BIM-Planung von Befestigungssys­temen für TGA-Trassen

Planungseffizienz durch digitale Kollaboration: Im Open BIM-Prozess exportieren Befestigungsmittelhersteller ihre Fachmodelle durch standardisierte Austauschformate (z. B. IFC) in Koordinationsmodelle.
Bild: Fischer

In der Praxis führt die Planung technischer Trassen oft zu Konflikten: Deckenbereiche sind stark belegt, unterschiedliche Gewerke beanspruchen dieselben Flächen, Montagebereiche sind nicht oder kaum ausgewiesen. Befestigungslösungen werden meist erst in der Ausführung konkretisiert, kollidieren mit Leitungsführungen oder statischen Bauteilen, werden improvisiert und angepasst. Mehrkosten und Terminverzögerungen sind die Folge.

Kollaboration zwischen ­Projektbeteiligten

Kollaboration im BIM-Kontext ist die ­Voraussetzung für den Erfolg. Dies bedingt: Klare Verteilung von Rollen und Verantwortlichkeiten, gegenseitiges Verständnis der Herausforderungen, abgestimmte Softwareschnittstellen und festgelegte interdisziplinäre Datadrops sowie frühzeitig definierte, schriftlich fixierte Anforderungen in Form von BIM-Ausführungsplänen (BAP) und dem Master Information Delivery Plan (MIDP). Ergebnis sind Projektworkflows, die maximal transparent und klar sind. Bei alledem bietet die ISO 19650-2 Orientierung für eine strukturierte und einheitliche Vorgehensweise bei der BIM-Kollaboration. All diese Themen sind Teil der Projektvorbereitung und zwingend direkt nach der Projektakquise auszuformulieren, um Störfaktoren zu vermeiden.

Transparente Prozesse mit strukturierter BIM-Koordination: Fachmodelle – gefiltert über MVD – werden in der CDE gebündelt und ermöglichen eine effektive, gewerke­übergreifende Abstimmung.
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Der anschließende Projektbearbeitungsprozess hängt maßgeblich von den ausgegebenen BIM-Anwendungsbereichen ab. Die Planung von Befestigungssystemen im nativen Datenformat ermöglicht dabei eine hohe Datenqualität, Effizienz bei der Planung und Zusammenarbeit, nahtlose BIM-Integration sowie die Automatisierung technischer Prozesse. Fachmodelle des Befestigungsmittelherstellers lassen sich gemeinsam mit allen weiteren relevanten Modellen der TGA- und Tragwerksplanung in Open BIM-Projekten über neutrale Austauschformate – insbesondere IFC-Dateien – exportieren und bereitstellen. Passen Platzbedarf, Leitungsführung und Durchbrüche der TGA-Planung mitsamt der Installations- und Befestigungssysteme zu Architektur und Tragwerksplanung? Auf Fragen wie diese gibt die Open BIM-Planung Antwort durch das effektive Verbinden der Disziplinen, standardisierten Datenaustausch und automatisierte Kollisionsprüfungen. Die Daten sind über den gesamten Lebenszyklus des Bauwerks hinweg nutzbar und transparent.

Gezielter Datenaustausch

Digitale Werkzeuge für smarte Planung: Fischer Befestigungssysteme sind als parametrische BIM-Objekte in nativen und neutralen Formaten (RFA und IFC) zu sehen.
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Weitere Vorteile bringt das Konzept der Model View Definition (MVD) im IFC-Kontext, insbesondere in Open BIM-Projekten. Dank der nicht bearbeitbaren Momentaufnahme des Fachmodells werden – gesteuert durch MVD – nur für die jeweilige Zielgruppe, wie den TGA-Ingenieur, relevante Informationen exportiert, Daten gefiltert und übersichtlich fokussiert. So kann bspw. der Planer ein MVD-Modell exportieren, das nur Rohrleitungen, erforderliche Durchbrüche, Befestigungspunkte und relevante technischen Parameter enthält. Das Resultat ist ein strukturierter, effizienter und sicherer Informationsaustausch im Open BIM-Workflow. Die Planung im Fachmodell kann durch Verlinkung aller relevanten Modelle erfolgen. Alle geteilten Modelle lassen sich unabhängig vom Format über eine zentrale Plattform – die Common Data Environment (CDE) – koordinieren, die vom Generalplaner oder Hauptprojektverantwortlichen verwaltet wird.

Von standardisierten „Typicals“ über automatisierte Stücklisten bis hin zur statischen Bemessung entsteht ein durchgängiger Planungsprozess mit hohem Vorfertigungsgrad und klarer Schnittstellenlogik.
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Kollisionsprüfungen können auf dieser Basis in weiteren Plattformen wie „Solibri“ oder Autodesk „Navisworks“ ablaufen. Diese sollten an übergeordneter Stelle vom BIM-Koordinator des Generalunternehmens bzw. Hauptauftraggebers ausgeführt werden. Gezielte, interne Kollisionsprüfungen zwischen der TGA und den Befestigungssystemen sollten seitens der beiden genannten Parteien zusätzlich erfolgen. In Koordinationsmeetings werden die erkannten „Issues“ den jeweiligen Planern per BIM Collaboration Format (BCF) zugewiesen und die Kollisionen behoben. Der Automatisierungsgrad erhöht sich durch die Anwendung regelbasierter Prüfungen unter Berücksichtigung anwendungsspezifischer Toleranzen.

Optimierte Daten- und Prozessverknüpfung

Am Beginn steht idealerweise eine gewerkeübergreifende Analyse aller TGA-Modelle. Lüftung, Heizung, Elektro, Wasser oder Sprinkler – meist in getrennten Fachmodellen – werden per IFC-Dateien koordiniert und in logische Planungszonen überführt. Darauf aufbauend kann der Befestigungsmittelhersteller wirtschaftliche und statisch effiziente Befestigungskonzepte entwickeln – und dabei bspw. Multi-Trade-Systeme einbinden, die mehrere Leitungen gewerkeübergreifend an einem Punkt aufnehmen. Anschließend können zentrale Abhängesysteme konstruiert und bemessen werden – sogenannte „Typicals“, die wiederholt entlang der Trasse verwendet werden. Je standardisierter diese Systeme sind, desto höher sind die Planungseffizienz, der Vorfertigungsgrad und damit die Wertschöpfung.

Es folgt die Modellierung Hand in Hand mit der alphanumerischen Codierung der Systeme. Für die Integration von projektspezifischen Anforderungen, etwa Montagebedingungen, logistische Kennwerte oder Positions-Tags, können Shared Parameter Files eingelesen werden – eine elementar wichtige Schnittstelle, die zwischen TGA und Befestigungsmittelhersteller zu Beginn des Projektes zu klären ist. Ein weiterer Vorteil der digitalen Integration liegt in der automatisierten Erstellung von Stücklisten (Bill of Quantities), die parallel zum Modellierungsprozess möglich ist. Durch die Parameterintegration können bereits frühzeitig die modellierten Produkte strukturiert und gefiltert sowie fach- und gewerkespezifisch mit dem TGA-Ingenieur geteilt werden – die Grundlage für eine schnelle Angebotserstellung.

Dennis Tinnefeld.
Bild: Fischer

Gleichzeitig erfolgt die statische Bemessung: Systeme werden u. a. per Plug-In aus den Fachmodellen in externe Bemessungssoftware exportiert. Berücksichtigt werden dabei projektspezifische einwirkende Lasten – statisch, dynamisch oder seismisch, thermische Rohrausdehnungen sowie maschinelle Anlaufdrücke. Ein Fest- und Gleitpunktkonzept lässt sich vom TGA-Planer mit Unterstützung des Befestigungsmittelherstellers ebenso ausarbeiten. Neben Stücklisten lassen sich auch Pläne – etwa von Grundrissen, Explosionszeichnungen oder Isometrien – erzeugen. Diese Dokumente dienen neben der Baustellenkommunikation zusätzlich der Dokumentation, auf die auch der nachfolgende Betrieb zurückgreifen kann. Die Projektanalyse mit dem ­TGA-Ingenieur ermöglicht zudem die kontinuierliche Verbesserung künftiger Projekte.

Mehrwert digitaler Planung

BIM-gestützte Planung ermöglicht eine reduzierte Fehlerquote durch abgestimmte, valide Daten, Zeitgewinn durch ­vorgefertigte, modellbasierte Lösungen und höhere Transparenz über alle Projektphasen hinweg – von der Vorbereitung und Planung bis zur Dokumentation. Gleichzeitig sorgt die Datenqualität für verlässliche Unterlagen, auf die Ingenieure und Ausführende stets zurückgreifen können – klare Vorteile gegenüber traditionellen Methoden.