BIM, was ist das?
Die einleitende Definition nach Wikipedia ist: „Der Begriff Building Information Modeling (kurz: BIM; deutsch: Bauwerksdatenmodellierung) beschreibt eine Methode der optimierten Planung, Ausführung und Bewirtschaftung von Gebäuden und anderen Bauwerken mit Hilfe von Software. Dabei werden alle relevanten Bauwerksdaten digital modelliert, kombiniert und erfasst. Das Bauwerk ist als virtuelles Modell auch geometrisch visualisiert (Computermodell).“
An dieser Stelle sei auf ein sehr einfaches Video bei YouTube mit dem Namen „Was ist Building Information Modeling (BIM)? BIM in 5 Minuten erklärt!“ hinzuweisen, dieses macht den Sinn dieser Methodik an einem einfachen Beispiel im Comic-Look recht anschaulich.
Im Rahmen der Planung einer IT-Verkabelung ist BIM als ein Werkzeug zu sehen, bei der traditionelle Planungsverfahren, die überwiegend auf Basis von Zeichnungen erfolgen, ersetzt werden durch den Einsatz von datenbankbasierender Software und die Planung zunächst losgelöst von Zeichnungen direkt in ein Bauwerksmodell erfolgt. Diese Bauwerksmodelle stellen eine Informationsdatenbank dar, um im Planungsprozess u.a. verschiedene Lösungsvarianten darzustellen, Entscheidungen durch Veranschaulichung zu vereinfachen, Mengen und Kosten durch Extraktion von großen Datenmengen zu ermitteln. Dabei erfolgt der Einsatz beginnend bei der ersten Vorplanung bis hin zur Inbetriebnahme.
Eine Reduzierung von BIM auf eine reine 3D-Planung ist falsch, sie wird der Komplexität, mit der BIM eingesetzt werden kann, nicht gerecht.
IT-Verkabelungsplanung traditionell
Um die Unterschiede bzw. Herausforderungen von BIM bei der Planung einer IT-Verkabelung nachvollziehen zu können, ist es zunächst notwendig, die bisher bewährte Planungssystematik zu verstehen. Diese wird unter Berücksichtigung von geringfügigen Abweichungen vermutlich für die meisten Projekte so aussehen, wie nachfolgend auf Basis einer fast 30-jährigen Erfahrung vom Autor erläutert. Bei allen Erläuterungen und Vergleichen ist es wichtig zu verstehen, dass der Schwerpunkt des Artikels auf der Planung einer IT-Verkabelung im Falle eines Neubaus gesetzt wird. Die Änderung einer vorhandenen Verkabelung in einem Bestandsgebäude ist zumeist nicht so einfach mit BIM zu realisieren, da die Rahmenbedingungen völlig anders sind.
Es gibt viele Planungsmodelle, in Deutschland hat sich in den letzten Jahrzehnten ein Leitfaden bewährt, der für Projekte im öffentlichen Bereich häufig zu einer Pflicht geworden ist und auch bei nichtöffentlichen Baumaßnahmen sehr oft zur Anwendung kommt: Die Honorarordnung für Architekten und Ingenieure, kurz HOAI. Dieses Regelwerk beschreibt nicht nur Regeln zur Honorarermittlung zwischen Bauherren und Planern, sie gibt auch in vielen Fällen vor, welche Planungsergebnisse zu welchem Zeitpunkt zu liefern ist. Dabei wird der gesamte Planungsprozess bis zur Übernahme „des Gebauten“ durch den Bauherren/Nutzer in 9 Phasen unterteilt. Mit jeder Phase steigt die Genauigkeit der Planungsergebnisse und ermöglicht damit
Abbildung 1: Planungsphasen der HOAI
- die Ermittlung von Kosten für das Projekt,
- die Ausarbeitung von mehreren technischen Lösungen und Festlegung der „richtigen“ Lösung,
- die Ermittlung einer ausführenden Firma (= Installationsunternehmen),
- die Erstellung von präzisen Montageplänen durch die ausführenden Firmen,
- die installationstechnische Umsetzung durch die ausführenden Firmen,
- die kaufmännische und technische Abnahme der Installation.
Die in der HOAI beschriebenen, vom Planer durch den Bauherrn eingeforderten Planungsergebnisse sind allerdings sehr grob und lassen ohne weitere vertragliche Vereinbarungen sehr viel Spielraum zu. Eine Präzisierung ist durch eigenständige vertragliche Formulierung möglich oder auch durch Einforderungen von weiteren Richtlinien, beispielsweise ist die VDI-Richtlinie 6026 „Dokumentation in der technischen Gebäudeausrüstung – Inhalte und Beschaffenheit von Planungs-, Ausführungs- Revisionsunterlagen“ zu nennen, die deutlich präziser beschreibt, was in welcher Planungsphase in welcher Genauigkeit zu liefern ist.
Beschränken wir uns bei der weiteren Betrachtung auf die HOAI-Phasen 1-5, die im Wesentlichen den Grundstein für die tatsächlich vom Installationsunternehmen durchgeführte technische Realisierung legen. Vereinfacht gesagt: Das technische Ziel der HOAI-Leistungsphasen 1 bis 5 ist neben der Ermittlung von technischen Lösungen und den damit verbundenen Kosten letztendlich die ausführende Firma in die Lage zu versetzen
- eine Werk- und Montageplanung vorzunehmen (= Detailplanung in Form von Handlungsanweisungen an Monteure),
- zu installieren,
- die Installation auf Sicherstellung der geforderten Funktionen zu prüfen,
- eine Revisionsdokumentation abzuliefern.
Im Kontext des vorliegenden Artikels ist das Endergebnis der Installation die Bereitstellung einer anwendungsneutralen Kommunikationsverkabelung. Die besondere Problematik bei der Planung und späteren Ausführung ist die klare Definition der Schnittstellen und Abgrenzung zu „kollidierenden“ Gewerken. Beispiele für alltägliche Konflikte:
- Welcher IT-Planer ist nicht schon einmal davon betroffen gewesen, dass der durch den Architekten geplanten Etagenverteilerraum viel zu klein war und damit den späteren Betrieb des Netzes erheblich beeinträchtigt (Stichwort: Zugänglichkeit der Schränke von vorne und hinten).
- Häufig kommt es vor, dass die Nutzungsform eines Raumes sich im Rahmen der Planung massiv geändert hat und dies dann zur Folge hat, dass zu wenige/viele IT-Ports oder eine falsche Position dieser Ports vorgesehen wurden. Beispiel: Aus einem 3-Mann-Büro wird ein Besprechungsraum, der jetzt einen Display an der Raumtür und einen Netzwerkanschluss an der Wand zur Anbindung eines Bildschirms benötigt.
Während des Planungs- und Ausführungsprozesses ist also häufig mit Konflikten zu rechnen, die zeitnah abgestimmt werden müssen, um sowohl Kosten- wie auch Terminrisiken zu minimieren.
Lassen Sie uns in die „traditionelle“ Planung einer IT-Verkabelung einsteigen, wie sie spätestens bei der Leistungsphase 5 „Ausführungsplanung“ vorgenommen wird. Nebenbei bemerkt: Im Vergleich zu anderen Gewerken wie z.B. die Planung von Heizung/Lüftung/Sanitär/Klima (HLSK) oder auch Elektro ist die Komplexität bei der IT-Verkabelung eher als gering einzustufen. Die wichtigsten Planungsergebnisse sind
- Planungsunterlagen in Form von Grundrissen
- Planungsunterlagen in Form von Schrankaufbauten
- Planungsunterlagen in Form von verschiedenen abstrakten grafischen Darstellungen.
Grundrissdarstellung
Beim klassischen Grundriss wird ein CAD-Programm genutzt. In einer 2-dimensionalen Darstellung – häufig mit bereits enthaltener Möblierung – erfolgt eine je nach Projektanforderung definierte „grobe“ Verortung der Anschlüsse (= Kommunikationsdosen). Zumeist enthalten diese Pläne noch keine Höhenangaben zur Montage und man überlässt diese weitere Präzisierung der ausführenden Firma (baubegleitende Planung oder Werk-und Montage-Planung). Auch eine Dosenbeschriftung erfolgt zunächst noch nicht, sie ist häufig erst Gegenstand der Revisionsdokumentation. Das Beispiel in Abbildung 2 macht Folgendes deutlich:
- Die Datendosen sind nur als blaue Rechteck-Symbole dargestellt (Beispiel: 4 Datendosen auf dem linken Konferenztisch). Im Unterschied zu den Möbeln sind diese nicht maßstabsgerecht oder entsprechen nicht dem tatsächlichen Aussehen. Würde man dies maßstäblich darstellen, so wären sie in einem üblichen Papierausdruck auf der Baustelle durch den Monteur nicht mehr erkennbar (zu klein) und damit ungeeignet als Montageanleitung.
- Die zum Datenanschluss führenden Datenkabel sind nicht dargestellt. Würde man dies machen, so wäre die Übersichtlichkeit bei einer Etage mit mehreren Dutzend oder hundert Anschlüssen nicht mehr gewährleistet.
- Im Ausschnitt nicht erkennbar: Hauptkabelwege (Trassen etc.) werden in einer CAD-Zeichnung erfasst und dargestellt. Sie sind ein wichtiges Element und bedürfen einer intensiven Abstimmung mit anderen Gewerken.
- Wichtig: Die eingetragenen Datendosen haben keinen Bezug zum Tisch. Würde der Möbel-Fachplaner den Tisch verschieben oder gar wegfallen lassen, so würden im ungünstigsten Falle Datendosen dort ohne Sinn montiert werden (da sie nicht „mitwandern“). Festgestellt wird dies erst durch den Monteur, was zu erheblichen Konflikten führen kann.
- Im CAD-Plan so nicht erkennbar: Man kann jedem einzelnen „Zeichenobjekt“ Datendose weitere Merkmale/Attribute zuordnen, die später ausgelesen werden können. Dies ist sehr aufwendig und wird nur selten gemacht. Ein übliches Attribut ist zumeist die Bezeichnung der Datendose.
Abbildung 2: Beispiel für CAD-Darstellung der Tertiäranschlüsse
Nur sehr selten werden zu den einzelnen Grundrissen auch Wandansichten erstellt (Vorleistung des Architekten), mit deren Hilfe eine anschaulichere Lage der Datendose möglich wäre (Montagehöhe, Position im Vergleich zur Möblierung etc.).
Ein besonders wichtiger Spezialfall ist die Planung der IT-Technikräume (Etagenverteiler, Gebäudeverteiler, Standortverteiler). Diese Räume stellen zentrale Knotenpunkte des Netzwerkes dar und die richtige Positionierung einer ausreichenden Anzahl von IT-Schränken ist sehr wichtig. Bei einer Zuteilung eines Raumes durch den Architekten an die IT-Fachplanung können Kollisionen entstehen. Zwei Beispiele:
- Die Durchführung von wasserführenden Leitungen in und durch solche Räume muss erkannt werden, um auf sie reagieren zu können.
- Häufig werden in solchen Technikräumen Steigschächte platziert, die nicht von der IT, sondern von anderen Gewerken genutzt werden. Nehmen diese möglicherweise Einfluss auf die Zugänglichkeit zu den Schränken?
Es wird deutlich, dass bei einer starken Abhängigkeit der zu planenden IT-Objekte von anderen Gewerken (insbesondere Möbelplanung und HLSK/Elektroplanung) der Abstimmungsprozess von erheblicher Bedeutung ist und bei der traditionellen Methode ein hohes Maß an Kommunikation zwischen allen Beteiligten erfordert. Heute benutzt man dazu in erster Linie Besprechungen und E-Mail-Kommunikation mit einer – im besten Fall – zentralen Bearbeitung von CAD-Plänen (Stichwort: Dokumenten-Sharing über zentrale Plattformen wie z.B. PKM oder Conject). Fließt die Änderungsinformation der in der Regel vorausgehenden Gewerke Möblierung/HLSK/Elektro nicht zeitnah an die IT-Fachplanung, so ist das Kollisionspotenzial hoch.
Schrankaufbaupläne
Die Darstellung des Schankaufbaus obliegt in der Regel ausschließlich der IT-Fachplanung (was wird im Schrank wo und wie montiert). Stimmen sich die Planungsgruppen „Aktives Netzwerk“ und „Passives Netzwerk“ miteinander ab, ist das Kollisionspotenzial klein. Das Beispiel in Abbildung 3 macht folgendes deutlich:
- Das Hauptziel ist die Verortung der einzubauenden Komponenten insbesondere im 19“-Montagebereich. Dazu kann man sehr unterschiedliche Programme benutzen, beliebt sind Microsoft Visio, Microsoft EXCEL, CAD.
- Es ist weitestgehend „Geschmackssache“, ob man – wie im Beispiel – eher schlichte Symbole verwendet oder Objekte platziert, die aussehen wie die konkret montierten Einheiten (erkennbare Datenports, Schrauben, Halterungen etc.).
- Der Umfang der weiteren Zusatzinformationen zu den einzeln eingebauten Schrankkomponenten ist sehr unterschiedlich (ggf. Datenblätter). Solange keine speziellen für Netzwerke entwickelten Dokumentationssysteme verwendet werden (z.B. FNT Command oder AIXboms), befinden sich diese Informationen in eigenen Dokumenten. Beispiel: Optional können bei Rangierfeldern Belegungs-/ Aufschaltlisten in EXCEL oder Visio geführt werden.
Abbildung 3: Beispiel für einen Schrankaufbauplan
Abstrakte grafischen Darstellungen
Ein zentrales Element der IT-Verkabelungsplanung ist die Darstellung der Verbindungen zwischen den unterschiedlichen Elementen der Verkabelung. Insbesondere die grafische Darstellung der Primär- und Sekundärverkabelung in Form eines Strangschemas oder „Kabelspinne“ ist von großer Bedeutung. Die Topologie mit allen Stärken und Schwächen wird sichtbar, die Qualität der Verbindungen (Medium, Länge, Faseranzahl etc.) lässt sich durch den eigentlichen Nutzer der Verbindungen (den Planern der Switches) beurteilen.
Das Strangschema ist ein wesentliches Element in den frühen Planungshasen „Vor- und Entwurfsplanung“. Sie sind im Verhältnis zu anderen Fachplanern weitestgehend konfliktfrei und bedürfen keines hohen Abstimmungsbedarfes.
Zusammenfassung Verkabelungsplanung traditionell
Planungsergebnisse bei der klassischen Planung basieren zu einem sehr großen Teil auf Zeichnungen. Damit lassen sich bereits sehr gut Kostenkalkulationen durchführen, es lassen sich Ausschreibungsunterlagen (oder Pflichtenhefte) erstellen und letztendlich lassen sich die ausführenden Installationsunternehmen in die Lage versetzen, eine konkrete Werk- und Montageplanung zu erstellen, welche auf der Baustelle an den Monteur weitergegeben werden kann. Folgende Vorteile der typischen Ausführungsplanung sind hervorzuheben:
- Eine Minimalisierung der Planungsergebnisse ist möglich, letztendlich muss der Monteur wissen, was er zu tun hat.
- Die Verwendung von unterschiedlichen, in der Regel weit verbreiteten Planungswerkzeugen ist möglich (CAD, Visio, EXCEL …)
- Die Detailplanung für jeden einzelnen Raum und jede Dose beginnt häufig erst mit LP5. Exemplarisch lassen sich für typische Räume oder Flächeneinheiten bereits genaue Entwürfe machen und abstimmen.
- Insbesondere bei öffentlichen Auftraggebern zwingt das Gebot der Herstellerneutralität Produkte so spät wie möglich festzulegen, Produktvorgaben zu Dosen oder Verteilerschränke beispielsweise können bzw. brauchen erst nach Vergabe des Auftrages erfolgen.
- Der Zeitpunkt zur exakten Planung und Festlegung von wichtigen Einzeldetails wird relativ weit nach hinten geschoben in die Werk- und Montageplanung.
- Dies ist eine seit Jahrzehnten bekannte Verfahrensweise und wird von jedem beherrscht. Selbst kleinere Installationsunternehmen können mit dieser Methodik arbeiten.
Die Nachteile:
- Es existiert ein großes und unhandliches Abstimmungspotenzial u.a. bei Änderungen durch den Architekten, Änderungen der Raummöblierungen, Änderung der Fachplanungen von Trassen, Rohren, Kanälen etc…
- Dies führt zu intensiven – zumeist persönlichen – Abstimmungen in Form von viele Planungs- und Baubesprechungen mit komplizierten, häufig nicht klar definierten Freigabeprozessen.
- Es besteht das Risiko, dass schwerwiegende, kaum korrigierbare Abweichungen zwischen Umsetzung und Planung die Folge sind.
- Die Planungsergebnisse (Ausführungsplanung, Werk- und Montageplanung) und Revisionsdokumentation lassen sich nur eingeschränkt in ein Facility Management übernehmen.
IT-Verkabelungsplanung nach BIM
Alle oben beschriebenen Beispiele der traditionellen Planung bezogen sich auf einen 2D-Ansatz, selbstverständlich lassen sich viele Planungsergebnisse auch in 3D-Form darstellen (Grundrisse, Schnitte, Schrankaufbauten), was aber durch seine Komplexität eher selten vorkommt. Diese 3D-Darstellung ist aber noch kein BIM. Bei BIM werden die zu planenden Objekte (in unserem Fall: Objekte der IT-Verkabelung) nicht gezeichnet, sie werden modelliert, dazu lassen sich z.B. zwei Werkzeuge in Kombination nutzen.
Abbildung 4: Ausschnitt einer Kabelspinne Sekundärverkabelung
Revit von Autodesk liefert ein parametrisches Gebäudemodell für Architekten und Ingenieure und ermöglicht die visuelle Darstellung der Objekte aus der Datenbank. Sämtliche Pläne, Grundrisse, Ansichten und die 3D-Darstellungen sind darin enthalten. Reports können damit erzeugt werden, um u.a. automatisierte Abfragen zu erzeugen (z.B. Mengenermittlungen). Für die IT-Planung eher ohne Bedeutung ist, dass Berechnungsalgorithmen enthalten sind (z.B. Berechnung von Belüftungen). Revit selbst ist auch eine Datenbank, in der die Informationen zu den einzelnen Objekten enthalten sind. Bei sehr großen Projekten kann es erforderlich sein, dass diese und weitere Informationen in einer externen Datenbank gepflegt werden.
Bei dRofus von Nemetschek-Group werden datenbankbasierend die verwendeten Objekte definiert und Festlegung der Eigenschaften getroffen (z.B. einer Datendose). Sämtliche Räume werden definiert inkl. Festlegung der Funktionen und Inhalte, ähnlich zu klassischen Raumbüchern. Ein wichtiges Merkmal ist die Möglichkeit zum Anforderungsaustausch der verschiedenen Gewerke. dRofus als zentrale Datenbank muss dabei vom Projekt gestellt werden. Der Zugang für alle Gewerke erfolgt über ein Web-Interface.
Neben den hier genannten Produkten von Autodesk und Nemetscheck bieten weitere Hersteller sicher vergleichbare Software an. Dieser Artikel beschreibt jedoch die erste Erfahrung von ComConsult mit BIM, daher können über weitere Produkte keine Aussagen getroffen werden.
Wie muss man sich jetzt den Einsatz dieser Werkzeuge konkret vorstellen? Kommen wir wieder zurück zu unserem zugegeben sehr vereinfachten Planungsziel. Angestrebt wird eine ausführungsreife Festlegung der räumlichen Lage von zu installierenden Objekten der Kommunikationsverkabelung, dies könnte z.B. sein:
- Datenkabel (optional)
- Verteilerschränke
- Datendosen
- Kabelführungssysteme
Eine Planung der Objekte völlig unabhängig von den anderen Gewerken führt u.U. zu Kollisionen oder Fehlplanungen, deshalb sieht man bei BIM eine erzwungene Abhängigkeit von anderen Objekten vor. Beispielsweise sind Dosen mit der Wand „verbunden“ bzw. verknüpft und jede Änderung der Wand hat Folgen für die Dose. Ergänzt werden diese Objekte mit vielen begleitenden Informationen, diese Informationen werden nicht dem Zeichenobjekt zugeordnet (wie beim klassischen CAD), sondern sie fließen direkt in einer Datenbank ein und können demzufolge deutlich umfangreicher sein (siehe Abbildung 5).
Abbildung 5: Zusatzangaben im BIM bei einem IT-Verteilerschrank
Konkret heißt das: Jeder Raum in einem Gebäude wird im Modell mit IT-Komponenten ausgestattet (mit Hilfe von dRofus), der direkt die Beziehung der IT-Komponenten zu vielen im Raum befindlichen „fremden“ Objekten berücksichtigt (zunächst betrachten wir nur Verkabelungskomponenten, keine IT-Komponenten wie Switches, Drucker o.ä.). Im Endergebnis wird z.B. eine Datendose sofort einer Wand zugeordnet (über Revit), auf oder in der diese Dose montiert werden soll. Ideallfall bzw. Wunschvorstellung: Bewegt sich diese Wand in der Planung, so wandert die Dose direkt mit. Wenn alle im Raum vorgesehenen Elemente geplant wurden, lassen sich sehr eindrucksvolle 3D-Raumansichten machen, die mit 360-Grad-Techniken gedreht werden können. Ist ein solches Modell komplett, kann man virtuell durch das Gebäude „gehen“ und sich in jedem Raum die Dosen ansehen.
In der beispielhaften 3D-Ansicht eines medizinisch genutzten Raumes (Abbildung 6) sind deutlich erkennbar Möbelelemente, technische Geräte für medizinische Betreuungen und erst bei genauem Hinsehen können z.B. Objekte gesehen werden, die Datendosen als Teil der Tertiärverkabelung sein könnten. Würde man diese näher heran zoomen, wären sie deutlich besser erkennbar, sowohl in Form wie auch in exakter Lage (Detail: Deckeneinheit). Es wird aber auch sofort nachvollziehbar: Bewegt man sich durch den virtuellen Raum, so können in „unserem“ Falle nur die Dosen gesehen werden, die nicht durch Mobiliar verdeckt werden bzw. man muss gezielt die störenden „Layer“ ausblenden.
Abbildung 6: 3D-Ansicht eines für medizinische Zwecke genutzten Raumes
Damit ein solches Ergebnis geliefert werden kann, benötigt der IT-Fachplaner konkrete Angaben. Als erstes gehen wir davon aus, dass im Rahmen der Entwurfsplanung die wichtigsten technischen Parameter festgelegt wurden: Verteilerräume, Übertragungsqualität des Anschlusses/Steckergeometrie und Kabelqualitäten stehen fest. Benötigt werden weitere Angaben von Dritten zu
- Anzahl der Kommunikationsanschlüsse,
- Horizontale und vertikale Lage der Anschlüsse im Raum.
Beides kann der Fachplaner alleine nicht liefern, bei einer guten Planung werden die IT-Abteilung und ggf. die verschiedenen Nutzer involviert.
Wie erfährt der IT-Fachplaner die Anzahl der im jeweiligen Raumtyp benötigten Kommunikationsanschlüsse? Dies hängt von der Gebäudeart ab. Beispielsweise lassen sich in einem Bürogebäude relativ einfach Regelwerke erstellen, wie z.B. ein 2-Personen-Büro auszustatten ist. Damit bekommen alle diese Räume dieselbe IT-Ausstattung. Schwieriger wird es bei „besonderen“ Räumen, bei denen z.B. ein spezieller Nutzer die Anzahl vorgeben muss. Dies können Labore in Universitäten sein, einfache Küchen, Besprechungsräume, Räume mit Elemente der Gebäudeleittechnik o.ä. Eine ganz besondere Herausforderung ist die Planung in Krankenhäusern und sie eignet sich gut, die Komplexität bei solchen Planungen darzustellen.
Wir alle können uns gut vorstellen, dass es sehr unterschiedliche Räume zur Behandlung von Patienten gibt und in jedem sehr unterschiedliche medizinische Geräte mit Anforderungen an einen IT-Anschluss vorzusehen sind. Diese Anzahl kann nur der Nutzer (bzw. ein beauftragter medizinischer Fachplaner) festlegen! Bei der klassischen 2D-Planung müsste dieser Nutzer für jeden Raum eintragen, was er dort benötigt (zeichnerisch oder in Raumbüchern/Raumlisten). Bei BIM gibt es die Möglichkeit, jedem im Raum einzubringenden Objekt (Drucker, medizinisches Gerät, Display, PC, etc. etc.) die Anforderung „es benötigt eine Anzahl von IT-Ports“ zuzuordnen, diese Anzahl fügt der Nutzer bzw. der zugehörende spezielle Fachplaner des Gerätes zu, nicht unbedingt der IT-Fachplaner. In Abbildung 8 ist eine solche Eingabemaske dargestellt. Uns interessiert konkret nur der ganz rechte Teil: Hier trägt der medizinische Nutzer beispielsweise ein, wie viele LAN-Ports er für dieses Gerät braucht. Er kann sogar eintragen, ob er PoE benötigt. Dies hat keinen Einfluss auf die Verkabelung, aber möglicherweise später auf die Planung des Access-Switches.
Abbildung 7: 3D-Ansicht einer für medizinische Zwecke genutzten Deckeneinheit
Wenn für alle im Gebäude einzubringenden Geräte mit Hilfe solcher Masken die benötigte Portanzahl erfasst worden ist, lässt sich mit BIM sehr einfach ermitteln, wo wie viele Ports benötigt werden. Der IT-Verkabelungsplaner kann konkret in jedem Raum dafür sorgen, dass ausreichende Dosen mit diesen Ports vorhanden sind; zunächst völlig unabhängig von der Lage der Anschlüsse.
Wir alle wissen aber: Das Charakteristikum einer „anwendungsneutralen Kommunikationsverkabelung“ nach EN 50173 besteht darin, dass die Bereitstellung von Datenanschlüssen unabhängig von den aktuell vorliegenden Nutzeranforderungen sein muss und grundsätzlich weitere Anschlüsse in den Räumen vorzusehen sind, die ggf. in Zukunft vielleicht irgendwo gebraucht werden. Eine reine Nutzeranforderungsbetrachtung würde z.B. keine Datenanschlüsse für Access Points vorsehen: ein Nutzer fordert ein WLAN, keine Access Points. Demzufolge müssen Räume neben den konkret benötigten Nutzerports weitere Anschlüsse erhalten (anwendungsneutral und flächendeckend).
Damit verbunden ist ein wichtiges Prozessproblem, was zu klären ist: Wie stellt man sicher, dass durch einen speziellen Nutzer geforderte Ports dann auch in der Grundausstattung des Raumes enthalten sind bzw. nicht doppelt mitgezählt werden? Beispiel: Ein Mitarbeiter in einem Ein-Personenbüro benötigt einen RJ45-Port für seinen Drucker und trägt diesen in die BIM-Eingabemaske des Druckers ein. Die IT-Abteilung plant grundsätzlich für ein Ein-Personenbüro 3 Datenanschlüsse ein, u.a. soll einer für mögliche Drucker vorgesehen werden. Damit darf der RJ45-Port des Druckers nicht zusätzlich geplant werden, denn sonst würde der Raum 4 RJ45-Ports bekommen. Aber es stellt sich die Frage, ob das allen Beteiligten klar ist? Erste Projekterfahrungen der ComConsult Beratung und Planung sind da leider anders.
Kommen wir zurück zur Planung bzw. Festlegung der Anschlüsse in den Räumen einer Etage. Ein Architektengrundriss (klassischer 2D-CAD-Grundriss) mit Räumen liegt vor und im Idealfall gibt es viele Raumtypen mit hohem Wiederholungsfaktor, z.B. viele Ein-Arbeitsplatz-Büros exakt des gleichen Typs. In der Leistungsphase 3 „Entwurfsplanung“ wurde z.B. die Anzahl der IT-Ports als Grundausstattung für typische Räume festgelegt und eine Kalkulationsregel für Access Points. Für besondere Raumtypen aber muss in Abstimmung mit der IT-Abteilung die Anzahl individuell festgelegt werden. Dies können je nach Gebäudetyp mehrere hundert Räume sein, die alle einzeln „geplant“ werden müssen. Im Endergebnis kennt der IT-Fachplaner die Grundmengen pro Flächen/Raumeinheit plus die oben beschriebenen besonderen Nutzerports, beide muss er konsolidieren und weiß damit die exakte Anzahl pro Raum (Flächeneinheit); siehe Abbildung 2. Dies ist keine Besonderheit von BIM, der Unterschied wird nachfolgend beschrieben.
Abbildung 8: Beispiel: Eingabemaske für ein medizinisches Gerät
Wie wir gesehen haben reicht das Wissen, „wie viele Ports in welchem Raum benötigt werden“ bei einer kollisionsminimierten Planung nicht aus. Im nächsten Schritt muss – und das unterscheidet die BIM-Planung von der klassischen Methode – sehr frühzeitig festgelegt werden, an welcher Stelle im Raum die Datendose zu platzieren ist. Die Werk- und Montageplanung des Installationsunternehmens kann nicht abgewartet werden. Grundsätzlich kann nur der Nutzer der IT-Ports beurteilen, wo die beste Lage ist. Nutzer sind grundsätzlich:
- „Spezialnutzer“ z.B. TGA/GLT oder in unserem Beispiel auch Medizintechniker → jede Dose ist vermutlich anders zu platzieren
- IT-Abteilung (Nutzung eines Regelwerkes: „In der Regel wird jede Dose eines Arbeitsplatzes wie folgt platziert“)
Diese sogenannte „Verortung“ der Anschlüsse ist in einem 2D-Plan nur unzureichend möglich, sie wird bei der traditionellen Planung durch direkte Abstimmung mit den ausführenden Firmen fortgeführt (Werk- und Montageplanung). Denkbar wären Wandansichten bereits während der IT-Fachplanung, diese werden aber nur selten verwendet, da der damit verbundene zeichnerische Aufwand sehr hoch ist.
Abbildung 9: Beispiel Wandansicht
Anders bei BIM, hier werden bei jedem Raumtyp im Modell die Datendosen platziert, dies kann über entsprechende Einträge in den Datensätzen erfolgen (Eingabe von Höhenangaben), aber auch durch klassische Drag-and-Drop-Technik. Dabei werden die Datendosen direkt „verknüpft“ mit den Montageorten (z.B. einer Hohlraumwand) und die Dosen haben automatisch in der Objektinformation eine Angabe zur Lage als Parameter. Sie werden nicht einfach „reingezeichnet“! Die Objekte (z.B. Dosen) werden i.d.R. in der Grundrissansicht positioniert und die Höhe im Raum über Eingabe in einem Datenfeld festgelegt. Idealerweise hat man mehrere Ansichten und Schnitte parallel geöffnet. Bei Positionsänderung eines Objektes werden alle Ansichten automatisch aktualisiert. Die Abbildung 10 basiert auf der Darstellung Abbildung 6 und es wurden alle „überflüssigen“ Informationen (bei CAD nennt man das z.B. Layer) ausgeblendet, so dass im „gefilterten“ 3D-Modell die Lage deutlich zu sehen ist. Prinzipiell wäre damit schon das Ziel erreicht, eine Dokumentation zu erstellen, auf deren Basis ein Monteur die Datendosen montieren könnte.
Diese beispielhafte Darstellung darf nicht darüber hinwegtäuschen, dass es pro Raumtyp (Raumblatt) sehr viele Darstellungsformen/Ansichten gibt (im konkreten Projekt bis zu 9 Darstellungen wie z.B. Grundriss, Deckenspiegel, Wandansicht, Schnitte, 3D-Darstellung), die mehr oder weniger einfach erzeugt werden können. Die bereits gezeigte Wandansicht (Abbildung 9) lässt sich ebenfalls so nach einer vollständigen BIM-Planung für alle Räume und alle Wände generieren.
