In der Praxis werden geometrische Daten zwischen BIM-Autorentools und BEM-Werkzeugen weitestgehend bereits zufriedenstellend übergeben. Alphanumerische Eigenschaften (z. B. U-Werte, Material- oder Leuchteneigenschaften) dagegen werden bislang nur unzuverlässig und selten automatisiert übertragen. Das verhindert eine kontinuierliche, phasenübergreifende energetische Optimierung in frühen Entwurfsphasen [1]. Vor diesem Hintergrund lautete die zentrale Fragestellung: Wie lassen sich projekt- und toolspezifische Parameter so handhaben, dass BIM2BEM-Arbeitsprozesse effizienter werden und frühe Entwurfsoptimierungen — etwa zur Einhaltung eines Energiestandards — möglich sind?

Parameter-Server wie der Merkmalserver [2] oder das buildingSMART Data Dictionary (bSDD) [3] schaffen die Grundlage für eine einheitliche Beschreibung von Bauteilen und Projektdaten [4]. In der AECO-Branche werden solche Angebote jedoch nur langsam in etablierte Prozesse integriert. Viele Planungsbüros verwalten über Jahre gewachsene Definitionen in Excel-Listen, Tools wie BIMQ helfen dabei, diese zu koordinieren und in Autoren-Tools zu überführen [5]. Trotz vorhandener IFC-Funktionalitäten bleiben die Standards oft unvollständig für komplexe, projektspezifische Anforderungen — es existieren regelmäßig Informationen, die nicht standardisiert abgebildet sind [1]. Hinzu kommt, dass viele BEM-Programme aktuell keinen vollständigen alphanumerischen IFC-Import unterstützen: Ein BIM-Modell kann zwar alle relevanten Parameter enthalten, doch ohne Mapping ins Ziel-BEM ist der Nutzen eingeschränkt [1]. Folglich sind Datentransformationen aufwändig und erfordern oft manuelle Nacharbeit.

Zur Lösung dieser Probleme entwickelte BIM2BEM-Flow ein workflow-getriebenes Framework mit drei Kernelementen:

1. Parameter-/Merkmalsverwaltung (YAPS) — zentrale Verwaltung projekt- und firmenspezifischer Parameter
2. Project Workflow Manager (PWM) inkl. Energie-Zielkorridor-Dashboard (EZD) zur Orchestrierung von Prozessen und Visualisierung der Simulationsergebnisse
3. Revit Workflow Manager (RWM) — Plugin zur konsistenten Integration und IFC-konformen Übergabe der Parameter.

Ergänzt werden die Entwicklungen durch Mapping-/Transformationsmodule und Proof-of-Concept-Anbindungen (z. B. DALEC, PHPP, IES VE, SCALE, Rhino/Grasshopper). Ziel ist eine durchgängige, phasenübergreifende Energiebewertung, eine nutzerfreundliche Toolorchestrierung sowie die langfristige Nutzbarkeit der Parameter über den Lebenszyklus.

Methodisch kombinierte das Projekt Design-Science (Artefaktentwicklung) mit agiler Softwareentwicklung. 

Ablauf

State-of-the-Art-Analysen, Requirements-Erhebung via Workshops und Expertenbefragungen, Entwurf einer domänenspezifischen Beschreibungsform (DSL) für Parameter, iterative Implementierung von YAPS/PWM/RWM sowie PoC-Evaluierungen in realistischen Szenarien. Technisch kamen Model-Engineering-Methoden und automatisierte Modell-Transformationen zum Einsatz.

Im Projekt entstand eine integrierte Toolchain aus YAPS, PWM und RWM, die das Anlegen und Verwalten von Parameterbibliotheken mit Standardwerten und Schwellwerten erlaubt, Workflows so steuert, dass nur relevante Eigenschaften ins BIM-Modell übernommen werden, einen geprüften IFC-Export für spezifische BEM-Tools sicherstellt und Simulationsergebnisse mittels standardisierter Mappings im Energie-Zielkorridor-Dashboard zusammenführt und darstellt.

Die praktischen Tests und Mappings zeigten deutlich, dass ein workflow-und mappingorientiertes Vorgehen den manuellen Aufwand reduziert und frühe energetische Simulationen besser in den Entwurfsprozess integrierbar macht. Vollständige Automation bleibt jedoch begrenzt, weil viele BEM-Werkzeuge derzeit keinen durchgängige alphanumerische IFC-Import unterstützen, sind in der Praxis weiterhin toolspezifische Anpassungen oder API-Workarounds nötig [1]. Nutzerfeedback aus PoCs unterstreicht, dass Benutzerfreundlichkeit, klare Zuständigkeiten (z. B. eine definierte Rolle für YAPS-Manager) und gute Dokumentation entscheidend für die Akzeptanz automatisierter Austauschprozesse sind — diese Erkenntnisse flossen direkt in das Tooldesign ein. Insgesamt zeigt das Projekt: Eine Kombination aus klar definierten Projekt- und oder Tool-spezifischen Parametern, flexiblen Mapping-Mechanismen und einer schlanken Toolchain verbessert die BIM2BEM-Interoperabilität und macht frühe Design-Optimierungen praktikabel — vorausgesetzt, BEM-Hersteller und die Branche unterstützen die Entwicklungen und gemeinsame Bibliotheken werden gepflegt.

Als nächster Schritt sind die systematische Weiterentwicklung der Mappings und die stärkere Automatisierung der Rückschreibprozesse (Simulation → BIM) prioritär, damit Analyse-Feedback unmittelbar in die Modellpflege zurückfließt. Parallel dazu sollte die Tool-Abdeckung skaliert werden: Weitere BEM-Solver und Plattformen sowie robuste API-Schnittstellen sind anzubinden, um Wiederverwendbarkeit und Praxistauglichkeit zu erhöhen. Zur Reduktion von Heterogenität und Redundanzen ist der Aufbau und die Pflege öffentlicher, versionierbarer Property- und Default-Value-Bibliotheken (z. B. auf Basis bestimmter Austauschanforderungen von Simulations-Tools) dringend zu forcieren. Kooperationen mit BEM-Softwareherstellern sind notwendig, um die IFC- und alphanumerische Unterstützung zu verbessern und proprietäre Workarounds zu minimieren. Ergänzend sind Governance-Regeln und Mechanismen zum Redundanz- und Konfliktmanagement (z. B. Versionierung, Merge-Regeln) zu etablieren. Abschließend sollten Tools, Property-Sets und Mappings breit in der Praxis validiert werden — durch Pilotprojekte mit unabhängigen Planungsbüros, begleitende Evaluierungen zur Nutzbarkeit und Wirtschaftlichkeit sowie durch öffentliche Bereitstellung der Artefakte und APIs. Dies fördert die Akzeptanz und eröffnet zugleich Verwertungsoptionen (z. B. Spin-off-Services) für eine nachhaltige Weiterentwicklung.

Projektleitung

Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften, Assoz. Prof. Dr.-Ing. Rainer Pfluger

Projekt- bzw. Kooperationspartner:innen

• Bartenbach
• Passivhaus Institut Innsbruck
• Riederbau GmbH & Co KG
• Universität Innsbruck, Institut für Informatik, Quality Engineering

Josef Miller M.Sc.
Technikerstraße 13a
A-6020 Innsbruck
Tel.: +43 (512) 507-63611
E-Mail: Josef.miller@uibk.ac.at
Web: www.uibk.ac.at/bauphysik/