Integriert planen, effizient betreiben: Wie die BIMFabrikHH BIM-Daten erschließt

Das Ziel der BIMFabrikHH ist es, die Verwendung von BIM-Modellen durch einen einfachen Zugang zu den zugrunde liegenden Daten zu erleichtern. Dadurch können planungsrelevante Informationen gebündelt werden und für eine Vielzahl von Anwendungsfällen wie der Instandhaltung von Gebäuden verwendet werden.

Die BIMFabrikHH ist ein Tool, das die Nutzung von Geoinformationsdaten (GIS-Daten) in 3D-Modellen erheblich erleichtert. In der Regel liegen GIS-Daten nicht in Formaten vor, die für das Building Information Modeling (BIM) genutzt werden können. BIM ist eine digitale Methode, bei der alle relevanten Informationen eines Bauwerks in einem zentralen digitalen Modell gesammelt und verwaltet werden. Die BIMFabrikHH überführt GIS-Daten innerhalb weniger Sekunden in ein für ein BIM-Projekt nutzbares Format. Die Stärke der BIM-Methode liegt darin, dass der gesamte Lebenszyklus von Bauwerken darin abgebildet werden kann. Liegen diese Informationen für alle Bauwerke einer Stadt vor, können auf dieser Basis Analysen und Simulationen durchgeführt werden.

Die BIMFabrikHH ist eine Erweiterungsfunktion für das Masterportal, das als Open-Source-Geoportal in einer Implementierungspartnerschaft unter Federführung der Freien und Hansestadt Hamburg entwickelt wird. Im Masterportal können Nutzerinnen und Nutzer ein Projektgebiet auswählen und sich die umgewandelten GIS-Daten für dieses Gebiet ausgeben lassen. Die neu erstellten Daten lassen sich im BIMViewer, der ebenfalls im Masterportal integriert ist, einsehen.

LGV Hamburg

Was macht die Smart City Lösung besonders wirkungsvoll? Wie kann Ihre Kommune davon profitieren, die Lösung übertragen und nachhaltig nutzen? Entdecken Sie hier die Schlüsselfaktoren für den Erfolg dieser Lösung.

Erfolgsfaktoren zur Zielerreichung

Prototyp mit drei Geobasisdaten

Die Ausarbeitung eines Prototyps mit den drei Geobasisdaten Straßenbaumkataster, digitales Geländemodell und 3D-Stadtmodell hatte verschiedene positive Effekte. So konnte in kürzester Zeit gezeigt werden, dass das Prinzip der BIMFabrikHH funktioniert. Die drei ausgewählten Geobasisdaten bilden oft die Grundlage von Planungsverfahren. Der Prototyp hat die Akzeptanz für das Tool innerhalb der Verwaltung, die das Tool neben anderen nutzen soll, gesteigert. Zugleich aber hat die Entwicklung des Prototyps dazu beigetragen, die BIM-Methodik ganzheitlicher zu verstehen.

Integration in bestehendes technisches Ökosystem

Die BIMFabrikHH steht nicht für sich allein, sondern integriert sich in das bestehende technische Ökosystem des Masterportals. Als Ergänzungsfunktion im Masterportal steht sie unmittelbar allen zur Verfügung, die bereits das Masterportal nutzen. Die Daten, auf die die BIMFabrikHH im Moment zurückgreift, liegen auf der urbanen Datenplattform Hamburg. Die Dateien, die durch die BIMFabrikHH entstehen, lassen sich wiederum auf den eigenen PC downloaden oder im BIMViewer verwenden, der ebenfalls Teil des Masterportals ist.

Erfolgsfaktoren zur Übertragbarkeit

Vielfältige Anwendungsfälle

Die BIMFabrikHH kommt überall dort zum Einsatz, wo eine BIM-Modellierung erforderlich ist. Dadurch ergeben sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten dort, wo 3D-Modelle relevant sind. Beispielhafte Anwendungsfälle sind die Mengen- und Kostenermittlung, die Bauleitplanung oder das Unterhaltungsmanagement. Eine detaillierte Übersicht findet sich auf der BIM.Hamburg Seite unter Anwendungsfälle.

Einfache Bedienung

Das Tool ist vollständig Open Source. Dadurch lässt es sich leicht und ohne Beschaffung von Lizenzen übertragen. Die Bedienung der BIMFabrikHH erfordert kein spezielles Expertenwissen und funktioniert ohne Kodierung. Da das Tool jedoch auf die Hamburger Datenstruktur ausgelegt ist, erleichtert eine Orientierung an Hamburger Standards die Übertragung.

Erfolgsfaktoren zur Verstetigung

Vereinfachung des Prozesses

Ohne ein Tool wie die BIMFabrikHH ist die Umwandlung von GIS-Daten in nutzbare Dateiformate für eine BIM-Modellierung komplex und langwierig. Für jedes GIS-Format muss ein individueller Konvertierungsprozess definiert werden, der neben der Formatumwandlung auch die 3D-Modellierung und die Attribuierung für die BIM-Welt umfasst. Die BIMFabrikHH erstellt dagegen in wenigen Sekunden Modelle mit allen relevanten Attributen.

Ersetzen kommerzieller Produkte

Der Umwandlungsprozess ohne die BIMFabrikHH ist nicht nur komplex, sondern erfordert in der Regel auch eine Vielzahl kommerzieller Produkte. Durch die Zusammenführung aller notwendigen Arbeitsschritte in einem einzigen Open-Source-Tool können Kosten eingespart werden.

Umsetzungsstruktur des Projekts in Hamburg — Creative Climate Cities

Weitere Informationen

Ausgangsbedingungen und Ziele

Lokale Herausforderungen

Die Freie und Hansestadt Hamburg plant, Bauprojekte künftig vermehrt unter Einsatz der BIM-Methode zu realisieren.Der Vorteil ist, dass durch BIM ein digitales Gebäudemodell über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes hinweg erstellt wird und somit unnötige Ressourceneinsätze vermieden werden. BIM-Modelle ermöglichen ein vernetztes Arbeiten und strukturiertes Management der Bauwerksinformationen, was eine effizientere Planung sowohl des Hochbaus als auch der Infrastruktur (Brücken, Bahnbau, Hafenbau) ermöglicht.

Eine Vielzahl an GIS-Daten liegen der Stadt vor, die jedoch nicht ohne weiteres für BIM-Modelle verwendet werden können. Die BIMFabrikHH ermöglicht es, dieses Potenzial zu nutzen. Dadurch leistet sie einen Beitrag beim Aufbau und bei der Weiterentwicklung von urbanen digitalen Zwillingen in Hamburg.

Planungsziele

Die BIMFabrikHH erfüllt hauptsächlich eine Aufgabe: Sie erleichtert die Erstellung von BIM-Modellen. Im Koalitionsvertrag für die Hamburger Bürgerschaft von 2025 wurde erneut festgehalten, dass die BIM-Methodik in allen am Bau beteiligten öffentlichen Organisationen Hamburgs eingeführt wird. Als Ziel wurde formuliert, alle relevanten Daten gebündelt zu vereinen.

Die automatisierte BIM-Modellierung aus GIS-Daten durch die BIMFabrikHH unterstützt die Digitalisierung im Bauwesen und macht manuelle Modellierungen zukünftig überflüssig. Dadurch kommt es zu einer Beschleunigung von Abstimmungs- und Entscheidungsprozessen in verschiedenen Anwendungsfällen – beispielsweise bei der Bauleitplanung und dem Veranstaltungsmanagement, für das vorübergehende Bauelemente abgebildet werden könnten.

Ansatz zur Wirkungsmessung

Nach der Veröffentlichung der BIMFabrikHH werden verschiedene Kennzahlen herangezogen werden, um Nutzung und Mehrwert der Anwendung in der Planungspraxis zu beobachten. Dazu zählen insbesondere:

Nutzungshäufigkeit in Fachabteilungen: Eine regelmäßige Anwendung der BIMFabrikHH durch Planungs- und Fachabteilungen dient als zentraler Indikator für ihre praktische Relevanz und ihren Beitrag zur Unterstützung von Planungsprozessen.

Downloads im Masterportal: Da die BIMFabrikHH über das Masterportal bereitgestellt wird, lassen sich Zugriff und Verbreitung über die Anzahl der Downloads nachvollziehen.

Diese Indikatoren liefern erste Hinweise darauf, in welchem Umfang die Lösung in der Praxis aufgegriffen wird und welche Rolle sie bei der Weiterentwicklung digital unterstützter Planungsprozesse spielt.

Entwicklung und Umsetzung

Prozessschritte

Sommer 2024: Projekt-Pitch
Bis Ende 2024: Identifikation der relevanten Stakeholder und Datensätze; Festlegung der technischen Rahmenbedingungen
Anfang 2025: Erstellung des Prototyps zum Sammeln von Feedback durch Stakeholder (zukünftige Nutzerinnen und Nutzer sowie projektexternes Feedback)
April bis Ende 2025: Entwicklung eines technischen Umsetzungskonzeptes
Ab Ende 2025: Überführung in den dauerhaften Betrieb
2026: Bereitstellung als Dienst im Masterportal

Governance

Die Projektleitung liegt bei der BIM-Leitstelle in der Abteilung für Digitalisierung, Planen und Bauen des Landesbetriebs Geoinformation und Vermessung (LGV) Hamburg. Zahlreiche weitere Abteilungen des LGV waren an der Umsetzung des Projektes beteiligt, besonders in beratender Form. So hat beispielsweise die Abteilung für 3D-Stadtmodelle zum Thema der Nutzung der Daten unterstützt.

Beteiligt waren insgesamt folgende Abteilungen innerhalb des LGV:

Digitalisierung, Planen und Bauen
Urban Data Hub
Urban Data Platform
Ingenieurvermessung und BIM-Projekte
Fernerkundung und Raumbezug
3D-Stadtmodell

Im Laufe des Projektes hatten externe Partnerinstitutionen eine beratende Funktion. Darunter fallen unter anderem:

Dataport
Behörde für Umwelt, Klima, Energie und Agrarwirtschaft (BUKEA)
BIM.Hamburg

Kosten bei Beschaffung

Personalkosten / alternativ Personentage

Sachkosten

investive Kosten

Anschaffung

90.000

39.000

9.000

Betrieb

in Klärung

Partizipation und Kommunikation

Die BIMFabrikHH wurde während der gesamten Entwicklungsphase kontinuierlich im fachlichen Austausch mit relevanten Akteuren vorgestellt und weiterentwickelt. Präsentationen auf Workshops und Fachkonferenzen ermöglichten eine regelmäßige Einbindung externer Perspektiven und lieferten wertvolle Rückmeldungen aus der Praxis. Ein wichtiger Austausch fand dabei unter anderem im Arbeitskreis Infrastruktur des BIM HUB Hamburg e.V. statt.

Gleichzeitig waren die zukünftigen Anwenderinnen und Anwender aus den beteiligten Fachämtern über die Einbindung in BIM.Hamburg von Beginn an eng in den Entwicklungsprozess des Tools eingebunden. Ab 2025 wurde die BIMFabrikHH zudem verstärkt in öffentlichen Formaten präsentiert, etwa bei Veranstaltungen an der Universität Hamburg, oder beim Mittelstand Bau.

Ergänzend dazu wurde der Austausch mit Unternehmen der digitalen Infrastruktur gesucht, unter anderem mit Dataport, um Perspektiven aus der technischen Umsetzung und dem Betrieb digitaler Lösungen einzubeziehen.

Die BIMFabrikHH ist BIM Champion 2025 und Finalist beim Smart City Expo World Congressgeworden.

Technische Infrastruktur

Die BIMFabrik führt GIS-Daten in eine IFC-Datei (Industry Foundation Classes) über. Die Anwendung ist eine Erweiterungsfunktion im Masterportal (Add-on), wo sie auf die dort zugänglichen Daten zugreift. Die erstellten BIM-Modelle sind anschließend im BIMViewer anzeigbar und für sich selbst downzuloaden

Infrastruktur

Frontend: Masterportal
Schnittstellen: OGC API-Features, OGC API Processes des Open Geospatial Consortium (OGC)
Datengrundlage: Urban Data Platform Hamburg
Server für die Erstellung der Modelle: Urban Data Platform Hamburg

Bibliotheken

IfcOpenShell als Bibliothek, die auf dem Python-Server läuft,
Xeokit: Open Source-Bibliothek für den BIMViewer

Technische Infrastruktur — Hansestadt Hamburg

Datengrundlagen

Die BIMFabrikHH führt vorhandene GIS-Daten in BIM-Modelle über. Insofern wird die Lösung nicht mit eigenen Daten gefüttert. Zurzeit sind drei Datensätze implementiert: das digitale Geländemodell, das 3D-Stadtmodell und das Straßenbaumkataster. Weitere planungsrelevante Datensätze werden nach und nach bereitgestellt. Diese Datensätze liegen auf der Urban Data Platform Hamburg ab.

Kontakt