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Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem BIM-basierten (Building Information Modeling) Bauantrag und der Frage, welche Anforderungen hierfür bei BIM-Modellen der Außenanlagenplanung zu berücksichtigen sind.
Das Baugenehmigungsverfahren, wie man es heute kennt, ist zeit-, kosten- und personalintensiv sowie von langen Laufzeiten geprägt. Im Hinblick auf aktuelle Herausforderungen für die Planungs- und Baubranche wie Klimaanpassung, Verkehrswende und Wohnungsnot bei gleichzeitig immer komplexer werdenden bauordnungs- und bauplanungsrechtlichen Anforderungen ist eine Modernisierung des Bauantragsverfahrens unabdingbar. Mit dem Standardisierungsprojekt ,Austauschstandards im Bau- und Planungsbereich‘ des IT-Planungsrates wird daher seit einigen Jahren die Digitalisierung des Baugenehmigungsverfahrens vorangetrieben. So soll der Austausch von Daten und Informationen zwischen allen Beteiligten (planende Stelle, Genehmigungsstelle Antragsteller*innen usw.) zukünftig digital und unter bundesweit verbindlichen, herstellerneutralen, offenen Datenstandards erfolgen. Gleichzeitig ermöglicht die Einführung des digitalen Baugenehmigungsverfahrens auch die Einbindung von BIM-Modellen. Wie diese im digitalen Bauantragsverfahren genutzt werden können, welche Anforderungen diese erfüllen müssen und welche Chancen und Mehrwerte dadurch entstehen (z. B. durch die teilautomatisierte Regelprüfung von bauordnungs- und bauplanungsrechtlichen Anforderungen) wurde bereits im Forschungsprojekt ‚BIM-basierter Bauantrag‘ im Rahmen der Forschungsinitiative ‚Zukunft Bau‘ untersucht. Hierbei wurden allerdings insbesondere Gebäudemodelle betrachtet.
Zunehmend wird die Anwendung der BIM-Methode jedoch auch von der Landschaftsarchitektur gefordert. Aufgrund bisher nicht definierter Objekte im internationalen, herstellerneutralen Austauschstandard von BIM-Modellen IFC (Industry Foundation Classes) für den Bereich Landschaft, ist die Teilhabe an BIM-Prozessen zurzeit noch eine große Herausforderung für die Landschaftsarchitektur. So fehlen neben Objekten des Freiraums Standards sowohl hinsichtlich der Modellierung als auch für die zu beschreibenden Attribute in den erforderlichen Detaillierungsgraden.
Ziel dieser Arbeit ist es daher, Anforderungen an Außenanlagenmodelle für den BIM-basierten Bauantrag zu untersuchen und in eine Modellierungsrichtlinie umzusetzen. Ein weiteres Ziel ist es, mögliche Chancen der teilautomatisierten Regelprüfung von Bauvorschriften für Außenanlagen aufzuzeigen. Hierfür erfolgt zunächst eine Dokumentenanalyse von verschiedenen Bauvorlagenverordnungen. Des Weiteren werden auch die Vorgaben für den Detaillierungsgrad LOD200 (Level of Detail) untersucht. Die Umsetzung der Modellierungsrichtlinie erfolgt exemplarisch am Beispiel der Außenanlagenplanung des Bauvorhabens ‚Elbtower‘ in Hamburg. An diesem Beispiel werden die für den Bauantrag relevanten Objekte des Freiraums und deren geometrischen und semantischen Anforderungen identifiziert. Für Objekte, die bisher nicht im IFC-Standard klassifiziert sind, werden zudem Klassifizierungsvorschläge gemacht, um eine mögliche Aufnahme in die IFC zu forcieren. Die Umsetzbarkeit der Modellierungsrichtlinie wird beispielhaft mit der BIM-Software ‚Autodesk Revit´ verifiziert. Abschließend werden die Möglichkeiten der teilautomatisierten Regelprüfung von bauordnungs- und bauplanungsrechtlichen Anforderungen an Außenanlagenmodelle anhand exemplarisch ausgewählter Prüffälle untersucht.
Ziele von BIM werden in Masterplänen des Bundes konkretisiert und mit ambitionierten Zeit-plänen versehen. Voraussetzung zur Einbindung der Fachmodelle der Landschaftsarchitektur in ein BIM-Koordinationsmodell sind neben leistungsfähiger BIM-Software für die objektba-sierte 3D-Modellierung eindeutige Regeln für alle Beteiligten zur Georeferenzierung von Be-stands- und Fachmodellen. Die Anreicherung mit anwendungsspezifischen Sachdaten ermög-licht vielfältige Auswertungen im gesamten Lebenszyklus. Hier fehlen bisher Standards, so-wohl für den Bereich der Objektplanung als auch für die Landschafts- und Umweltplanung. Dies erweist sich als hinderlich für Auftraggebende bei der Ausschreibung von BIM-Leistungen, jedoch ebenso für die ausführenden Büros in der Umsetzung. Als Folge können Anforderung, aber auch zugesagte Leistungen entweder über das Ziel hinausschießen oder hinter den Möglichkeiten der BIM-Methodik zurückbleiben.
Einen (ersten) Lösungsansatz bietet das Fachmodell Landschaft_Freianlage, das von Arbeits-gruppen der FLL und buildingSMART entwickelt wurde. Dieses umfasst BIM-Klassen sowie Merkmale für den Bereich der Landschafts- und Umweltplanung als auch für die Objektpla-nung und ist mit dem Datenmodell 'BIM-Klassen der Verkehrswege' (Fachgruppe Verkehrs-wege der buildingSMART) koordiniert. Eingeflossen sind Ergebnisse aus der Forschung sowie Erfahrungen aus BIM-Praxisprojekten der beteiligten Büros. Die Daten sind in eine Cloud-basierte Datenbank eingepflegt, sodass zukünftig eine benutzerfreundliche Bereitstellung der Daten möglich wird.
A modeling guideline for BIM model outdoor facilities was developed for the BIM-based building application use case. This serves as a basis for the development of principles and procedures for the automated review of building regulation requirements with BIM-based review tools. Testing and validation were carried out using two practical example projects. The focus was also on integration into a coordination model.
Das Bundesministerium für Verkehr und Digitale Infrastruktur (seit 8. Dezember 2021 Bundesministerium für Digitales und Verkehr) veröffentlichte im Oktober 2O21 den Masterplan BIM Bundesfernstraßen. Dieser knüpft an den Stufenplan Digitales Planen und Bauen vom Dezember 2015 an. Damit erweitert das Ministerium sein Ziel, die Entwicklung und Einführung der BIM-Methode in Deutschland zu fördern, um den Infrastrukturbereich des Bauwesens. Bei diesem Prozess bringen sich die Fachgruppen „BIM-Verkehrswege“ und „BIM in der Landschaftsarchitektur“ von buildingSMART Deutschland ein und treiben die Entwicklung von BIM-Standards in Deutschland weiter voran.
Die ersten Ergebnisse der Fachgruppen wurden im Mai 2020 mit dem Katalog „BlM-Klassen der Verkehrswege“ veröffentlicht. Darin waren bereits wesentliche BIM-Objekt-Klassen enthalten. Der nun vorliegende Katalog „BlM-Klassen der Verkehrswege 2.0“ wurde strukturell angepasst und inhaltlich erweitert.
An der überarbeiteten und erweiterten Auflage wirkten 14 Autoren mit. Zusätzlich brachten 81 Experten aus ca. 60 Unternehmen und Organisationen ihre Expertise ein. Sie engagieren sich in den buildingSMART-Arbeitsgruppen Bahn, Baugrund/Geologie, Straße/Entwässerung, Brücke/Ingenieurbauwerk, Tunnel/Spezialtiefbau, Wasserwege/Hafen und Bestand/Vermessung sowie in den übergeordneten Fachgruppen „BIM-Verkehrswege“ und „BIM in der Landschaftsarchitektur“.
Das Thema Building Information Modeling (BIM) hat sich in den letzten Jahren zu einem immer bedeutenderen Thema für die Infrastrukturplanung in Deutschland entwickelt. Die BIM-Methode wird hier bereits seit 2015 anhand von Pilotprojekten umgesetzt und erprobt. Die in enger Verbindung stehende Landschafts- und Umweltplanung findet bisher jedoch weiterhin in 2D statt und wird nicht in die BIM-basierte Arbeitsweise integriert. Potenzielle Vorteile einer Integration der Landschafts- und Umweltplanung können daher aktuell nicht genutzt werden.
Ziel der vorliegenden Arbeit ist die exemplarische Integration der Landschafts- und Umwelt-planung in ein mit BIM umgesetztes Straßenbauprojekt. Untersuchungsgegenstand ist das BIM-Pilotprojekt Verfügbarkeitsmodell A10/A24. Entwickelt wurde ein Fachmodell Land-schaft_Freianlage. Dieses dient der Einbindung der festgelegten und vordefinierten Um-weltbelange und landschaftspflegerischen Maßnahmen in die vorhandene Struktur des Ko-ordinationsmodells A10/A24.
Die Bearbeitung richtet sich insbesondere auf die Umsetzung der landschaftspflegerischen Begleitplanung (LBP) in die landschaftspflegerische Ausführungsplanung (LAP) sowie das Betreiben. Aufbauend auf allgemeine BIM-Ziele werden 3 spezifische Anwendungsfälle for-muliert. Hieraus lassen sich 3 Teil-Fachmodelle und die jeweils erforderlichen BIM-Klassen und zugeordnete Eigenschaften ableiten. Die erarbeiteten Datenstrukturen werden durch die Fachgruppe BIM in der Landschaftsarchitektur als Beitrag zum Katalog 'BIM-Klassen der Verkehrswege' (buildingSMART 2022) weiterentwickelt und können zur nationalen BIM-(Vor-)Standardisierung beitragen.
Die praktische Umsetzung erfolgt mit Hilfe der CAD-BIM-Software Autodesk Civil 3D und der BIM-Management-Software DESITE md pro. Die Teilmodelle werden in das IFC-Format exportiert. In der BIM-Management-Software erfolgt die weitere Anreicherung mit Informa-tionen, die Integration in das gewerkeübergreifende Koordinationsmodell des Verfügbar-keitsmodells A10/A24 sowie die weitere Auswertung.
Besonders eindrucksvoll zeigt eine 4D-Bauablaufvisualisierung die Potenziale der Integra-tion der Landschafts- und Umweltplanung. Die Informationen zu den zu beachtenden Maß-nahmen der Landschafts- und Umweltplanung stehen für alle Baubeteiligten während des gesamten Prozesses benutzerfreundlich zur Verfügung. Dies kann zur Vermeidung von Umweltschäden beitragen und wird als großer Gewinn insbesondere für die Umweltbaube-gleitung angesehen, aber auch für die lange Phase des Betreibens, in der Informationen zu umzusetzenden Umweltmaßnahmen weiterhin zur Verfügung stehen.