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FÜR EINE VIELFÄLTIGE UND EFFIZIENTE BAUWIRTSCHAFT

OPEN BIM

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STEFAN KAUFMANNBIM Strategie & Neue TechnologienProdukt Management

ALLPLAN GmbH

TAG DER DEUTSCHEN BAUINDUSTRIE 2018

CONTENT

3

I. EINFÜHRUNG

II. MARKT UND TRENDS

III. BIM ZIELE, DEFINITION, ARBEITSWEISE IN BIM-PROJEKTEN

IV. OPEN BIMBEDEUTUNG FÜR DIE BAUWIRTSCHAFTTECHNOLOGIE

V. AUSBLICK

EINFÜHRUNG

\ ALLPLAN

5

Building all over the world

› Prof. Nemetschek’s erste Softwarelösung

› Umfassende BIM-Lösung für Architekten,

Ingenieure und Baufirmen

› > 400 Mitarbeiter in 9 Ländern

› > 250.000 Anwender in 41 Ländern & 20 Sprachen

\ NEMETSCHEK SE

6

› Mehr als 50 Jahre Innovation und Entwicklung

› Open BIM Pionier

› 15 starke Marken

› 2,3 Millionen Nutzer in 142 Ländern

› 60 Standorte in mehr als 40 Ländern

› Börsengang 1999, im TecDax gelistet

„Die Marken der Nemetschek SE und

ihre Lösungen setzen Standards in der

Bauindustrie sowie der Media- und

Entertainment-Branche.“

MARKT UND TRENDS

\ GESELLSCHAFTLICHE DYNAMIK

Mobilität

> Steigendes Verkehrsaufkommen

Urbanisierung

> Knapper Wohnraum

Effizienz+Dynamik

> Zeit- und Kostendruck

8

\ HERAUSFORDERUNGEN IN DER BAUWIRTSCHAFT

› Zunahme der Informationsmenge im Projekt und mehrfach redundante Datenhaltung führen zu Fehlern und Unsicherheit bzgl. Baukosten und -zeiten

› Zunehmende Komplexität

› Normen, Bauprodukte, Virtuelle Unternehmen, …

› Mangel an gut ausgebildeten Arbeitskräften und Experten

› Hoher Weiterbildungsbedarf

9

\ GLOBALER IT-TREND 4.0 TECHNOLOGIE KONVERGENZPHASEN

IT+

DesignBIM+GIS+Simulation+Remote Sensing+...

+

ConstructionBIM+GIS+ERP+MES+Logistics+Autom. Fabrication,...

+

Building OperationBIM+Security+Condition Monitoring+Service Robotics,...

+Finance

+

IT+

Telco

1.0 IT+

ConsumerElectronics

2.0 IT+

Generation of Content

3.0 4.0

\ DIGITALISIERUNG – MOTOR DER BAUINDUSTRIE

› Digitale Arbeitsmethoden verbessern die Zusammenarbeit im Projekt

› Startups und innovative Organisationen arbeiten weltweit an den Werkzeugen der Zukunft für das Bauwesen.

› Softwarekunden setzen hohe Anforderungen an Benutzerfreundlichkeit ihrer Werkzeuge sowie Services und Weiterbildungsangebote.

11

BIMKerntechnologie bei der Digitalisierung des Bauwesens

\ BIM – DIGITAL PROTOTYPING

13

BIM steht für Building Information Modeling und ist

die digitale Arbeitsmethode der Zukunft. BIM schafft

Mehrwerte indem Menschen, Prozesse und

Werkzeuge über den gesamten Lebenszyklus eines

Bauwerks zielorientiert zusammenwirken. So gewinnt

ein Bauprojekt an Transparenz, Qualität, Kosten- und

Terminsicherheit.

Video: Bedeutung von BIM aus AnwendersichtLink

\

14© Leonhardt Andrä und Partner

VERLENGDE WAAL BRUG, NIJMEGENWITTEVEEN+BOS, HOLLAND

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TAMINA BRÜCKE, ST. GALLEN, SCHWEIZLEONHARDT ANDRÄ UND PARTNER, BERATENDE INGENIEUERE VBI, STUTTGART, GERMANY

DAS BIM-MODELL GEOMETRIE + INFORMATION

\ MODELL-ARTEN IN BIM-PROJEKTEN

15

› Baukörper- oder Massenmodell

› Architekturmodell

› Raummodell

› Fassadenmodell

BIM-MODELLE ARCHITEKTUR

› Tragwerksmodell

› Berechnungsmodell

› Statikmodell

› Bewehrungsmodell

BIM-MODELLE INGENIEURBAU

› Heizungsmodell

› Lüftungsmodell

› Sanitärmodell

› Klimamodell

› Elektromodell, …

› BIM-Koordinationsmodell (setzt

sich aus den Teilmodellen der

einzelnen Fachdisziplinen

zusammen)

BIM-MODELLE TGA BIM-KOORDINATIONS-MODELL>

\ WIE FUNKTIONIERT DIE ZUSAMMENARBEIT MIT BIM?

16

Das BIM-Koordinationsmodell setzt sich aus

den Teilmodellen der Fachdisziplinen

zusammen und enthält Informationen zu

Abmessungen und Lage der Bauteile und

Räume sowie deren Eigenschaften.

> Alle relevanten Informationen werden zentral zusammengeführt. „Single Source of Truth“

> Die Modellqualität kann automatisiert geprüft werden

> Aus dem Modell lassen sich Pläne, Nachweise und Auswertungen ableiten.

> Verknüpfung mit dem Bauzeitenplan (4D) und automatisierte Mengenermittlung (5D) sind die „lowhanging fruit“.

\ KOMMT BIM? WELTWEITE ENTWICKLUNG

17

BIM-Beauftragung

BIM-Empfehlung ab 2017

BIM-Richtilinien/zunehmende Wahrnehmung von BIM

UK

Die Regierung hat 2011 einen 5-

Jahresplan eingeführt, der BIM seit

2016 bei allen öffentlichen

Projekten mit einem

Auftragsvolumen von 5 Millionen

Pfund verpflichtend macht.

Europa

2014 empfahl das Europäische

Parlament, das Vergaberecht

der Europäischen Union zu

modernisieren, indem der

Einsatz von BIM zur Vergabe

von öffentlichen Bauaufträgen

und Ausschreibungen empfohlen

wird.

Deutschland

In 2015 hat das Ministerium für

Verkehr und digitale Infrastruktur

angekündigt, BIM für alle

Infrastrukturprojekte ab 2020

verpflichtend zu machen. 2017

wurde der “Masterplan Bauen

4.0” eingeführt. Der Plan

definiert 5 Schritte, die eine

umfassende Anwendung von

BIM bis 2020 ermöglichen.

Zudem hat das

Bundesbauministerium 2017

entschieden, dass BIM für

öffentliche Bauprojektemit einem

Projektvolumen von 5 Millionen

Euro verpflichtend werden soll.

Australien

Australien fordert seit

2016 BIM verpflichtend

für alle öffentliche

Projekte.

Spanien

Die spanische Regierung will

BIM bis 2018 verplichtend für

den öffentlichen Bausektor

machen. Der Infrastruktur-

bereich soll 2019 folgen.

China

Es gibt bislang keine BIM-

Standards und –Richtlinien in

China. Die chinesische

Regierung ist jedoch dabei,

BIM-Standards vorzubereiten

und einzuführen.

Frankreich

Ein strategischer Plan

fordert BIM für Projekte

mit einem Volumen von 20

Millionen Euro (2015 –

2017). Zielsetzung:

500.000 Gebäude in 2017,

die auf Basis von BIM

geplant wurden. Als Teil

des “Plans zur Digitalen

Transformation” soll BIM

verpflichtend für

öffentliche Projekte

werden.

Japan

Das Ministerium für Land,

Infrastruktur, Verkehr und

Tourismus hat mehrere

Pilotprojekte gestartet. Außerdem

wurde eine Task Force für den

öffentlichen Sektor gegründet.

Japan strebt an, BIM noch vor

den Olympischen Spielen 2020

zum Standard zu machen.

Südkorea

BIM ist verpflichtend für

alle öffentlichen Projekte.

2016 wurden nationale

BIM-Standards eingeführt.

Brasilien

Auf Basis der BIM-Methode

wurden in Brasilien mehrere

Stadien für die Olympischen

Spiele und die

Fußballweltmeisterschaft

geplant. Das Ministerium für

Infrastruktur öffnet sich für

weiter für BIM, es gibt immer

mehr Anwender.

USA

2007 hat die General Service

Administration (GSA) BIM für

jedes Projekt verpflichtend

eingeführt. Die Richtlinien

und Standards der GSA

definieren einen nationalen

Standard, der international

anerkannt ist.

Indien

In Indien gibt es keinen

Fokus auf BIM von

öffentlicher Seite und eine

geringe Zahl von

Anwendern, die sich mit

dem Thema

auseinandersetzen.

\ BIM IN DEUTSCHLAND

18

› Stufenplan Digitales Planen und Bauen (2015) –

Ab 2020 soll BIM bei allen neu zu planenden

Infrastrukturprojekten verbindlich werden. Bis

dahin werden die Rahmenbedingungen

geschaffen und Standards festgelegt.

› Erlass des Bundesbauministeriums (2017) – Bei

Hochbauprojekten des Bundes ab 5 Mio. Euro

Bausumme muss begründet werden, warum BIM

nicht zum Einsatz kommt.

› BIM im Koalitionsvertrag der Regierung (2018)

ALEXANDER

DOBRINDT

„WIR WOLLEN DAS DIGITALE PLANEN UND

BAUEN BUNDESWEIT ZUM STANDARD MACHEN.

MIT MODERNSTEN DIGITALEN METHODEN

SOLLEN BAUPROJEKTE EFFIZIENTER UND IM

ZEIT- UND KOSTENTRAHMEN REALISIERT

WERDEN. DIE ÖFFENTLICHE HAND MUSS DABEI

ALS GROßER BAUHERR VORANGEHEN UND DEN

KULTURWANDEL TREIBEN.“

\

19

Level 0 BIM: CAD wird als

Zeichenbrett genutzt, keine

Zusammenarbeit

Level 1 BIM: Mischung aus 2D- und

3D-Arbeitsweise, kein Austausch

von Modelle

Level 2 BIM: Alle Planungspartner

arbeiten in 3D, nutzen jedoch nicht

dasselbe Modell

Level 3 BIM: Alle Planungspartner

greifen auf dasselbe Modell zu.

ÜBERSICHT BIM-LEVEL

OPEN BIMBedeutung und Technologie

21

BIM offers …

BIM FOR ARCHITECTS » As a project manager, how

do I gain control of the many people involved and how do I

convince my client?

» With cloud-based platforms, such as Allplan Bimplus, all participants always have access to all project information and at the same time transparency is created for the client.

BIM FOR ARCHITECTSOPEN BIM

» Wie kann ich trotz

heterogener Werkzeuge, unterschiedlicher Formateund großer Datenmengen

effizient arbeiten?

» Herstellerneutrale

Austauschformate wie IFC4 und BCF unterstützen einen

reibungslosen Datenaustausch über eine Cloud – auch bei

großen Datenmengen. Ganz im Sinne von openBIM.

\

22

› openBIM – die Verwendung neutraler

Datenformate zum Austausch und zur

Archivierung von Bauwerksinformationen

› closedBIM – die Verwendung von

Datenformaten nur eines Programms bzw. nur

einer Programmfamilie zur „horizontalen“

Zusammenarbeit in einer Fachdisziplin.

(z.B. Architekten)

OPEN BIM IST EINE INITIATIVE VON FÜHRENDEN BAUSOFTWARE-HERSTELLERN, DIE DIE REALISIERUNG VON OFFENEN STANDARDS IN DER BAUINDUSTRIE VORANTREIBEN WILL.

OPEN ODER CLOSED BIM? OPEN UND CLOSED BIM.

\

› Die Interoperabilität aller Menschen und Systeme,

die über den gesamten Lebenszyklus des Bauwerks

an der Wertschöpfung beteiligt sein werden, kann

nur mit herstellerneutralen, internationalen

Datenstandards gewährleistet werden.

› Die Informationshoheit über die Bauwerksdaten

muss bei der Gesellschaft liegen, nicht bei einzelnen

Softwareherstellern.

› Die Weiterentwicklung und Unterstützung dieser

Standards ist daher eine gesellschaftlich wichtige

Aufgabe, die wir gemeinsam angehen müssen.

23

WORIN LIEGT DER WERT VON OPEN BIM?

www.marcopolo.de

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\

24

Die buildingSMART International (BSI) ist das internationale Organ zur Entwicklung und Standardisierung von offenen Austauschstandards für den Software-unabhängigen Informationsaustausch in BIM-Projekten.

› Bauwerksdatenmodells IFC (Industry Foundation Classes)

› Modellansichtsdefinitionen MVD (Model View Definition)

› Modellbezogene Kommunikation BCF (BIM Collaboration Format)

› Daten-Wörterbuch BSDD (buildingSMART Data Dictionary)

› Methode zur Beschreibung von BIM-gestützten Arbeitsprozessen IDM (Information Delivery Manual)

WELCHE OFFENEN AUSTAUSCHFORMATE GIBT ES?

\ IFC: INDUSTRY FOUNDATION CLASSES

› Herstellerneutraler Standard für den verlustarmen Datenaustausch zwischen BIM

Anwendungen

› offen zugängliche Definition der Datenstruktur (ISO Standard 16739:2013)

› Beschreibung von Gebäuden (Infrastrukturbereich in der Entwicklung)

› Aktueller Standard ist IFC 4, IFC 2x3 ist weit verbreitet (160 Softwarelösungen)

› In manchen Ländern (nicht in Deutschland) bereits verbindliches Austauschformat für

Vergabe- und Genehmigungsverfahren

› Lesbarkeit auch nach sehr langer Zeit gewährleistet > Archivierung

25

\ MVD: MODEL VIEW DEFINITIONS

MVD hat die Aufgabe zu definieren, welche Informationen in einem

IFC-Modell anwendungsbezogen relevant sind.

› Teilmenge des IFC-Modells

› Es wird unterschieden, welchem Zweck der Datenaustausch dient (Design Transfer

View/Reference View) und für welche Fachdisziplin Daten zur Verfügung gestellt werden

sollen (Architekt, Tragwerksplanung, FM, …)

› Pflichtenheft für die Umsetzung der IFC-Schnittstelle einer spez. Software

› Das Format MVDXML dient zur automatisierten Prüfung, ob alle versprochenen Inhalte in

der gewünschten Form enthalten sind. Informationsanforderungen

26

\ BIM INFORMATIONSTIEFELEVEL OF DEVELOPMENT

› Konzeptionelle Darstellung

› Größe und Lage der Bauelemente

› Fabrikationsreife Ausführungsplanung

› Ausschreibungsreife Angaben mit

Spezifikationen

LOD 100 LOD 200 LOD 300 LOD 400

27

\ BCF: BIM COLLABORATION FORMAT

› XML-Format zur Kommunikation von BIM-basierten „Issues“ (Themen) zwischen

Softwareanwendungen

› Seit Version 2 (2014) offizieller buildingSMART Standard

› Zip-Container (Markup.bcf, Multiviewpoint.bcfv, Snapshot.png, Dokumentreferenz)

› Teilmodelltransfer oder Austausch von Referenzen mit „BIM-Snippets“

› Einsatzmöglichkeiten über den gesamten Lebenszyklus

› Kann zentral verwaltet werden u.a. im Common Data Environment

28

AUSBLICK

\ AUSBLICK

› Von Papierdokumentation zu “cloud BIM”

› Vom File-basierten Datenaustausch zu “delta data workflows”

› Von generischen zu spezialisierten Werkzeugen: Parametric Design, Numerische Simulation, VR, MR, Digitale Fertigung, AI, …

30

\

31

› Längste Schrägseilbrücke

der Welt mit 2 x 650 m

Spannweite und einer

Gesamtlänge von 2.638 m

› Für drei 210 m hohe

Brückenpfeiler und zwei

Vorlandpfeiler wurde die

Bewehrung komplett 3D

mit Allplan Engineering

modelliert

› Besonders anspruchsvoll

waren die sich

verjüngenden

Brückenpfeiler mit hohen

Bewehrungsgraden

© Fotolia, CHP Constructions

QUEENSFERRY CROSSING BRIDGE, EDINBURGH LEONHARDT ANDRÄ UND PARTNER, BERATENDE INGENIEUERE VBI, STUTTGART, DEUTSCHLAND

» DURCH DIE 3D-MODELLIERUNG GAB

ES NULL FEHLER IN DER

BEWEHRUNGSPLANUNG – DIE

KOMPLETTE BEWEHRUNG WURDE

PASSGENAU, KOLLISIONSFREI UND

PÜNKTLICH AUF DIE BAUSTELLE

GELIEFERT. «

\ BIM-INFORMATIONSPAKET

32

Erhältlich in der Gästelounge von ALLPLAN

BIM Kompendium

BIM Pocket Guides

\

ALLPLAN GMBH

Stefan Kaufmann

BIM Strategy and New TechnologiesProduct Management

E-Mail SKaufmann@allplan.com

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