BIM – Datenaustauschformate

BIM – Datenaustauschformate

Immer wieder wird man gefragt, wie es um IFC im Tiefbau steht.

Was bedeutet IFC?

Der Name ist eine Abkürzung für ‚Industry Foundation Classes‘, etwas anders ausgedrückt: ein internationaler Industrie Standard für den  Daten – Austausch, bisher für Gebäudemodelle. IFC wird gepflegt von buildingSMART, den Link zum deutschsprachigen Ableger finden Sie unten. An Standards für Straßen-, Eisenbahn- und Ingenieurbau wird derzeit bei buildingSMART noch gearbeitet, siehe entsprechenden Link zu IFC alignment.

Die historische Vielfalt von Formaten

Es gibt in Deutschland allerdings aus der Historie eine Reihe von Formaten wie die gute alte REB (Regelung für die Elektronische Bauabrechnung), der recht neue, aber noch zu selten verwendete Standard OKSTRA (ObjektKatalog STRAßenbau), sowie das internationale Format landXML zum Austausch von Achsen, Gradienten oder auch digitalen Gelände – Modellen.

Königsdisziplin Kanalbau

Besonders gut sieht die Situation sogar im Kanalbau aus. Das Format ISYBAU war damals eigentlich als deutscher Vorläufer des IFC-Standards gedacht, das Projekt ist jedoch Mitte der 90er Jahre gescheitert. Der zum Zeitpunkt des Scheiterns fertige Teil für die Entwässerung blieb den Tiefbauern zum Glück erhalten. Damit können seit 1991 (!!!) 3D Modelle mit umfangreichen Sachinformationen, wie Material, Baujahr usw. zwischen Planer, ausführender Firma und späterem Nutzer des Bauwerks nahezu verlustfrei ausgetauscht werden. Dieser Datenfluss ist eine gute Realisierung des BIM-Gedankens, wird nur leider zu oft aus Unkenntnis der Möglichkeiten, zumindest im Übergang von der Planungs- in die Bauphase, nicht genutzt. Zur Übergabe der Bestandsdaten an den Auftraggeber dagegen hat sich das Format etabliert.

Ein digitaler Datenaustausch über die 3 Phasen ‚Planung-Ausführung-Nutzung‘ ist also im Kanalbau schon lange auch ohne IFC möglich, eine 2D-Kanalplanung ohne Sohl- und Deckelhöhen ist schlicht unmöglich.

Fehlende Schnittstellen sind nicht das Problem

Der Straßenbau dagegen leidet überwiegend an schlechter Planungsqualität. Wenn nur eine Achse im Straßenbau-CAD geplant wurde, die Fahrbahnränder und Böschungen nur als „dumme“ 2D-Linien gezeichnet werden, bleibt natürlich wenig übrig, was bei dem Übergang von der Planungs- in die Bauphase übergeben werden kann. Der Ansatz des BMVI im Stufenplan für die Einführung von BIM zunächst die Planungsqualität zu verbessern, ist daher der richtig!

Die Firmen im Straßenbau benötigen allerdings nicht unbedingt fertige 3D-Modelle (attributierte 3D Körper), jedoch eine eindeutige digitale Beschreibung der Geometrie an jeder Stelle. Das bedeutet, dass im Straßenbau Querprofile mit Abständen von einigen Metern heute nicht mehr ausreichen! Aus meiner eigenen Erfahrung weiß ich, dass der Planer dort, wo es kompliziert wird (Einmündungen, Kreisverkehre) auf Querprofile gerne verzichtet und die Mengen für die Ausschreibung in den Bereichen überschläglich ermittelt.

Besser als die Querprofile wäre die Übergabe aller Horizonte als Digitale Geländemodelle (DGM) mit Bruchkanten, was selbst mit Hilfe der bekannten REB-Datenarten möglich ist. Daraus kann man mit geeigneter Software sehr schnell Volumenkörper erstellen und die DGM, evtl. in Teilen verändert, für die GNSS – Maschinensteuerung nutzen. Zu diesen Aspekten werde ich in einem späteren Beitrag Details nachliefern.

Da die Bauablaufplanung (Aufteilung in Bauabschnitte) in aller Regel zu Beginn der Bauausführung vom Auftragnehmer erstellt wird, müssten vorhandene Volumenkörper ohnehin geteilt werden. Die Körper für die Bauabschnitte können jedoch auch aus je zwei vorhandenen Digitalen Geländemodellen erzeugt werden. (Topf und Deckel – Prinzip).

Mir ist selbstverständlich klar, dass erst nach Übergabe der Daten im IFC-Standard auch alle Attribute wie Bodenart oder Homogenbereich der Schichten übergeben werden können. Da die Anzahl der Attribute im Erd- und Straßenbau überschaubar ist, kann man mit dem Umstand jedoch gut leben, wenn  wenigstens die Geometrie des Bauwerks, anders als heute, eindeutig beschrieben ist!

Die Möglichkeiten zum Datenaustausch sind heute schon gut

Da im Straßenbau schon viele Austauschformate vorhanden sind, steht einer Verbesserung der Prozesskette gegenüber heute im Wesentlichen die mangelnde Planungsqualität im Wege und die Bereitschaft, die oben genannten digitalen Parameter auch an den Auftragnehmer auch zu übergeben. Auf IFC muss man nicht warten! Ein internationaler Standard in Form der IFC wäre schön, das Fehlen von IFC- Standards ist aber nicht das Haupthindernis bei einer weiteren Digitalisierung!

Frank Kocher

Weiterfühende Links

Allgemeine Datenformate Tiefbau
buildingsmart-ev.
Definitinonen von Achsen. IFC alignement
ISYBAU Arbeitshilfen
OKSTRA