Einführung von BIM in der TGA-Planung

Immer weniger Platz für immer komplexere raumlufttechnische Anlagen. Die BIM-Planungsmethode beschleunigt nicht nur den Planungsprozess, sie schützt den TGA-Planer auch vor unliebsamen Überraschungen, wie Kollisionen mit Bauwerken und Fremdgewerken. Bild: Linthorst Techniek

Die Meldung vom Januar 2017 hat viele TGA-Fachplaner, aber auch kleinere Architekturbüros und Gebäudedienstleister verunsichert: Ab sofort kommt bei Hochbauprojekten des Bundes mit einem Investitionsvolumen von über fünf Millionen Euro die digitale Methode „Building Information Modelling“ (BIM, deutsch: Bauwerksdatenmodellierung) zum Einsatz. Es handelt sich um einen Rund-Erlass, der am 16. Januar 2017 an alle 16 Bauverwaltungen ging. Ziel der BIM-Initiative des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) ist eine optimiertere Planung, Ausführung und Bewirtschaftung von Gebäuden und Bauwerken mithilfe einer gewerkeübergreifenden BIM-Software. Langfristig soll die Planungsmethode BIM die klassische, gewerkespezifische Bauplanung ablösen, da eine gemeinsame, ständig synchronisierte Datenbasis die Verfügbarkeit aller aktuellen bzw. relevanten Daten für die am Bau Beteiligten in einer bislang nicht dagewesenen Genauigkeit ermöglicht und damit auch kostentreibende Kollisionen zwischen den Gewerken minimiert. Die damit einhergehende Steigerung der Produktivität des Planungsprozesses werde auch die Kosten- und Terminsicherheit und damit auch die Wertschöpfung für den Investor verbessern, so das BMUB. Und weiter: Durch die Übergabe der Daten an den Betreiber könne die Qualität und Performance von Gebäuden und gebäudetechnischen Anlagen dauerhaft über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes auf hohem Niveau gehalten werden.

Empfehlung anstatt Anordnung

Was sich zunächst als „par ordre du mufti“, also verpflichtende Anordnung, anhörte, entpuppte sich bei näherer Betrachtung nur als Empfehlung für eine Prüfung relevanter Bauprojekte auf „BIM-Eignung“. Eine Anfrage des maßgeblichen BIM-Softwareanbieters Autodesk beim Bauministerium klärte den Sachverhalt: „Der Erlass schreibt nicht vor, BIM bei jeder Baumaßnahme einzusetzen und es ist nicht so, dass künftig alle investiven zivilen Bauvorhaben über 5 Millionen Euro mit BIM geplant werden müssen. Es soll zunächst nur eine Prüfung auf „BIM-Geeignetheit“ vorgenommen und mit den jeweiligen Maßnahmeträgern/Nutzern abgeklärt werden, ob sie zur Übernahme von möglichen Mehrkosten bereit sind, die je nach auftraggeberseitigen BIM-Anforderungen im Einzelfall verschieden sein können. Die dadurch eventuell entstehenden Honorarmehrkosten wären im Regelfall nicht durch die Grundleistungsbilder der HOAI abgedeckt.“

Einfach machen und aus der Erfahrung lernen

Je nach Größe und Position des Unternehmens am Bauplanungsprozess sehen manche Akteure im Gebäudebereich den BIM-Rund-Erlass des Bauministeriums als Chance, sich durch eine forcierte BIM-Einführung vom Wettbewerb abzugrenzen. Andere sehen in dem Erlass einen Aufruf zu umfangreichen Investitionen in BIM-Software und ständig notwendige Fortbildungsmaßnahmen, die insbesondere kleinere Büros wirtschaftlich überfordern.

Idealerweise sollte die BIM-Einführung ein kontinuierlicher Prozess der verbesserten elektronischen Zusammenarbeit unter Partnern sein, also eher Evolution statt Revolution. Wichtig ist, dass vorhandene CAD-Programme die gewachsenen Anforderungen an den Datenaustausch mit Übergabe der Komponenteneigenschaften unterstützen bzw. durch entsprechende Schnittstellen in die Lage versetzt werden, Daten für den BIM-Planungsprozess zu konvertieren.

Je nach Planungsfortschritt können bei der BIM-Planungsmethode Produktdaten verfeinert werden. Wichtig im Stadium der Vorplanung sind der exakte Platzbedarf und das Gewicht des RLT-Geräts zum Zeitpunkt der voraussichtlichen Inbetriebnahme. Bild: Wolf GmbH

Wolf hat bei der Entwicklung seiner BIM-Strategie die intuitive Verwendbarkeit der Wolf-Produkte in den Vordergrund gestellt, dies vor allem auch im Hinblick auf die Marktdominanz der eher kleineren TGA-Planungsbüros und deren Ausstattung an Software. Vor diesem Hintergrund hat sich Wolf bei der Konzeption seiner BIM-Schnittstelle für ein duales Vorgehen entschieden. So wird für individuell konfigurierte Klimageräte das offene BIM-Austauschformat IFC (Industry Foundation Classes), Version 2×3, unterstützt. Definiert ist das Austauschformat IFC von der internationalen, nichtstaatlichen Non-Profit-Organisation Building Smart International, die in Deutschland unter Building Smart e.V., Dresden, firmiert. Mittels IFC lassen sich logische Gebäudestrukturen, zum Beispiel Fenster-Öffnung-Wand-Geschoss-Gebäude, die zugehörenden Eigenschaften (Attribute) sowie optionale Geometrien abbilden. Bezogen auf RLT-Geräte lassen sich damit auch 3D-Planungsdaten mit beschreibenden Attributen auf andere Bausoftwaresysteme übertragen. Im Heizungsbereich stehen die Wolf-Produkte als VDI 3805-Datensätze („Produktdatenaustausch in der Technischen Gebäudeausrüstung“) zur Verfügung.

Der nachfolgend beschriebene Wolf-BIM-Browser bietet zudem die Möglichkeit, diese Daten dynamisch in Revit Familien umzuwandeln. Dies funktioniert auch mit individuell konfigurierten Klimageräten. Hierbei muss lediglich eine Austauschdatei (.wvdiz) geöffnet und übergeben werden.

Diese Übergabedatei wird vom Wolf-Airhandling-Verkaufsberater anhand der Kundenanforderungen erstellt. Für eine erste Abschätzung kann diese Datei auch im Internet mit dem 2-Minuten-Konfigurator (https://www.wolf.eu/2min-config) generiert werden.

Kostenloser BIM-Browser

Nach Abwägung der verschiedenen Optionen einer Datenübergabe an die am BIM-Markt dominierenden Revit Software-Lösungen hat sich Wolf dazu entschieden, einen speziellen Wolf-BIM-Browser auf der Basis des VDI 3805-Standards zu konfigurieren. Dazu wurde mit der auf Gebäudetechnik- und Anlagenbau-Software spezialisierten liNear GmbH, Aachen, eine Marketingpartnerschaft geschlossen. Die wichtigsten Informationen:

• der neue Wolf-BIM-Browser wird kostenlos zur Verfügung gestellt. Alle Details zum Download (Registrierung notwendig) unter https://www.wolf.eu/bim-browser.
• die BIM-Dokumente für die Produkte „Heizung und Klima“ der Wolf GmbH, Mainburg, werden inklusive CAD-Bibliothek in einem Software-Produkt gebündelt
• die ausgewählten Wolf Heizungs- und Klimatechnikprodukte werden mit korrekten Geometriedaten, Anschlusspunkten und Beschreibungsattributen mit der 3D-Zeichnung verknüpft und übergeben
• die meisten Klimageräte werden individuell konfiguriert, daher muss für ein konkretes Gerät eine kleine Austauschdatei (ca. 20 kB), genannt „.wvdiz-Datei,“- im BIM-Browser geöffnet werden. Danach steht einer Übergabe an Autodesk Revit oder ein Speichern z. B. als 3D DWG-Datei nichts mehr im Wege (DWG steht für drawing; .dwg ist der Dateinamensanhang von Autodesk-Zeichnungsdateien)
• die Daten können – je nach Fortschritt des Projektes – in vereinfachten oder detaillierten Datensätzen genutzt bzw. an eine übergeordnete BIM-Software weitergegeben werden, z. B. an Autodesk Revit oder an AutoCAD
• in Revit- und liNear-Applikationen für AutoCAD werden die Geräteanschlüsse in den 3D-Modellen automatisch aktiviert, Rohr- bzw. Luftleitungen somit geometrisch exakt angebunden.

Ein entscheidender Vorteil der von Wolf angebotenen Lösung ist die geringe Datenmenge bzw. Datentiefe des BIM-Browsers und der Verzicht auf eine separate Lizenzierung. So werden die BIM-Produkte erst nach der Übergabe in der Revit-Software des Planers generiert.

Die Übertragung der erweiterten VDI 3805-Daten ist denkbar einfach: Nachdem mittels BIM-Browser das Wolf-Gerätemodell aus der Standardbibliothek ausgewählt oder bei konfigurierten Klimageräten die „.wvdiz“-Austauschdatei unter Punkt „RLT Anlagen“- „Produkt wählen“ geöffnet wurde, genügt ein „Einfügen“-Knopfdruck und schon werden die Daten an Autodesk Revit übergeben.

Durch die exakten Positionsangaben, beispielsweise die eines Klimagerätes oder der Funktionsmodule sowie von Türen und Anschlusspunkten, kann die Anschlussplanung unmittelbar fortgeführt werden. Von Vorteil ist, dass der Planer bzw. Architekt beliebig zwischen Fein- und Grobansicht des BIM-Produkts wechseln kann. Entscheidend sind die Außenabmessungen, Bedienöffnungen (Türen), die Anschlusspunkte und – stark vereinfacht – das Innenleben des Klimagerätes. Auf eine zu detaillierte Ausarbeitung der Daten wurde bewusst verzichtet. Wichtiger sind die einfache Verwendbarkeit und die geringe Datenmenge.

BIM-Planung eines zweistöckigen RLT-Gerätes, Detaillierungsgrad „Ausschreibung“, mit Anschlusspunkten für Rohr- und Luftleitungen. Die Grobplanung kann jederzeit verfeinert werden. Bild: Wolf GmbH

Alle gesetzgeberischen Daten hinterlegt

Grundsätzlich sind in der Planungssoftware von Wolf alle aktuell gültigen, ggf. auch kommende Gesetze, Verordnungen, Normen, Richtlinien, Vorschriften, Energielabel und Erlasse hinterlegt. Die Geräteauslegung erfolgt also immer gesetzes- und richtlinienkonform. Der Planer hat dadurch die Gewähr, dass die Geräte zum Zeitpunkt des Einbaus bzw. der Inbetriebnahme alle gesetzgeberischen Vorgaben erfüllen. Dies gilt insbesondere für die Einhaltung der Ökodesign-Richtlinie ErP 1253/2014 „Lüftungsgeräte“ bzw. für die kommende ErP 1253/2018, denn wegen der gestiegenen Anforderungen an den Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung werden die Außenabmessungen der Geräte wesentlich beeinflusst. Die bislang von Planern in den ersten Phasen der Projektplanung gerne gewählte Methode, bei Kostenvoranschlägen die Angebote bereits ausgeführter Anlagen einfach zu kopieren, ist wegen der Dynamik bei Gesetzen, Verordnungen, Normen und Richtlinien riskant, da sich – siehe ErP 1253/2018 – oftmals Abmessungen, Leistungen und Beschreibungen ändern.

BIM-Planung eines RLT-Eckgerätes mit Detaillierungsgrad „fein“. Deutlich zu sehen sind die einzelnen Funktionsmodule, Türanschläge und Anschlusspunkte für Leitungen. Auch Störflächen für Wartungs- und Austauscharbeiten können in 3D dargestellt werden. Bild: Wolf GmbH

Fazit

Verwendet der Planer bereits Autodesk Revit, so bietet der Wolf-BIM-Browser eine sehr komfortable Möglichkeit Wolf-Produkte zu verwenden. Die Basisinformationen dazu, wie Geometriedaten, Anschlusspunkte und Beschreibungsattribute, stammen aus einer ständig aktualisierten CAD- und Textbibliothek aller Wolf Heizungs- und Klimatechnikprodukte. Ebenso sind alle relevanten Gesetze, Verordnungen, Normen, Richtlinien, Vorschriften, Energielabel und Erlasse hinterlegt, so dass eine konforme Planung und Auslegung der Produkte gewährleistet ist.

Im Klimagerätebereich unterstützt Wolf zusätzlich noch das offene IFC-Format, um die Planer einzubinden, die eine andere Software als Autodesk Revit verwenden.