BIM übt immer mehr Einfluss auf das Aussehen von Gebäuden, deren Struktur und Funktionen aus, und wie die verschiedenen Beteiligten an der Planung und Ausführung mitwirken. Erfahren Sie anhand von Praxisbeispielen wie BIM eingesetzt wird und was für eine Rolle BIM to Field im BIM-Workflow spielt.

Von "Field to BIM" to “BIM to Field”

Vielleicht haben Sie schon von Field to BIM gehört, dem Prozess der Erfassung digitaler Daten mit einem Laserscanner, der dann zur Weiterverarbeitung an die CAD-Software übertragen wird. Eng verbunden mit Field to BIM ist BIM to Field. In BIM to Field werden die Daten aus dem BIM-Modell auf die Baustelle gebracht - in Field to BIM die Daten aus der Baustelle auf das Modell. So sieht der Workflow Field to BIM - BIM to Field aus: 

BIM-Workflow “Field to BIM” (oben) und “BIM to Field” (unten): Bestandsaufnahme mittels 3D-Laserscanning, 3D-Modellierung, sowie Planung und Absteckung zur Realisierung.

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BIM to Field: Was ist das?

Die Meisten kennen den Begriff BIM to Field, aber was genau ist damit gemeint? BIM to Field (auch: BIM2Field) beschreibt den Prozess der Übernahme von digitalen Daten in ein Informationsmodell, um die genaue Konstruktion, den Betrieb oder die Wartung vor Ort zu dokumentieren.

Roboterwerkzeuge ermöglichen es, Modelldaten auf ein tragbares Tablet-Gerät im Feld zu übertragen. Diese Daten werden dann an den Roboter weitergeleitet, der eine genaue Zuordnung vom Informationsmodell mit dem Lasermesssystem bis zu einer Toleranz von 2 mm ermöglicht. Diese Technologie korrigiert Punkte auf unebenen Oberflächen und lokalisiert Wanddurchbrüche. Abweichungen der Modelldaten aufgrund veränderter Bedingungen vor Ort können protokolliert und als Bestandsdaten an das Projektteam zurückgemeldet werden. Schon aus Effizienzsicht kann so eine Person mit manuellen Methoden fünfmal so viele Punkte setzen wie ein Zwei-Personen-Team.

Und so funktionierts:

Die Absteckpunkte werden im CAD-Programm auf dem Bauplan markiert und exportiert. Die Daten werden dann in die Software importiert, die den Roboter steuert. Diese werden als Plan auf dem  Mess-/Absteckgerät dargestellt. Die Geräte lasern direkt auf die Decke, die Wände oder die Böden. Dann werden die Punkte abgesteckt, Berechnungen durchgeführt oder einzelnen Absteckpunkte mit Koordinatenangaben dokumentiert und fotografiert, beispielsweise bei Kollisionen.

Einige Vorteile sind:

1. Zeitersparnis auf der Baustelle

2. Eliminierung von Baufehlern, indem genau nach Plan gearbeitet wird

3. Höherer ROI durch effizientes Arbeiten und Fehlervermeidung

Vom CAD-Plan auf die Baustelle einmessen und abstecken

Dieser Ansatz aus dem BIM-Workflow wurde mithilfe des Vermessungsgerätes, dem Rapid Positioning System (kurz: RPS) erfolgreich eingesetzt. Dabei konnte die Kurt Lüscher AG, ein Elektroinstallations-Unternehmen aus Aarau, den Absteck- und Messprozess im direkten Vergleich gegenüber dem Maßband deutlich beschleunigen. Während der Schalungsarbeiten an einem Betonbauwerk in Veltheim, Schweiz, konnte das Rapid Positioning System Pläne bzw. Absteckpunkte direkt aus dem CAD-Programm auf der Baustelle exportieren. Aber wie genau funktioniert dieser Prozess?

Die digitalen Daten des CAD-Programmes werden dank IFC-Schnittstelle zunächst auf ein tragbares Tablet-Gerät übertragen. Dieses Gerät ist mit dem Vermessungsgerät verbunden, welches jene digitalen Daten in sekundenschnelle auf den Roboter überträgt, der mit seinem Lasermesssystem eine genaue Absteckung des Informationsmodells ermöglicht. Severin Meier, Systemintegrator bei der Kurt Lüscher AG, konnte sich diese Technologie erfolgreich zunutze machen: ,,Wir sind schneller, es ist einfach zum Einlegen und vor allem genau”. Da nicht nur die Schnelligkeit, sondern ebenso die Genauigkeit und einfache Handhabung der Vermessungsgeräte überzeugt, wird diese Methode gänzlich gegenüber dem traditionellen Maßband bevorzugt.

Vom Maßband zum Roboter

Digitalisierung und BIM spielen eine wichtige Rolle bei den baulogistischen Prozessen des niederländischen Installationsunternehmens Megens. Der technische Leiter Armand van Andel erklärt: “Unsere Vision ist es, grundsätzlich so vorzugehen, dass der Nächste im Ablauf der Baulogistik die Arbeit problemlos übernehmen und weiterführen kann.“ Was sich in den letzten Jahren jedoch immer als Herausforderung herausgestellt hat, war der Transfer des gesammelten Wissens für den Installateur, der letztlich die Montage übernimmt. Dazu erläutert Armand: „Die Informationen sind da, aber die große Frage ist: Wo und wie teilen wir sie? Wir hören oft, dass es viel Zeit braucht, bis die Informationen aus dem Modell direkt auf der Baustelle ankommen.

Megens hat die Lösung in der Technik gefunden: ein Roboter, der die Informationen aus dem BIM-Modell auf die Baustelle überträgt. Dieser Roboter zeigt mit einem Laserstrahl die genauen Positionen auf der Baustelle an, die den im BIM-Modell angegebenen Punkten entsprechen. So werden die im Büro erstellten Informationen schnell und präzise auf die Baustelle übertragen.

„Außerdem bringt der Einsatz des Roboters einen noch wichtigeren Vorteil: Abgesehen von der Zeitersparnis, die Sie durch eine schnellere Vorgehensweise erzielen, können die Mitarbeiter das tun, was sie eigentlich tun sollten: Nämlich, die Installation vornehmen. Wenn man die Zeit, die die Mitarbeiter produktiv einsetzen, um 10% steigern kann, dann macht das schon sehr viel aus.“ Außerdem erreichen Sie die Einsparungen nicht nur auf der Baustelle, sondern auch bei der Modell-Erstellung, erläutert Armand: „Die Stundenzahl, die Sie mit der Messung im Modell verbringen, wird erheblich reduziert.“ Nachdem das Modell in unserer CAD-Software erstellt wurde, kann der Ingenieur mit dem Plugin Trimble Field Points Punkte einfach markieren. Diese Punkte können schnell für den Einsatz durch den Roboter exportiert werden, was auch viel Zeit einspart.

Optimaler Datenaustauschprozess

Die Folgen von Ungenauigkeiten bei der manuellen Ausführung hatten bisher grosse negative Auswirkungen auf den weiteren Arbeitsablauf. Aber dank moderner Technik eröffnet das dreidimensionale digitale Planen und Realisieren auf der Baustelle attraktive neue Möglichkeiten. Mit BIM to Field werden die Punkte aus dem Gebäudemodell direkt auf der Baustelle elegant digital, papierlos und schnell abgesteckt. Auf diese Weise können gleichzeitig die Installationen mehrerer Subunternehmer präzise positioniert werden, was gewährleistet, dass es auf der Baustelle zu keinen Verzögerungen kommt. Auf dieser Weise beschleunigt sich der Datenaustauschprozess zwischen Modell, Entwurf, BIM und Baustelle.

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