Durchgängige Datenmodelle für BIM, TGA und Fabrikplanung

Projektziel: Durchgängige digitale Zwillinge ohne Medienbrüche

Das Verbundprojekt DIAMOND ("Digitale Anlagenmodellierung mit neutralen Datenformaten") hatte das Ziel, eine durchgängige datengestützte Lösung für die Entstehung, Transformation und Nutzung digitaler Zwillinge im Anlagenentstehungsprozess zu entwickeln. Im Mittelpunkt stand die Entwicklung eines sogenannten Common Data Models (CDM), das die bislang getrennten Welten der Gebäudeplanung im BIM-Kontext und der Fabrik- bzw. Anlagenplanung miteinander verbindet.

Damit adressiert das Projekt ein zentrales Defizit in der Praxis. Bisher dominieren isolierte Softwarelösungen, mehrfach zu erfassende Daten und Medienbrüche zwischen Planung, Berechnung und Ausführung. DIAMOND setzt genau hier an und schafft die Grundlage für konsistente, durchgängige Datenflüsse über alle Projektphasen hinweg.

SOLAR-COMPUTER: Verantwortung für Gebäudeplanung und TGA

SOLAR-COMPUTER übernahm die Projektleitung im Teilprojekt 1.3 "Gebäudeplanung und TGA" und verantwortete wesentliche technologische Bausteine. Im Fokus standen:

• BIM-Datendurchgängigkeit zwischen Architektur, TGA und Berechnung
• Entwicklung von IFC- und gbXML-Transformationsworkflows
• Definition harmonisierter TGA-Klassen, Schlüssel und Parameter
• Integrierte, bidirektionale Berechnung
• Modellbasierte Ökobilanzierung
• Mitwirkung an AML- und IDTA-Standardisierung

Technologischer Fortschritt: Deutlich über dem Stand der Technik

Die im Projekt erzielten Ergebnisse gehen klar über den bisherigen Stand der Technik hinaus. Bislang existierten weder durchgängige Datenflüsse zwischen BIM, TGA und Fabrikplanung noch skalierbare Lösungen für große, gewerkeübergreifende Modelle. Auch eine integrierte Verbindung von Architekturmodellen mit der Fabrikplanung oder eine modellbasierte Ökobilanzierung im Planungsprozess waren in dieser Form nicht verfügbar.

DIAMOND konnte erstmals nachweisen, dass ein durchgängiger Datenfluss zwischen verschiedenen Softwarelösungen technisch umsetzbar ist und dass auch sehr große Datenmengen in Industrieprojekten performant verarbeitet werden können. Darüber hinaus wurde ein integrierter Verbund zwischen BIM-Architekturmodellen und der Fabrikplanung realisiert sowie die grundsätzliche Umsetzbarkeit automatisierter Energie- und CO(2)-Bewertungen direkt im Planungsprozess demonstriert.

Konkrete Ergebnisse für die TGA-Planung

Ein zentrales Ergebnis ist die erreichte BIM-Datendurchgängigkeit. Ein entwickelter IFC-Demonstrator 2.0 ermöglicht die automatische Prüfung von Modellen, die gezielte Fehlerkorrektur sowie die Generierung berechenbarer Energiemodelle. Durch neu definierte TGA-Schlüssel können Modelle zudem automatisiert und konsistent attributiert werden, was den manuellen Aufwand deutlich reduziert.

Auch im Bereich der Herstellerdaten und Berechnung wurden wesentliche Fortschritte erzielt. Die entwickelte TGA-Klassen- und Schlüsselstruktur ermöglicht es, Herstellerdaten direkt in die Planung zu integrieren und Berechnungen unmittelbar aus dem Modell heraus durchzuführen. Die Ergebnisse können anschließend wieder in das CAD-Modell zurückgeführt werden, inklusive Redimensionierung und Anpassung.

Ein weiterer Schwerpunkt lag auf Nachhaltigkeit und Ökobilanz. In Workshops, unter anderem mit dem BBSR, wurden zentrale TGA-Klassen für die CO(2)-Bewertung definiert, die im Nachgang des Projekts vom Bund als generische Datensätze ausgeschrieben werden sollen. Ergänzend zeigt ein Demonstrator die vollständige modellbasierte Auslesung von Massen inklusive detaillierter Schichtzuordnung und Verknüpfung mit der Ökobaudat.

Auch im Bereich der Standardisierung konnten wichtige Impulse gesetzt werden. So wurden AML-Rollenklassen umgesetzt, ein TGA-Submodell innerhalb der IDTA veröffentlicht und konkrete Vorschläge zur Weiterentwicklung der VDI 3805 eingebracht.

Starke Partnerschaft im Industrieumfeld

Das Teilprojekt wurde in enger Zusammenarbeit mit namhaften Industrie- und Technologiepartnern umgesetzt, darunter BMW, Siemens, Mercedes, Cadenas, LuArtX und Tarakos. Die Zusammenarbeit war geprägt von einem intensiven fachlichen Austausch und einer engen Verzahnung der Teilprojekte.

Insbesondere im Bereich der TGA hat sich eine nachhaltige Kooperation entwickelt, die über das Projekt hinaus fortgeführt wird und die Weiterentwicklung gemeinsamer Lösungen unterstützt.

Ausblick: Basis für künftige BIM- und TGA-Workflows

Mit dem Abschluss des Projekts liegen validierte Demonstratoren und belastbare Konzepte vor, die die technische Machbarkeit eines durchgängigen, standardisierten Datenflusses belegen. Damit ist eine wesentliche Grundlage geschaffen, um BIM-Workflows in der TGA- und Fabrikplanung weiter zu automatisieren und systemübergreifend zu integrieren.

Für SOLAR-COMPUTER bedeutet dies, die gewonnenen Erkenntnisse konsequent in die Weiterentwicklung der eigenen Softwarelösungen zu überführen. Ziel ist es, Anwendern weiterhin langfristig stabile, interoperable und zukunftssichere Werkzeuge für die Planung, Berechnung und Bewertung technischer Gebäudeausrüstung bereitzustellen.

Weitere Informationen zum DIAMOND-Projekt finden Sie auf der Projekt-Website.