BIM (Building Information Modeling) ist bereits seit Jahrzehnten ein wertvoller Prozess für Bau- und Designteams. 3D-Modelle sind digitale Repräsentationen des physischen Raums, die bei der Planung und Ausführung von Bauprojekten hilfreich sind. In den letzten Jahren sind digitale Zwillinge – immersive 3D-Modelle des physischen Raums (basierend auf dem Ist-Zustand) – aufgetaucht, die Teams helfen, noch intelligenter und schneller zu arbeiten. 

BIM-Modelle und digitale Zwillinge sind zwar oberflächlich betrachtet ähnlich, weisen aber einige wichtige Unterschiede auf. Wie wir in diesem Artikel erläutern werden, handelt es sich hierbei um zwei sich ergänzende Technologien, die Architektur-, Ingenieur- und Bauteams (AEC) über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes hinweg unterstützen können – von der anfänglichen Planung bis hin zur Qualitätskontrolle in AEC und dem laufenden Facility Management. Auch in der Fertigung ist die Technologie des digitalen Zwillings bahnbrechend. Matterport hilft Marken bereits dabei, den BIM-Prozess und digitale Zwillinge zu integrieren, um die Welt eines intelligenten Gebäudes neu zu gestalten.

Was ist Building Information Modeling (BIM)?

Die Gebäudedatenmodellierung (Building Information Modeling, BIM) ist der ganzheitliche Prozess der Erstellung, Optimierung und Verwaltung von Informationen für ein Bauwerk vom Entwurf bis zum Betrieb. Im Mittelpunkt des BIM-Prozesses steht die Verwendung von 3D-Modellen, die die Kerndisziplinen Architektur, Hochbau, Tiefbau/Infrastruktur, Mechanik, Elektrik und Sanitär repräsentieren. Diese 3D-Modelle aus Tools wie Revit, Navisworks und Tekla werden in einer Vielzahl von Branchen mit vielen verschiedenen Anwendungsfällen eingesetzt, sind aber besonders wichtig für die Arbeitsabläufe in der Architektur, im Ingenieurwesen und im Bauwesen.

Werkzeuge wie Revit erstellen maßstabsgetreue Details, die mit den Koordinaten des Bauprojekts abgeglichen werden können, um den Beteiligten während des gesamten Lebenszyklus des Gebäudes eine zentrale Quelle der Wahrheit zu bieten. Dies ermöglicht strukturiertere und effizientere Projektmanagementpraktiken von der Entwurfsphase über die Bauphase bis hin zum Betrieb.

3D-Modellierungswerkzeuge gibt es im Bauwesen zwar schon seit Mitte der 2000er Jahre, aber die Technologie entwickelt sich ständig weiter. Die neuesten Versionen der Software nutzen künstliche Intelligenz, um automatisch funktionellere Datenmodelle zu erstellen, die mit dem Internet der Dinge (IoT) integriert werden können, um noch breitere Anwendungsmöglichkeiten zu erschließen.

Was ist die digitale Zwillingstechnologie?

Digitale Zwillinge sind virtuelle Nachbildungen von realen, physischen Assets. Die digitale Zwillingstechnologie bietet eine immersive, fotorealistische 3D-Erkundung von Räumen, die die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Interessengruppen ermöglicht. Dieser datengesteuerte Prozess hilft Teams, physische Objekte zu überwachen, fundierte Entscheidungen zu treffen und effizientere Workflows zu schaffen.

Dank einer Vielzahl von Anwendungsfällen für digitale Zwillinge ermöglichen sie eine digitale Transformation in einer Vielzahl von Branchen, z. B. im Baugewerbe, in der Fertigung, im Immobiliensektor, im Einzelhandel und vielen anderen. Digitale Zwillinge tragen nicht nur zur Entwicklung von Smart Cities bei, sondern lösen auch dringende Probleme in der Lieferkette. Da maschinelles Lernen und Automatisierung die digitalen Modelle weiter stärken, sollte diese leistungsstarke Technologie noch mehr Teams bei der Navigation durch den Projektlebenszyklus helfen.

Was ist der Unterschied zwischen digitalen Zwillingen und BIM?

Sowohl digitale Zwillinge als auch BIM-Modelle sind digitale Darstellungen von physischen Räumen. Der Hauptunterschied zwischen den beiden besteht darin, dass BIM-3D-Modelle zur Visualisierung des Designs und der Konstruktion einer Anlage verwendet werden, während ein digitaler Zwilling die virtuelle Interaktion mit diesem Asset ermöglicht.

Genauer gesagt, die wichtigsten Unterschiede, die es zu beachten gilt, wenn es um digitale Zwillinge und BIM geht:

• BIM-Modelle, die in Software wie Revit erstellt wurden, stellen die Designabsicht eines Gebäudes dar und helfen, die gewünschten physikalischen Eigenschaften und Abhängigkeiten zu visualisieren. Die 3D-Modelle, die mit einem BIM-Prozess verbunden sind, verfolgen und repräsentieren nicht automatisch die Änderungen im Bestand im Zeitverlauf. 

• Digitale Zwillinge bieten ein fotorealistisches virtuelles Abbild des physischen Raums und können im Laufe der Zeit immer wieder gescannt werden, um zu verfolgen, wie sich dieser Space verändern könnte. Dies hilft den Teams, Meilensteine zu verfolgen und ein tiefes Verständnis für den Lebenszyklus eines Projekts zu gewinnen. 

• Digitale Zwillinge lassen sich mit IoT-Sensoren und anderen digitalen Lösungen integrieren. Wenn Sie diese Technologien nutzen, um auf Echtzeitdaten über Ihr Gebäudesystem zuzugreifen, fungieren digitale Zwillinge als visuelles Abbild, das die physischen Eigenschaften des Systems genau wiedergibt.

Einfach ausgedrückt: BIM-Modellierungssoftware kann Ihnen bei der Planung und dem Bau eines Gebäudes helfen, während die Technologie des digitalen Zwillings Ihnen bei der Wartung und dem Betrieb des Gebäudes helfen kann. Sie können beispielsweise BIM-Modellierungssoftware verwenden, um zu planen, wo Sie das HLK-System eines Gebäudes platzieren. Sobald Sie das erstellt haben, verwenden Sie digitale Zwillinge, um die Funktion des HVAC-Systems über seinen Lebenszyklus zu überwachen.

Einsatz von Digital Twin und BIM im gesamten Projektlebenszyklus

Architektur-, Ingenieur- und Bauteams brauchen ein klares Verständnis der bebauten Umwelt, wenn sie große Projekte in Angriff nehmen. Hier erfahren Sie, wie Teams den digitalen Zwilling und die BIM-Software nutzen können, um die Entscheidungsfindung und die Zusammenarbeit während des gesamten Projektlebenszyklus zu verbessern:

Bauen und Entwerfen mit BIM

• Planung: In der Planungsphase eines Projekts bietet konzeptionelle Designsoftware Teams einen virtuellen Raum zum Brainstorming, zum Skizzieren vorläufiger Ideen und zum Teilen dieser Ideen mit Teammitgliedern. 

• Design: Wenn die Struktur oder die Abmessungen eines Gebäudes geändert werden müssen, erleichtern BIM-3D-Modelle die Bearbeitung von Gebäudeentwürfen, die Erkennung von Konfliktstellen und die Lösung wichtiger technischer Probleme. 

• Ausführung: Wenn es an der Zeit ist, den ersten Spatenstich für ein neues Gebäude zu setzen, geben BIM-3D-Modelle den Teams einen Überblick über die Realisierbarkeit eines Gebäudes. Das Modell ist ein praktisches Hilfsmittel, wenn sie daran arbeiten, ihr virtuelles Modell in eine gebaute Realität zu verwandeln.

Management und Betrieb mit digitalen Zwillingen

• Modell: Digitale Zwillinge von Bauprozessen können als Modell für Ihren laufenden Fortschritt dienen. Wenn weitere Benchmarks abgeschlossen sind, werden die digitalen Zwillinge entweder durch wiederkehrende Scans des Raums oder durch Dokumentation wie digitale Notizen und Tags aktualisiert, sodass die Teams stets über ein umfassendes Verständnis des Projekts verfügen.  

• Simulieren: Ob Sie nun eine professionelle Kamera oder das Handy in Ihrer Tasche verwenden, digitale Zwillinge geben Ihnen ein fotorealistisches Abbild Ihres physischen Raums. Wenn Sie diese immersiven digitalen Zwillinge mit den Beteiligten teilen, können diese simulieren, wie es sein könnte, sich in diesem Space zu bewegen.

• Verwalten: Mit einer klaren Sicht auf Ihr Gebäude machen es digitale Zwillinge einfach, mit dem laufenden Facility Management Schritt zu halten. Und dank immersiver BIM-3D-Modelle können Sie einen Raum virtuell „besichtigen“, was kostspielige und zeitintensive Besuche vor Ort reduziert.

Vorteile der digitalen Zwilling- und BIM-Integration

Selbst für sich genommen sind digitale Technologien und 3D-Designsoftware leistungsstarke Werkzeuge für Teams, die physische Räume gestalten und verwalten. Aber wenn Sie sie zusammenführen, können Sie eine leistungsstarke End-to-End-Kontrolle über den gesamten Projektlebenszyklus hinweg erreichen. Die Integration von digitalen Zwillingsmodellen und BIM-Modellen hilft Ihnen.

• Verringern Sie den Zeitaufwand für die Erfassung von Messungen und die Zuweisung von Ressourcen

• Integrieren Sie digitale Scans schnell in die bestehende Toolbar Ihres Unternehmens

• Arbeiten Sie von einer zentralen Informationsquelle aus – das steigert die Produktivität, die Abstimmung und die Zusammenarbeit 

• Reduzieren Sie die Reisekosten und die Wartezeit, die mit häufigen Vor-Ort-Besuchen einhergehen

• Visualisieren Sie Ihr Gebäude nicht nur in der Planungsphase

  sondern über den gesamten Lebenszyklus hinweg

Integration von BIM und digitalen Zwillingen mit Matterport

Intelligentes Bauen erfordert eine Technologie, die mit dynamischen Echtzeit-Erkenntnissen ausgestattet ist. Digitale Zwillinge können das Bindeglied sein, das Echtzeitdaten in Ihr BIM-Projekt einbringt und Ihnen hilft, schneller und intelligenter zu arbeiten. Hier sind einige Beispiele, die erklären, wie Matterport Ihnen helfen kann, digitale Zwillinge in gängige 3D-Designsoftware zu integrieren:

• Integration mit Autodesk BIM 360: Das Bauunternehmen Swinerton aus San Francisco integrierte seine BIM 360-Software mit digitalen Zwillingen von Matterport, um Kunden die Möglichkeit zu geben, virtuell durch im Bau befindliche Gebäude zu gehen. Während des Rundgangs konnten die Kunden Bereiche markieren, die einen zweiten Blick erforderten, oder bei Bedarf Anmerkungen machen. Diese virtuellen Rundgänge verbesserten die Zusammenarbeit und minimierten die Reisekosten.

• Nutzen Sie das Potenzial der Matterport-BIM-Dateien: Das kanadische Ingenieurbüro HH Angus verwendete BIM-Dateien in Matterport, um seinem Team einen gemeinsamen Raum für die Zusammenarbeit während eines komplexen Maschinenbauprojekts zu bieten. Sie verwendeten eine digitale Replik, um Messungen vorzunehmen, Anmerkungen zu machen und den Fortschritt mit dem Kunden zu teilen. 

• Platzieren Sie Matterport 3D-Modelle direkt in Autodesk Recap und Revit: Das Londoner Architekturbüro Arup hat Matterport BIM-Dateien in seine bestehende Revit-Software integriert, um die Planungsphase für seine Projekte zu beschleunigen. Diese einfache Integration ermöglichte es ihnen, den langwierigen Prozess der Datenerfassung zu überspringen und mit einem Mausklick ein 3D-Modell zu erstellen.

• Importieren Sie Modelle aus Matterport direkt in AutoCAD: KUOP Design benötigte eine Möglichkeit, ihre komplexen mehrstöckigen Architekturprojekte einfach zu visualisieren. Eigentümer David Kuoppomaki verarbeitete digitale Zwillinge in AutoCAD, um den Entwurfsprozess zu beschleunigen. Mit detaillierten, maßgenauen digitalen Modellen konnte er die Zahl der Besuche vor Ort in der Entwurfsphase eines Projekts reduzieren.