BIM-Klassen der Verkehrswege 2.0


Zusammenfassung

Vorstandardisierungsarbeit der buildingSMART-Fachgruppen BIM Verkehrswege und BIM in der Landschaftsarchitektur.



Use Case Beschreibung

Die buildingSMART-Fachgruppe BIM-Verkehrswege hat die Bedeutung eines einheitlichen BIM-Klassenkataloges für die Infrastruktur bereits im Frühjahr 2018 erkannt. Die Infrastruktur-Experten sind sich einig, dass ein gemeinsames Verständnis wesentlicher Fachbegriffe, betrachtet über den gesamten Lebenszyklus, heute noch fehlt. Daher gilt es, ingenieurhistorisch entstandene fachliche Begrifflichkeiten und deren Struktur zu überprüfen und bereichsübergreifend im Sinne von Open-BIM zu harmonisieren und nutzbar zu machen.

Die Fachgruppe BIM-Verkehrswege, unterstützt durch die Fachgruppe BIM in der Landschaftsarchitektur, bündelt Expertenwissen aus allen Fachbereichen der Verkehrswege-Infrastruktur über den Lebenszyklus des Planens, Bauens und Betreibens sowie der Dienstleistung (Entwicklung, Beratung, Lieferung, …). Die Mitglieder der Fachgruppen widmen sich auf ehrenamtlicher Basis der Erarbeitung von (Vor-)Standards unter dem Dach des buildingSMART e. V. Das primäre Ziel ist die Erarbeitung eines einheitlichen BIM-Klassenkatalogs für die Infrastruktur.

  • Ziele der (Vor-)Standardisierung sind
  • nationale Ausprägungen der Klassen, deren Metadaten und Merkmale,
  • einheitliche Begrifflichkeiten und Strukturen in Fachmodellen und Fachbereichen,
  • die Sicherstellung der Vergleichbarkeit und Auswertbarkeit von Informationsmodellen.

Die ersten Ergebnisse wurden im Mai 2020 mit dem Katalog „BIM-Klassen der Verkehrswege“ veröffentlicht. Darin enthalten waren bereits wesentliche BIMKlassen. Der nun vorliegende Katalog „BIM-Klassen der Verkehrswege 2.0“ wurde strukturell angepasst und inhaltlich erweitert.


Der Katalog „BIM-Klassen der Verkehrswege 2.0“ finden sie im bSDD Link: https://buildingsmart-verlag.de/produkt/bim-klassen-der-verkehrswege-2-0/

Verlinkung zum bSDD - buildingSMART Data Dictionary: https://search.bsdd.buildingsmart.org/uri/buildingsmart-de/OBKVL3/2.0


Lebenszyklusphasen

HOAI

BIM-Ziele/Nutzen

Allgemeine Grundsätze

Ziel des vorliegenden Katalogs ist die Sammlung der für die BIM-Modellierung im Bereich Verkehrswege-Infrastruktur fachspezifisch erforderlichen Klassen.

Nach dem Prinzip „weniger ist mehr“ wurden Fachbegriffe aus der Praxis geprüft, mit Erfahrungen aus BIM-Projekten abgeglichen, vereinheitlicht und zusammengeführt. Dabei bestand nicht der Anspruch, alle Fachbegriffe aus vorhandenen Regelwerken vollumfänglich abzubilden.

Bei der Entwicklung werden daher folgende Grundsätze verfolgt:

Die BIM-Klassen sind unabhängig von Geometriemodell und Austauschformat

Die BIM-Klassen stehen nicht in Konkurrenz zu komplexen etablierten Standards wie IFC, OKSTRA oder softwarespezifischen Formaten. Diese Standards bieten jeweils Möglichkeiten externe Klassifikationen einzubinden. Die BIM-Klassen der Verkehrswege bilden ein gemeinsames „Wörterbuch“, das von unterschiedlichsten Softwaresystemen, Datenaustauschformaten, Modellen und Fachdomänen über den gesamten Lebenszyklus verwendet werden kann.

 

Allgemeinverständlichkeit

Die definierten Klassen sollten durchgehend für alle fachkompetenten Nutzer mit Hilfe der beigefügten Erläuterung verständlich sein. Der Ansatz ist grundsätzlich multidisziplinär. Diese Allgemeinverständlichkeit über den gesamten Lebenszyklus einer Infrastrukturmaßnahme muss gegeben sein. Dies unterstützt die Nutzbarkeit und Akzeptanz des Kataloges.

Widerspruchsfreiheit durch fachliche Harmonisierung

Die fachliche Entwicklung von BIM-Klassen, Merkmalsgruppen und Merkmalen erfolgt bereichsübergreifend-integrativ. Es werden die Fachbereiche Vermessung/Bestand, Baugrund/Geologie, Straße/Entwässerung, Bahn, Brücke/Ingenieurbauwerk, Tunnel/Spezialtiefbau, Wasserwege/Hafen sowie Landschaft/Freianlage abgebildet. Die unterschiedlichen Bedürfnisse der Auftraggeber, Planer, Ausführenden, Betreiber, Lieferanten und Berater werden berücksichtigt.

Die Voraussetzung für das modellbasierte Arbeiten in der Infrastruktur ist ein Konsens über Fachbedeutungen. Durch eine gemeinsame und standardisierte Verwendung von Begriffen können unterschiedliche Fachsoftwarelösungen Prozesse besser automatisieren. Datenbanken unterschiedlicher Gewerke können einfacher abgefragt werden, weil sie die gleichen Begriffe aus dem „Wörterbuch“ verwenden.

Erweiterter Objektbegriff

Die meisten Klassen des Katalogs werden dazu verwendet, konkrete, materielle Bauteile in einem BIM-Modell zu klassifizieren. In Analogie zu IFC werden zusätzlich Klassen aufgelistet, die entweder zur räumlichen Gliederung des BIM-Projektes genutzt werden können, als geometrische Bezugselemente fungieren oder bestimmte, nicht materielle Situationen und Relationen abbilden. Einige Bauteile können explizit parametrisch genutzt werden, d. h. dass sich die Bauteile dieser Klasse dynamisch an die veränderte Parametrisierung anpassen, zum Beispiel bei Änderung der Trasse. Mit dem erweiterten Objektbegriff stellt der Klassenkatalog Begriffe für die Planungsund Bauaufgabe zur Verfügung, aber auch Abläufe, Zusammenhänge und Abhängigkeiten.

Umsetzbar

Für die effiziente Umsetzung dieses (Vor-)Standards verfolgt der Katalog einen reduzierenden Ansatz, insbesondere was die Differenzierung von BIM Klassen angeht. Nur eine begrenzte Zahl von BIM-Klassen ist mit einem vertretbaren Aufwand praktikabel in Standards und Schnittstellen umsetzbar.

Vorgehensweise

Die Arbeit der Fachgruppen orientiert sich an den Grundsätzen der internationalen und nationalen Standardisierung im Bereich BIM. Experten und Vertreter von Normungsgremien wurden als Berater bei der Bearbeitung des Kataloges „BIM-Klassen der Verkehrswege 2.0“ hinzugezogen bzw. sind Mitglieder der Fachgruppe. Zur Festlegung der Klassen wurden relevante Normen und Vorschriften gesichtet und berücksichtigt.

Der vielfältige Bereich Verkehrswege erfordert einerseits fachliches Spezialwissen, weist auf der anderen Seite viele Gemeinsamkeiten und Überschneidungen auf. Die Fachgruppe hat diese Anforderungen an die Erarbeitung eines belastbaren einheitlichen Kataloges „BIM-Klassen der Verkehrswege 2.0“ durch Aufgliederung in Arbeitsgruppen berücksichtigt (Abb. 2).

Als Basis für die (Vor-)Standardisierungsarbeit wurden zahlreiche Quelldaten herangezogen, zu denen sowohl die Objektmodelle von Infrastrukturplanern und ausführenden Unternehmen als auch die Objektmodelle von Herstellern und Betreibern gehören. Die Klassen/Fachobjekte lagen in der Regel auf der Ebene der Fachmodelle oder der Gewerke vor und wurden von den entsprechenden Fachabteilungen der Mitwirkenden eingebracht.

Die erste Konsolidierung bzw. ein Abgleich der Klassen/Fachobjekte erfolgte auf der Ebene der Arbeits- bzw. Untergruppen mit folgenden Arbeitsschritten:

  • Sichten potenzieller Datenquellen;
  • Sammeln der Klassen-/Objektdaten (z.  Bezeichnung, Merkmale), dies erfolgte zumeist auf der Ebene eines Fachmodells;
  • bereichsbezogene Abstimmung der Fachmodelle aus unterschiedlichen Datenquellen (z. B. für den Bereich Bahn);
  • fachliche Prüfung auf Logik und Vollständigkeit;
  • Erstellung klassenbezogener Definitionen und Erläuterungen;
  • Erweiterung der Klassen um Typausprägungen.

Die bereichsübergreifende Harmonisierung der Klassenliste stellte bei der Zusammenführung der Ergebnisse die bei weitem größte Herausforderung dar. Die Notwendigkeit der Harmonisierung ergibt sich vor allem aus der großen Zahl bereits bestehender Klassen/Fachobjekte in vorhandenen Fachmodellen und oft sehr unterschiedlicher fachspezifischer Ansätze.

Die Sammlungen der fachlichen Spezialbegriffe wurden in acht Arbeitsgruppen (siehe Abb. 2) erarbeitet und regelmäßig zwischen den Arbeitsgruppen abgeglichen und vereinheitlicht.

Projektgruppe

  • Brommer, Axel – itp Ingenieur GmbH, Bad Krozingen
  • Brückner, Ilona – Hochschule Osnabrück, Osnabrück
  • Ciba, Joshua – HPA Hamburg Port Authority AöR, Hamburg
  • Clemen, Christian – Hochschule für Technik und Wirtschaft, Dresden
  • Dönnecke-Herz, Cindy – ibj Ingenieurgesellschaft mbH, Leipzig
  • Eggert, Jaqueline – IB&T Software GmbH, Norderstedt
  • Frodl, Stephan – Ed. Züblin AG, Stuttgart
  • Hüttner, Uwe – IB&T Software GmbH, Norderstedt
  • Morgner, Maximilian – LISt Gesellschaft für Verkehrswesen und Ingenieurtechnische Dienstleistungen mbH, Hainichen
  • Peter, Torsten – persönliches Mitglied, München
  • Pucher, Arnulf – STRABAG AG, München
  • Raacke, Rainer – buildingSMART Deutschland
  • Rieß, Andreas – Ingenieurbüro Schulze & Rank Ingenieurgesellschaft m.b.H., Dresden
  • Röder, Dirk – Fernstraßen-Bundesamt, Leipzig
  • sowie die bSD Fachgruppen BIM Verkehrswege und BIM in der Landschaftsplanung mit 81 Mitgliedern.
  • IDS und IFC Mapping: Mirbek Bekboliev - buildingSMART Deutschland e. V.

Urheberrecht

Handhabung

Auf Basis der hier definierten Klassen lassen sich alle für die Infrastruktur erforderlichen gewerkespezifischen Fachmodelle anwendungsbezogen flexibel zusammenstellen. Hinweise und Anregungen für die Weiterentwicklung sind ausdrücklich erwünscht und können an fg-verkehrswege(at)buildingsmart.de gesandt werden.


Die Dokumente entsprechen der aktuellen Best Practice und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Sie sind auch nicht im Sinne einer aus rechtlicher Sicht allgemeingültigen Empfehlung oder Leitlinie zu verstehen, sondern soll Auftraggeber und Auftragnehmer bei der Anwendung der BIM Methode unterstützen. Die Use Cases müssen den jeweiligen spezifischen Projektanforderungen angepasst werden. Die hier aufgeführten Beispiele erheben keinen Anspruch an Vollständigkeit. Informationen beruhen auf Erkenntnissen aus der Praxis und sind dementsprechend als Best Practice und nicht allgemeingültig zu verstehen. Da wir uns in einer Phase befinden, in der Definitionen erst entstehen, kann der Herausgeber keine Gewährleistung für die Richtigkeit einzelner Inhalte übernehmen.

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  • Document Type : Use Case
  • GUID : 0D97A78D-7E00-4A5F-961C-5D61F3F29095
  • Identifier : -
  • Life Cycle Stage : HOAI
  • Revision : v.0.1.
  • Project Status : Approved
  • Maturity level : Example
  • Use Case: Approved
  • Processes: Approved
  • Interaction Plan: In Progress
  • Transaction Diagram: In Progress
  • ER: Approved
  • Published on: May 29, 2024
  • Last change: Jun 7, 2024
  • Publisher: buildingSMART Germany
  • Author: Brommer, Axel | Brueckner, Ilona | Clemen, Christian | Dönnecke-Herz, Cindy | Frodl, Stephan | Raacke, Rainer | Roeder, Dirk | Ciba, Joshua – HPA Hamburg Port Authority AöR, Hamburg | Eggert, Jacqueline – IB&T Software GmbH, Norderstedt | Hüttner, Uwe – IB&T Software GmbH, Norderstedt | Morgner, Maximilian – LISt Gesellschaft für Verkehrswesen und Ingenieurtechnische Dienstleistungen mbH, Hainichen | Peter, Torsten – persönliches Mitglied, München | Pucher, Arnulf – STRABAG AG, München | Rieß, Andreas – Ingenieurbüro Schulze & Rank Ingenieurgesellschaft m.b.H., Dresden | sowie die bSD Fachgruppen BIM Verkehrswege und BIM in der Landschaftsplanung mit 81 Mitgliedern. | IDS und IFC4.3-Mapping: Mirbek Bekboliev - buildingSMART Deutschland e. V.

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