Bestandsmodellierung durch KI: BIMKIT

In einem dreijährigen Forschungs- und Entwicklungsvorhaben entwickelt ALLPLAN gemeinsam mit renommierten Partnern aus Forschung und Industrie die Grundlagen für cloudbasierte Lösungen zur automatisierten Bestandsmodellierung mittels KI. Zur Sicherstellung der Datensouveränität im Gesamtprozess setzt das Konsortium auf GAIA-X.

Im Building Information Modeling (BIM) liegt die Zukunft des Bauens. BIM ist eine Methode zur Optimierung der Wertschöpfungsketten entlang des gesamten Lebenszyklus von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken. Kern der Technologie stellen digitale Modelle dar, die neben der 3D-Geometrie alle für Planung, Bau und Betrieb relevanten Informationen enthalten können. Aktuell wird BIM vor allem zur Projektkoordination während der Planung eingesetzt. BIM Modelle bilden aber auch eine wichtige Grundlage für digitale Zwillinge, die als zentrale Datendrehscheibe die Interaktion von Menschen, Maschinen und Bauwerken während der Bauphase und der langen Nutzungsphase verbessern sollen. Während bei aktuellen Neubauprojekten BIM-Modelle bereits in der Planung entstehen, werden für ältere Bauwerke BIM-Modelle auf Basis unterschiedlicher Informationsquellen rekonstruiert.

Das BIM-basierte Arbeiten mit Bestandsmodellen nimmt zu und damit die Nachfrage nach Erstellung sogenannter As-built-Modelle. Das händische Erstellen von digitalen Bestandsmodellen, sei es für die Optimierung der Instandhaltung, die Umbauplanung, die Erneuerung von Infrastrukturen oder den Rückbau, ist eine mühsame und repetitive Arbeit, die mit hohen Kosten verbunden ist. Das Projekt BIMKIT (Bestandsmodellierung von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken mittels KI zur Generierung von Digital Twins) verfolgt das Ziel, dabei mithilfe künstlicher Intelligenz einen besonders hohen Automatisierungsgrad zu erreichen.

Ziel ist es, dass Informationen zu Gebäuden und Infrastrukturbauwerken wie 2D-Pläne, Bilder, Punktwolken oder Textdokumente durch KI-Verfahren zunächst ausgewertet und im nächsten Schritt bauliche und technische Bauelemente generiert und konsistent wie transparent einem BIM-basierten Bestandsmodell zugeführt werden. Darüber hinaus soll eine automatisierte Aktualisierung vorhandener Bestandsmodelle erfolgen. Ein weiterer wichtiger Bestandteil des Projekts ist eine zentrale Bereitstellung der Daten und KI-Dienste mithilfe offener Standards und BIM-Systeme auf Basis der im Aufbau befindlichen europäischen Dateninfrastruktur GAIA-X, womit der Aufbau offener Plattformen und Marktplätze für KI-Dienste im Bauwesen ermöglicht werden soll. Da hierbei auch sicherheitsrelevante Informationen zu Bauwerken ausgewertet werden, spielen Datensouveränität und -sicherheit eine tragende Rolle.

Betreiber des Projekts ist ein breites Konsortium von Experten und Unternehmen aus den Bereichen IT-Realisierung, Softwareentwicklung, Wissenschaft, Vermessungstechnik, Immobilienmanagement sowie Planung und Projektmanagement. Zu den Konsortialpartnern zählen

AI4BD Deutschland GmbH, A+S Consult GmbH, eTASK Immobilien Software GmbH, Fraunhofer Gesellschaft für Angewandte Forschung e.V. - Heinrich-Hertz-Institut, Hexagon Geosystems Services AG, Neue Technologien AG, planen bauen 4.0 GmbH, Ruhr-Universität Bochum und Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft mbH.

Die Hauptaufgabe von ALLPLAN innerhalb von BIMKIT besteht in der Entwicklung von BIM Lösungen zur parametrischen Modellierung von Infrastrukturbauwerken, die sich mittels KI automatisiert an das physische Bauwerk anpassen, die Umsetzung von Demonstratoren, anhand derer die entwickelten Technologien erprobt werden sollen, sowie die Evaluierung und Optimierung ebendieser.

BIMKIT wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert und konnte sich im Innovationswettbewerb „Künstliche Intelligenz als Treiber für volkswirtschaftlich relevante Ökosysteme“ gegen ein breites Feld an Mitbewerbern durchsetzen. Das Projekt wird im Januar 2021 starten und läuft über drei Jahre. Bis zum Ende der Laufzeit sollen die entwickelten Prototypen in Demonstratoren getestet worden sein und im Anschluss in marktfähige Produkte umgesetzt werden.