Mit TGA-CAD-Software planen und berechnen

CAD- und BIM-Software für die Gebäudetechnik gehört zu den wichtigsten Werkzeugen von TGA-Fachplanern. Wie sich die Programme unterscheiden und wo ihre Schwerpunkte liegen, zeigt eine Marktübersicht mit 27 Programmen.

Kompakt zusammengefasst
■ Ein tabellarischer Vergleich stellt die aktuellen Versionen von 27 CAD- und BIM-Programmen für die Gewerke Sanitär, Heizung, Klima, Lüftung und Elektro vor.
■ Ausgewertet wurden dafür wichtige Funktionen für die Eingabe und Änderung, Berechnung und Ausgabe, Auswertung und den Datenaustausch von Projekten.
■ Bei der Kaufentscheidung sollten allerdings nicht nur Funktions-Checklisten eine Rolle spielen, sondern auch die Einbindung in die vorhandene Software-Ausstattung des Unternehmens, die Bedienung des Programms sowie die Wartung oder der Support.
 

TGA-CAD-Software für die Gebäudetechnik unterstützt TGA-Planer bei der Konstruktion und Planung sowie der Auslegung und Berechnung gebäudetechnischer Anlagen für die Bereiche Sanitär, Heizung, Klima, Lüftung und Elektro. Zusätzlich bieten die am Markt etablierten Programme oft über Funktionen für die Gebäudeplanung.

Entsprechend groß ist der Funktionsumfang, der in Verbindung mit dem relativ breiten Software-Angebot die Auswahl des passenden Planungswerkzeugs nicht gerade vereinfacht. Dieser Produktvergleich bietet Ein- und Umsteigern eine erste Orientierung und Auswahlhilfe.

Was kann TGA-CAD-Software?

TGA-CAD-Software ist sehr vielseitig. Im Fokus der meisten Programme stehen die Dimensionierung von Heizungs-, Trinkwasser- und Abflussrohren oder Lüftungskanälen, die Generierung von Schema-, Übersichts- und Leitungsplänen in Form von Grundrissen, Schnitten oder 3D-Darstellungen sowie die Ausgabe von Stücklisten, Längen, Flächen und Mengen für Ausschreibungen, Kostenermittlungen, die Bestellung, Fertigung und Montage.

Bausoft

Viega

liNear

Für die Übernahme oder Eingabe der Gebäudestruktur stehen sowohl Schnittstellen als auch Funktionen für die Konstruktion von Gebäudebauteilen zur Verfügung. TGA-CAD-Programme beinhalten deshalb auch hochbau-, respektive architekturspezifische CAD-Funktionen, was zusätzlich zum ohnehin beachtlichen Funktionsumfang beiträgt.

Für die Auswertung und Ausschreibung relevante Daten werden automatisch ermittelt und exportiert, wobei Einzelmassen oder -mengen den Leitungssträngen, Räumen und Geschossen prüfbar zugeordnet werden können. Die 3D-Darstellung von Lüftungskanälen, Heizungsleitungen etc. ermöglicht eine Visualisierung und Optimierung von Leitungstrassen und der Gebäudetechnik.

Einige Programme, z. B. MagiCAD, Revit MEP oder Trimble Nova ermöglichen auch die Präsentation per VR-Brille oder eine Überlagerung und Überprüfung von Planungsinformationen mit der gebauten Realität per AR-Brille oder Tablet-PC.

Da Änderungen während der Planung oder Ausführung in der Praxis einen großen Teil des Planungsaufwands ausmachen, sind entsprechende Funktionen und Automatismen besonders wichtig. TGA-CAD-Software sollte deshalb sowohl Änderungen an der Bauwerksstruktur oder der Leitungsführung und -dimensionierung als auch eine parallele Berechnung – auch geschossübergreifend – unterstützen und entsprechende Arbeitsabläufe oder Kollisionskontrollen ermöglichen.

Konsequent im TGA-Modell eingepflegte Änderungen senken nicht nur die Fehlerquoten in der Planung. Sie dokumentieren als „As-Built-Dokumentation“ auch die Leitungsführung, die später im Bodenaufbau, in der Wand oder der abgehängten Decke verschwindet und bilden eine wertvolle Datengrundlage für die Bewirtschaftung.

Die Planung gebäudetechnischer Anlagen setzt zunehmend integrierte Berechnungs-, Simulations- und Analysefunktonen sowie Werkzeuge für die technische, energetische, hygienische und wirtschaftliche Anlagenoptimierung voraus. Deshalb verfügt TGA-CAD-Software beispielsweise nicht nur über eine automatische Berechnung der Heiz- und Kühllast unter Berücksichtigung der Raum-/Gebäudegeometrie, individueller Wandaufbauten und Bauelemente oder Funktionen zur Rohrnetzberechnung.

Einige Programme, z. B. GBIS/TGA, liNear Desktop und mh-Software BIM, können darüber hinaus mithilfe optionaler Module und Schnittstellen auch Trink-, Abwasser- oder RLT-Netze simulieren und optimieren, Lüftungskonzepte erstellen oder bauphysikalische Nachweise führen. Einige Programme, z. B. AX3000, ETU-Planer, GBIS/TGA und Kemper Dendrit Studio, verfügen auch über direkte Schnittstellen zu Programmen zur Energieberatung und / oder der Energieausweis-Erstellung nach DIN / GEG / EnEV.

In der TGA-Planung spielen BIM und OpenBIM eine immer wichtigere Rolle. In die BIM-Planungsmethode sind die meisten TGA-CAD-Programme deshalb funktional bereits sehr gut eingebunden. Praktisch alle der hier vorgestellten 3D-fähigen Programme verfügen neben einer oder mehreren BIM-Schnittstellen auch über zahlreiche BIM-Funktionen.

Planungsbüro HPI Himmen / mh-Software

Hottgenroth / Tacos

Willms

Solar Computer

liNear

mh-Software

Trimble

liNear

Einige der TGA-CAD-Programme verstehen sich explizit als BIM-Lösung für TGA-Gewerke, beispielsweise DDS-CAD, liNear Desktop, MagiCAD, mh-Software BIM, Revit MEP und Trimble Nova. Mit BIM-Funktionen und -Schnittstellen ermöglichen diese und weitere Programme die modellorientierte OpenBIM-Planung mit Architekten und anderen Fachingenieuren, teilweise auch auf internationaler Ebene durch alternative Sprachversionen (u.a. Englisch, Französisch, Italienisch und Russisch).

Über die VDI-3805- respektive ISO-16 757-Schnittstelle ermöglichen die meisten Programme den standardisierten Austausch von TGA-Produktdaten und deren direkte Nutzung für technische, bauphysikalische oder energetische Berechnungen oder Simulationen.

IFC-Manager unterstützen Anwender beim Export oder Import von BIM-Modellinhalten und helfen, Fehler und Datenverluste zu vermeiden und das Export- oder Importergebnis zu optimieren. Über das Open BIM Collaboration Format (BCF) lassen sich Nachrichten zwischen mehreren BIM-Projektpartnern modellbasiert austauschen. Dadurch können bei der Zusammenführung von BIM-Fachmodellen erkannte Probleme schneller und effizienter gemeinsam gelöst, Korrektur- und Koordinationsabläufe vereinfacht werden (siehe auch: Gelbe Zettel für BIM-Modelle, TGA 02-2020).

BIM-Aussparungsmanager wie der liNear Void Manager, der MagiCAD Durchbruchsmanager oder Revit Openings Transfer vereinfachen darüber hinaus die herkömmliche, zeitraubende und fehleranfällige Schlitz- und Durchbruchsplanung und die Abstimmung zwischen den Planungsbeteiligten (siehe auch: Besser aussparen mit BIM, TGA 11-2020).

Da viele für die Berechnung relevante Bauteilinformationen im digitalen Raum-, bzw. Gebäudemodell bereits enthalten sind, reduziert sich der Aufwand für Heiz- und Kühllastberechnungen, Luftkanal- oder Rohrnetzberechnungen, bauphysikalische oder thermische Simulationen. Weitere Vorteile sind die gewerkeübergreifende Kollisionskontrolle, die Kostenkontrolle, die dreidimensionale Visualisierung und Präsentation oder die bau- und gebäudetechnische, bauphysikalische oder energetische Optimierung am „digitalen Zwilling“.

Gebäudetechnische Anlagen lassen sich außerdem im BIM-Modell einfacher und umfangreicher dokumentieren und beispielsweise an Gebäudebewirtschaftungs-Systeme (CAFM) für die Wartungs- und Serviceplanung übergeben. Allerdings führen in der Praxis durch Interpretations- oder Übertragungsfehler beim Import verursachte Probleme zu manuellem Nachbearbeitungsaufwand, was die Vorteile der BIM-Planungsmethode schmälert und deren Möglichkeiten einschränkt.

Was bietet der Markt?

Rund 30 deutschsprachige TGA CAD-Programme gibt es derzeit. Die meisten Programme sind für alle TGA-Gewerke konzipiert. Viele haben ihre Schwerpunkte in den Bereichen Heizung, Klima und Lüftung, Sanitär oder Elektro. Einige konzentrieren sich auf spezielle Bereiche – etwa CADvent auf die Lüftungsplanung, Geberit ProPlanner auf die Planung von Trink- und Abwassernetzen oder SpriCAD auf die Sprinklernetz-Auslegung und -Planung. Elektronetze und -anlagen kann man mit weniger als der Hälfte der Programme planen.

Über eine integrierte oder externe Berechnung verfügen mit Ausnahme von Acado Haustechnik, CADprofi HVAC & Piping, EboCADpro und RedCAD alle Programme. Gegenüber der letzten TGA-CAD-Software-Marktübersicht in TGA 08-2018 mit 25 Programmen präsentiert sich dieser Produktvergleich in einer leicht modifizierten Zusammenstellung. Das liegt unter anderem an Veränderungen im Markt:

So wurde beispielsweise Nova 2019 umbenannt und ist jetzt als Trimble Nova in der Tabelle gelistet. Stabicad wird von Trimble nur noch in Großbritannien und in Benelux vertrieben. DDS-CAD wurde kürzlich von Graphisoft übernommen. Das ist ein zur Nemetschek-Gruppe gehörender Anbieter von Archicad, einer der führenden CAD/BIM-Lösungen für Architekten. An dieser Marktübersicht erneut nicht teilgenommen hat Autodesk mit den Programmen AutoCAD MEP und Revit Mep – vermutlich aus marktstrategischen Gründen, um nicht mit den in dieser Übersicht mehrfach vertretenen AutoCAD- bzw. Revit-Programmaufsätzen zu konkurrieren.

Wie unterscheiden sich die Programme?

Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal ist das Programmkonzept: Etwa die Hälfte aller Lösungen verfügt über einen eigenen CAD-Kern, die andere Hälfte ist ein „Programmaufsatz“. Das ist ein auf einem branchenneutralen CAD-Programm (z. B. AutoCAD, Revit, Bricscad etc.) aufgesetzte fachspezifische Programmapplikation.

Dadurch kann sich der Anbieter auf TGA-spezifische Funktionen konzentrieren und muss seine Kapazitäten nicht parallel auch in die Programmierung und Weiterentwicklung des CAD-Kerns stecken. Allerdings müssen Anwender zusätzlich zum Preis des TGA-Aufsatzes auch die Kosten für das Basis-CAD-Programm und auch die meist höheren jährlichen Software-Wartungskosten berücksichtigen.

Wichtig bei der Programmauswahl sind auch Einsatzbereiche und Zielgruppen: Für Planungsbüros, die alle gebäudetechnischen Bereiche abdecken, eignen sich Komplettlösungen, weil diese alle Funktionsanforderungen und auch Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Gewerken berücksichtigen können. Reine 2D-Programme richten sich eher an Fachhandwerker, die mit wenigen Eingaben schnell Installationspläne und Massen-/Mengenauswertungen erstellen wollen.

Der Großteil des Marktangebots sind 3D-CAD- und BIM-Lösungen, die sich vorwiegend an TGA-Planer richten. Hier ist die Berechnung und Ausgabe wichtig, die man sich im Detail anschauen sollte: Sind Berechnungen wichtiger Kenngrößen, etwa des U-Werts, des Wärmebedarfs, der Heizlast, der Heizkörper, des Rohrnetzes, der Verteiler etc. integriert oder laufen diese extern ab? Werden dabei alle relevanten Normen und Richtlinien erfüllt und wie schnell reagiert der Anbieter auf Richtlinien-Änderungen? Lassen sich Kollisionsprüfungen mit der Bauwerksstruktur und innerhalb eines oder mehrere Gewerke durchführen?

Unterschiede gibt es auch bei der 3D-Visualisierung oder der Auswertung und Übergabe von Objekt- und Berechnungsdaten. Sie reichen von der ASCII-, über die Tabellenkalkulations- und Datenbankausgabe, die Übergabe von Ausschreibungsdaten per GAEB-Standard an AVA-Programme oder die Anbindung an kaufmännische Software – bis hin zum Abgleich und zur Verknüpfung von Daten mit Facility-Management-Lösungen (z. B. C.A.T.S. Software, liNear Desktop oder pit-CAD).

Bei der Auswahl sollte man nicht nur darauf achten, ob eine Software alle Funktionsanforderungen erfüllt, sondern auch, wie sie sich in die bestehende Software über eine direkte Datenanbindung oder über Schnittstellen einfügt. Wie einfach und intuitiv oder kompliziert und umständlich die Eingabe von TGA-Bauteilen und deren Änderung ist, lässt sich ebenfalls am besten mit einer Testversion und am konkreten Projekt ausprobieren. Nicht zuletzt sollten auch der Service und die fachliche Kompetenz des zentralen oder regionalen Support-Ansprechpartners bei der Softwareauswahl berücksichtigt werden. Ein Kosten- und Leistungsvergleich lohnt sich auch bei den Schulungsangeboten sowie bei den Wartungsverträgen, die grundlegende Leistungen wie Software-Updates und -Upgrades, Telefon-Support oder Einarbeitungshilfen in neue Versionen enthalten sollten.  Marian Behaneck

Fachberichte mit ähnlichen Themen bündelt das TGAdossier TGA-Software

Weitere Produkte (Auswahl)

[1] ArCADia BIM  www.arcadia-bim.de
[2] AutoCAD MEP  www.autodesk.de
[3] BricsCAD for MEP  www.bricsys.com
[4] Haustech-CAD  www.bausoft.ch
[5] Revit MEP  www.autodesk.de
[6] Stabicad  www.stabiplan.com