögen erforderlich sind. Steht der nächste Termin für eine Kollisionsanalyse an, wird der bearbeitete Teilbereich samt Dokumentation an den Kunden ausgeliefert (Bild 3).

Derzeit arbeitet das Team der Anwendungstechnik an einer Bibliothek mit Typicals(Bild 10). Dies sind vorgeplante und an der Praxis orientierte Baugruppen, die über wenige Parameter an das jeweilige Projekt angepasst werden.

Entwicklungen in der Baubranche durch BIM

Eine gute Datenqualität ist das Entrée. Ebenso wichtig ist jedoch ein leistungsstarker Support seitens des Herstellers. Hierzu ein Statement von Mefa-Geschäftsführer Martin Schneider: „Wir haben viel in die personelle Aufstockung und die Ausbildung unserer Anwendungstechnik investiert und mit Georgios Kanakis haben wir einen zertifizieren BIM-Manager an Bord, der die Entwicklungen systematisch vorantreibt. Unser Geschäft basiert auf einem sehr starken Planungssupport. Und den haben wir mit und um BIM nochmals erheblich ausgebaut.“

Denn BIM ist ein tiefer Eingriff in die gewohnten Abläufe des Bauwesens, der vieles ändert und auch noch viel ändern wird. Zum einen werden die Prozesse für alle Baubeteiligten transparenter und zum anderen wird sich der Fokus mehr auf die gesamte Lebensdauer des Bauwerks richten, denn das Modell kann und soll das Gebäude bis zum Schluss begleiten.

Ändern werden sich aber auch Abläufe im Vertrieb: Entscheidet sich der Planer für einen Lieferanten und plant mit dessen Daten, so wird ein späterer Austausch der Produkte durch den ausführenden Handwerksbetrieb nicht mehr so einfach sein und die dann wahrscheinlich erforderliche Anpassung des BIM-Modells wird sogar Kosten verursachen.

Gewerke wie die Befestigungstechnik wurden bislang meistens in einer späteren Leistungsphase festgeschrieben. Auch das wird sich voraussichtlich ändern und erfordert eine Neupositionierung der Hersteller, wie sie Mefa derzeit vornimmt. Hierzu nochmal Schneider: „Wir begleiten und unterstützen ein BIM-Projekt in jeder Phase mit maßgeschneidertem Support und maßgeschneiderten Datensätzen.“

Fachberichte mit ähnlichen Themen bündelt das TGAdossier Building Information Modeling.

Dr. Uwe Bolz
ist Redakteur bei der id pool GmbH in 70376 Stuttgart, bolz@id-pool.de, www.id-pool.de

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