Dynamische Produkt- und Leistungsdaten für eine effizientere BIM-Planung

Von Frank Coßmann
Wildeboer Bauteile GmbH
Digitale Tools

Die BIM-Planungsmethode ist ein Kernelement der digitalen Transformation im Bauwesen. Sie ermöglicht smarte und vernetzte Planungs-, Produktions-, Bau- und Montageprozesse zur Optimierung der am Lebenszyklus von Bauwerken orientierten Wertschöpfungsketten – vom Entwurf, über die Planung, Realisierung und Nutzung, bis zum Abriss und Recycling. Damit lassen sich Bauprojekte prozessorientiert planen und anhand eines digitalen Zwillings simulieren. Das steigert die Planungs- und Ausführungsqualität von Bauvorhaben und ermöglicht eine frühere und nachhaltigere Optimierung von Bau- und Betriebskosten.

Vom analogen zum digitalen Bauprodukt

Häufig werden herstellerneutrale Bauteile in die CAD-Zeichnung eingesetzt und mit den technischen Daten (Abmessungen, Schallleistungspegel, Druckverluste) in einem bestimmten Betriebspunkt ergänzt. Ändert sich dieser, müssen die Daten erneut manuell übertragen werden. Die Daten werden dafür aus Herstellerdiagrammen oder einer Herstellersoftware entnommen. VDI 3805-konforme Datensätze vereinfachen diese zeitraubenden und fehleranfälligen Abläufe. Als digitale Entsprechungen realer Bauprodukte enthalten sie bereits alle relevanten Produktinformationen. Das ermöglicht rationellere Prozesse rund um die Planung, Montage und Gebäudebewirtschaftung. Mit der Richtlinienreihe VDI 3805 wurde ein TGA-Standard für die digitale Datenerfassung und den Austausch technischer und geometrischer Eigenschaften von Produkten für die Planung, Auslegung und den Betrieb gebäudetechnischer Anlagen geschaffen. Damit lassen sich Hersteller-Produkte standardisiert, durchgängig und ohne Medienbrüche in den BIM-Planungsprozess einbinden. VDI 3805-Daten setzen sich aus dem Geometriemodell, aus Produktdaten und technischen Informationen zusammen. Das Geometriemodell enthält – wahlweise als einfaches oder als detailliertes 3D-Volumenmodell – unter anderem Informationen zur Lage, Orientierung, Verbindungsart, Form und Dimension von Anschlüssen. Weiterhin sind in den Produktdaten Informationen zu Eigenschaften, Zubehör und zum Bestellschlüssel enthalten. Die technischen Daten beinhalten Algorithmen zur Berechnung von Leistungsdaten, wie zum Beispiel Druckverlusten und Schallleistungspegeln.

Basieren Berechnungen auf exakten Herstellerdaten, liefern sie zu einem frühen Planungszeitpunkt verlässliche Ergebnisse. Voraussetzungen dafür sind allerdings entsprechende Forschungseinrichtungen bei den Herstellern wie z.B. Lüftungslabore und Hallräume. Nur nach exakten Vermessungen der Produkte können Hersteller alle erforderlichen Berechnungsformeln präzise ermitteln und in die VDI 3805-Daten einarbeiten. Digitale Produktdaten nach VDI 3805 bilden die Basis eines ganzheitlichen Ansatzes in der TGA zur Integration in ein BIM-Gebäudemodell und in entsprechende Berechnungs-, Simulations- und Planungsprogramme. Berechnungen und Simulationen von Fachplanern werden präziser, weil sie auf den exakten Betriebsdaten realer, konkreter Bauprodukte basieren, die später tatsächlich verbaut werden.

Der Wildeboer BIM-Converter

Mit dem BIM-Converter hat die Wildeboer Bauteile GmbH eine innovative Lösung für die Bereiche Brandschutz und Entrauchung, Schallschutz und Luftverteilung vorgestellt. Diese ermöglicht den Zugriff auf die umfangreichen VDI 3805-Produktdatenbanken des Herstellers und damit eine interdisziplinäre, rechnergestütze Planung von Bauvorhaben. Über den BIM-Converter können Bauteile direkt in die CAD-Programme AutoCAD und Revit eingefügt werden. Dazu wird zunächst das betreffende Produkt in der Baumstruktur des BIM-Converters ausgewählt. Anschließend kann die exakte Produktvariante konfiguriert werden. Sowohl die Bauteilgeometrie in verschiedenen Detaillierungsstufen als auch technische Daten, Betriebspunktdaten und Dokumente zur ausgewählten Produktvariante stehen nun zur Verfügung. Im CAD-Programm wird das Bauteil anschließend an gewünschter Stelle der Lüftungsanlage positioniert und automatisch im Leitungsstrang eingebunden. Durch die exakten Geometriedaten lassen sich somit im CAD-Programm zuverlässige Kollisionskontrollen durchführen. Dabei werden unter anderem auch Einbaurahmen und motorische Antriebe berücksichtigt. Die "digitalen Zwillinge" der Wildeboer-Produkte können aber noch mehr: alle Bauteile verfügen über dynamische Leistungsdaten, die Planungsänderungen automatisch berücksichtigen. Wildeboer ist damit der erste Lüftungstechnik-Hersteller, der detaillierte VDI 3805-Daten inklusive dynamischen Leistungsdaten in einem kompaktem Datenformat VDI-konform anbietet. Für die Auslegung, Berechnung und Simulation resultieren daraus viele Vorteile: Dank dynamischer Leistungsdaten reagieren beispielsweise Druckverluste und Schallleistungspegel automatisch auf Veränderungen im Kanalnetz. Bei Berechnungen in der Planungssoftware werden stets die Leistungsdaten für den aktuellen Betriebspunkt berücksichtigt, sofern die Planungs- und Berechnungssoftware dies unterstützt. Damit sehen Planer direkt in ihrer Software, wie sich beispielsweise Änderungen am Luftkanalnetz auswirken. Das ermöglicht eine interaktive Optimierung von Anlagen schon während der Planung, quasi in Echtzeit. Für eine schnelle Überprüfung lassen sich Leistungsdaten auch direkt im Wildeboer BIM-Converter berechnen. Zudem können alle relevanten technischen Daten, Dokumente sowie detaillierte 2D- und 3D-Dateien im DWG- und DXF-Format exportiert werden. Neben dem BIM-Converter kann der elektronische Produktkatalog auch direkt im CAD-Browser der liNear Planungssoftware verwendet werden.

Vorteile für Planer, Anlagenbauer, Betreiber und Hersteller

Die VDI 3805-Datensätze von Wildeboer bieten für Planer, Anlagenbauer, Gebäudebetreiber und Softwarehersteller viele Vorteile. So lassen sich direkt aus dem Programm heraus die digitalen Produktdaten auswählen und in das aktuelle Projekt einfügen. Damit ist eine auf präzisen herstellerspezifischen Produktdaten basierende genaue, schnelle und detaillierte Planung, Berechnung und Simulation möglich. TGA-Fachplanern stehen alle Daten praktisch ohne Rechercheaufwand und Medienbrüche in digitaler Form zur Verfügung. Auch für ausführende Fachbetriebe wird es einfacher: sie erhalten vom Planer detaillierte Informationen zum Produkt und den Ausstattungsvarianten und können diese ohne Übertragungsfehler digital für die Kalkulation und Bestellung übernehmen. Gebäudebetreiber wissen später, welches Produkt wo verbaut worden ist, welche Eigenschaften es hat, von welchem Hersteller es ist und welche Details im Betrieb zu beachten sind. Software-Hersteller können auf dem VDI 3805 Datenstandard basierende herstellerspezifische Produktdaten mit geringem Aufwand übernehmen. Auch die Entwicklung spezifischer Berechnungssoftware ist einfacher möglich. Durch das komprimierte Datenformat bleiben zudem auch komplexe und umfangreiche Bauteildaten handhabbar. Last but not least profitieren auch Bauprodukt-Hersteller: Sie müssen lediglich ein einziges genormtes Datenformat pflegen, was den Aufwand erheblich minimiert. Das kommt sowohl der Qualität als auch Aktualität der Produktdaten zugute: Wildeboer-Kunden können damit auf stets aktuelle Produktdatensätze zurückgreifen.

Innovative Technologie für die TGA-Branche

Die Bedeutung der TGA in der Bauplanung wächst kontinuierlich. Eine Optimierung gebäude-, lüftungs- und brandschutztechnischer Anlagen wird im Hinblick auf einen wirtschaftlichen, nachhaltigen und sicheren Betrieb deshalb immer wichtiger. Das setzt eine automatisierte Verarbeitung standardisierter geometrischer und alphanumerischer Produktdaten voraus. Voraussetzung einer effizienten Planung komplexer haustechnischer Anlagen ist allerdings, dass auch andere Softwarehersteller VDI 3805-konforme, Produktdatensätze aus der Lüftungsbranche verarbeiten können. Hier bedarf es noch reichlicher Überzeugungs- und Pionierarbeit, auch im Hinblick auf die BIM-Planungsmethode. Die Wildeboer Bauteile GmbH konnte im Rahmen vieler intensiver Gespräche mit Softwarehäusern bereits einige namhafte Markt­teilnehmer von den Vorteilen eines normkonformen BIM-Datenformats mit dynamischen Berechnungsfunktionen überzeugen. Mit dem auf VDI 3805-Datensätzen basierenden BIM-Converter stellt Wildeboer dem Markt eine innovative Technologie zur Verfügung. Nun sind die Softwarehäuser gefordert, diese im Sinne rationeller, durchgängiger Prozessabläufe in der TGA-Planung zu implementieren.

Der Wildeboer BIM-Converter kann kostenlos unter wildeboer.de/bim heruntergeladen werden,

Glossar

BIM-Objekte: Aus BIM-Objekten bestehende BIM-Gebäudemodelle enthalten neben Geometriedaten auch planungs-, ausführungs- und nutzungsrelevante Produktinformationen – beispielsweise Abmes­sungen, Gewichte, technische und kaufmännische Produktdaten. Das ermöglicht rationellere Workflows in der Planung, Ausschreibung, Kostenschätzung, Berechnung und Simulation, aber auch Bestellung, Lieferung, Ausführung und Montage sowie die Gebäudebewirtschaftung.

VDI 3805: Mit der Richtlinienreihe VDI 3805 „Produkt­datenaustausch in der Technischen Gebäudeausrüstung“ wurde ein Standard für die digitale Datenerfassung und den Austausch technischer und geometrischer Eigenschaften von TGA-Produkten für die Planung, Auslegung und den Betrieb gebäudetechnischer Anlagen geschaffen.