Strategien für die adaptive BIM-Modellierung

(März 2025) | Die Europäische Beobachtungsstelle für das Baugewerbe, das Überwachungsgremium für das Baugewerbe der EU, gibt regelmäßig einen Überblick über den Stand der Digitalisierung im Baugewerbe der EU und zeigt die wichtigsten Antriebskräfte und Herausforderungen auf. Jüngste Statistiken haben gezeigt, dass der Reifegrad und die Verbreitung der Digitalisierung sowohl zwischen den EU-Mitgliedstaaten als auch zwischen verschiedenen Technologien und sogar zwischen verschiedenen Phasen desselben Bauprozesses sehr unterschiedlich sind ^[1,2]. In Italien wie auch in anderen europäischen Ländern stellt die Verbreitung von Building Information Modeling (BIM) die Antwort des Bausektors auf kritische Probleme in Bezug auf Marktfragmentierung, geringe Standardisierung, lange und unkoordinierte Lieferketten, nicht immer verfügbare Daten usw. dar. In Anbetracht der schrittweisen Einbeziehung der BIM-Modellierung in italienische Ausschreibungen [Ministerialerlass Nr. 312/2021] verbreiten sich die Prozesse der digitalen Vermessung und der parametrischen Modellierung des vorhandenen Erbes rasant und werden zu einer Voraussetzung. Sie erweisen sich jedoch als ineffizient, wenn sie aus der Sicht der Nutzer (Fachleute, Unternehmen) analysiert werden, die mit einer komplexen und oft schwer zu handhabenden Datenmenge umgehen müssen, wobei die Gefahr besteht, dass der wirtschaftliche Wert verloren geht.

Für die Region Emilia-Romagna (RER) ist das System für die industrielle Spezialisierung im Bereich „Bauwesen“ von strategischer Bedeutung, und das Segment der Lieferkette, das besonders rationalisierungsbedürftig erscheint, ist dasjenige, dessen Prozess von der Vermessung und Digitalisierung bis zur BIM-Modellierung und der Verwendung von Modellen für Interventionsprojekte an bestehenden Gebäuden reicht.

In Übereinstimmung mit der europäischen Digitalen Strategie und der Digitalen Agenda 2020-2025 der Region Emilia-Romagna, die sich mit der digitalen Transformation von Unternehmen durch die Stärkung neuer technologischer Treiber befasst, wurde das Projekt AIM-eBIM Adapted Information Management for existing Buildings Information Modeling ins Leben gerufen, das von der Region mit europäischen Mitteln im Rahmen des EFRE-Programms 2021-2027 finanziert wird. AIM-eBIM zielt darauf ab, die Digitalisierung in den Dienst der Wertschöpfungskette im Bauwesen zu stellen und die Datenverwaltung während ihres gesamten Lebenszyklus zu optimieren: Erstellung, Verarbeitung, Integration, Übertragung und Archivierung.

Bei der Fortsetzung der Tätigkeiten des Projekts e-BIM (existing Building Information Modeling, im Rahmen des EFRE-Regionalprogramms 2014-2020 finanziert) zielt AIM-eBIM darauf ab, Lösungen für die komplexe Verwaltung großer Datenmengen vorzuschlagen, die häufig ungenutzt und/oder nur in unzureichender Qualität erhältlich sind. Ziel ist es, Protokolle zu erstellen, die eine „kritische“ Nutzung der Daten ermöglichen, d. h. eine Nutzung, die an unterschiedliche Bedürfnisse angepasst werden kann.

Das im Februar 2024 begonnene Projekt hat eine Laufzeit von 30 Monaten und ist in vier Phasen unterteilt. Ausgehend von einer Analyse der digitalen Erfassungsinstrumente und der wichtigsten kritischen Punkte bei der Nutzung der daraus resultierenden Modelle werden Kriterien für die Thematisierung der digitalen Daten definiert und diese nach spezifischen Populationsstrategien (Materialien, Komponenten, Morphologien/Strukturen, Erhaltungs- und Energieaspekte) segmentiert. Die BIM-Modelle werden dann nach der adaptiven parametrischen Logik der thematischen Population umgesetzt. Schließlich wird der entwickelte digitale Arbeitsablauf an Fallstudien des bestehenden Kulturerbes (bestimmte Teile der ausgewählten Gebäude) angewandt, um Anwendungsschlüssel und Informationseigenschaften im Zusammenhang mit den verschiedenen Interventionsentscheidungen zu ermitteln.

AIM-eBIM wird von TekneHub von der Universität Ferrara koordiniert, folgende Labors des Hightech-Netzwerks „Rete Alta Tecnologia“ sind Partner: CRICT (Interfakultäres Zentrum für Forschung und Dienstleistungen im Bereich Bauwesen und Landnutzung) der Universität Modena und Reggio Emilia, CIDEA (Interfakultäres Zentrum für Energie und Umwelt) der Universität Parma, CI EC (Interfakultäres Zentrum für industrielle Forschung im Bauwesen) der Universität Bologna und Centro Ceramico. TekneHub, CRICT und CIDEA stellen in Zusammenarbeit mit den Unternehmen Inception, Politecnica und Safe ihr Fachwissen in den Bereichen integrierte Vermessung und Digitalisierung, parametrische Modellierung und kritische Datenanalyse bestehender Gebäude zur Verfügung. CIRI EC und Centro Ceramico vertiefen die analytische Entwicklung von Struktursystemen sowie von Werkstoffen und Bauteilen in einer parametrischen Umgebung und arbeiten dabei mit den beteiligten Unternehmen (2Si und Tonalite) zusammen.

Die Auswirkungen von AIM-eBIM auf die Lieferkette im Bauwesen werden zu einer starken industriellen Nutzung führen, insbesondere durch Unternehmen, die Baumaterialien wie Keramikfliesen und Ziegel herstellen. Die Prozesse der digitalen Transformation werden verbessert, was zu einem optimierten Datenmanagement und einer höheren Zuverlässigkeit und Qualität der Informationsdaten führt.

Es wird erwartet, dass die Kosten für die Vermessung (die optimiert wird) und die Modellierung (deren Segmentierungsverfahren die Gewinnung aussagekräftiger Daten für bestimmte Anwendungen beschleunigen werden) sinken werden. Darüber hinaus kann es positive Auswirkungen im professionellen Sektor und in öffentlichen Verwaltungen geben, die mit der Sanierung bestehender Gebäude befasst sind und dadurch auch der fortschreitenden Verpflichtung zur Einführung von BIM bei der Verwaltung öffentlicher Ausschreibungen nachkommen.

[1] Improving the human capital basis, Analytical Report March 2020, European Construction Sector Observatory.
[2] Digitalisierung im Bausektor, Analytischer Bericht April 2021, Europäische Beobachtungsstelle für das Baugewerbe.

Autoren:

Valeria La Torre und Maria Chiara Bignozzi, Centro Ceramico – Sassuolo (MO)
Federica Maietti, TEKNEHUB, Tecnopolo Ferrara
Cristina Castagnetti, CRICT, Interfakultäres Zentrum für Forschung und Dienstleistungen im Bereich Bauwesen und Landnutzung, Universität Modena und Reggio Emilia
Luca Pozza, CIRI EC, Interfakultäres Zentrum für industrielle Forschung im Bauwesen, Universität Bologna
Chiara Vernizzi, CIDEA, Interfakultäres Zentrum für Energie und Umwelt, Universität Parma