Infrastrukturdatenhaltung mit BIM und GIS – ein Einblick
Ende November 2023 hat das Deutsche Zentrum für Schienenverkehrsforschung beim Eisenbahn-Bundesamt den Abschlussbericht „Infrastrukturdatenhaltung mit BIM und GIS“ veröffentlicht. Das dort beschriebene Forschungsprojekt, hatte nicht nur das Ziel, einen Überblick zum Stand der Forschung und Technik zum Infrastrukturmanagement mit BIM und GIS zu erstellen, sondern gleichzeitig auch Vorteile der Kombination beider Systeme zu beleuchten.
In der Welt digitaler Informationsmodelle und geografischer Datenvisualisierung sind BIM und GIS die Hauptakteure. Digitale Informationsmodelle von Gebäuden, Ingenieurbauwerken und Schienenverkehrsanlagen werden mithilfe von BIM äußerst detailliert erstellt, verwaltet und ausgetauscht. Diese Modelle sollen zukünftig die herkömmliche graphische Bauzeichnung ersetzen. Geographische Informationssysteme (GIS) hingegen erfassen, verwalten, analysieren, visualisieren und publizieren raumbezogene Informationen zu Topografie, Trasse, Geländeform, Liegenschaften, Umwelt und Gesellschaft.
BIM und GIS weisen grundsätzliche unterschiedliche (Daten-)Strukturen auf, sind jedoch in ihrer Funktionalität nicht vollständig voneinander getrennt. Daher ergibt sich in der Praxis des digitalen Planens, Bauens und Betreibens von Infrastruktur die Notwendigkeit einer Interoperabilität zwischen beiden Systemen zu gewährleisten. Diese Verbindung wird in der Praxis zu einer Herausforderung. Die potenzielle Verknüpfung beider Systeme als Lösung bietet jedoch vielfältige Vorteile, welche im Bericht ebenfalls beleuchtet werden.
Zahlreiche wissenschaftliche Studien, Standards und berufspraktische Erfahrungen liegen zum Thema "Gemeinsames Datenmanagement mit BIM und GIS" vor. Modellbasiertes Arbeiten mit BIM stellt im Bauwesen einen Paradigmenwechsel dar. Aufgrund der Komplexität und Heterogenität der Akteure sind die Begriffe und Methoden von BIM noch nicht umfassend harmonisiert oder kodifiziert. Dies gilt sowohl für BIM im Allgemeinen als auch für die gemeinsame Arbeit von BIM und GIS im Speziellen. Interviews mit Expertinnen und Experten für das Infrastrukturdatenmanagement haben die Hypothese bestätigt. Es gibt zwar viele gute Einzellösungen oder "Workarounds" für die Integration von BIM und GIS, ein allgemeines und gemeinsames Verständnis wurde bisher jedoch noch nicht erreicht.
Das Infrastrukturdatenmanagement mit BIM und GIS stellt ein anwendungsbezogenes Problem dar. Die Teildisziplinen verfügen über gut funktionierende Softwaresysteme, Schemata und Datenformate. Probleme ergeben sich jedoch beim systemübergreifenden Datenaustausch und dem gemeinsamen Informationsmanagement.
Der Bericht auf Grundlage der Studie des Deutschen Zentrums für Schienenverkehrsforschung beim Eisenbahn-Bundesamt beschreibt praktische Softwaretests mit Grundstücksdaten, Geländemodellen, Stadtmodellen (GIS) und verschiedenen Bauwerksmodellen (BIM). Die dazugehörigen Tests werden mit unterschiedlichen Softwaretypen durchgeführt, darunter BIM-Autorensysteme, Trassierungssoftware, GIS und Koordinationssoftware. Ziel ist die Identifikation, Einordnung und Beschreibung möglicher Interoperabilitätsbarrieren.
Basierend auf dem Stand der Forschung und Technik sowie den praktischen Tests wurden anschließend zukünftige Forschungs- und Handlungsfelder identifiziert.
An erster Stelle stehen die Sensibilisierung und Vermittlung von Methoden für die gemeinsame Nutzung von BIM und GIS. Als weitere Handlungsfelder werden BIM-konforme Bestandsdokumentation/Vermessung, systemübergreifendes Sachdaten- und Metadatenmanagement, modellbasierte BIM/GIS-Kollaboration mit einer gemeinsamen Datenumgebung der Common Data Environment (CDE), Konvertierungssoftware für den Datenaustausch zwischen BIM und GIS sowie Linkmodelle für ein verteiltes BIM und GIS Datenmanagement empfohlen.
Die Durchführung des Projekts profitiert von der Zusammenführung der wissenschaftlich-methodischen Ansätze des Zentrums für angewandte Forschung an der HTW Dresden (ZAFT) und dem Domänenwissen der DB E&C im Bereich der Planung des Bauens und Betreibens von Schieneninfrastruktur und der Unterstützung durch einen wissenschaftlichen Begleitkreis.
Haben wir Ihr Interesse geweckt? Den vollständigen Bericht finden Sie auf der Website des Deutschen Zentrums für Schienenverkehrsforschung.