BIM und IFC nach ISO 16739 seit 2013: Wie das Austausch-Format die DACH-BIM-Welt prägt

Wer in Deutschland, Österreich oder der Schweiz heute eine größere Hochbauplanung beginnt, kommt am Begriff Building Information Modelling nicht vorbei. Öffentliche Auftraggeber, allen voran die deutsche Autobahn-GmbH und das Schweizer Bundesamt für Bauten und Logistik, schreiben BIM-Anforderungen vor; die Bundesarchitektenkammer und ihre österreichischen und schweizerischen Pendants halten Fortbildungen zur BIM-Methode; Hochschulen wie die TU München, die ETH Zürich, die TU Wien und die HafenCity Universität Hamburg haben BIM-Lehrstühle eingerichtet. Was vor zehn Jahren noch als IT-getriebenes Projekt vereinzelter Vorreiter galt, ist heute Bestandteil der Berufsausbildung.

Der zentrale Datenträger dieser Bewegung ist nicht die jeweilige Autorensoftware, sondern ein Austauschformat: die Industry Foundation Classes, kurz IFC. Die Norm ISO 16739, erstmals 2013 verabschiedet, definiert ein offenes Datenmodell für Bauwerke, das Geometrie, semantische Klassifikation, Beziehungen, Eigenschaften und Bauteil-Identitäten in einer maschinenlesbaren Form beschreibt. Anders als ein reines Geometrie-Format wie OBJ oder STL ist IFC ein Daten-Modell: Eine Wand ist nicht nur eine Polygon-Geometrie, sondern eine Wand mit Material-Schichten, baukonstruktiver Funktion, Brandschutz-Klassifikation und Verbindungen zu angrenzenden Bauteilen.

Vorgeschichte: Revit, ArchiCAD und der CAD-Übergang

BIM ist konzeptionell älter als ISO 16739. Charles M. Eastmans Idee der „Building Description Systems” wurde Mitte der 1970er Jahre formuliert. Praktisch durchsetzungsfähige Software entstand jedoch erst ab den 1980er Jahren. ArchiCAD, vom ungarischen Anbieter Graphisoft seit 1984 entwickelt, gilt als eine der ersten kommerziell erfolgreichen objektorientierten Architektursoftwares. Auf dem Macintosh wurde sie zur Default-CAD-Software vieler kleinerer Architekturbüros — ein Vorsprung, den Graphisoft im DACH-Raum bis heute pflegt, mit besonderer Stärke in Österreich.

Revit, die zweite zentrale BIM-Linie, wurde 1997 in Massachusetts von ehemaligen PTC-Mitarbeitern gegründet und 2002 von Autodesk übernommen. Mit der Marktmacht von Autodesk verbreitete sich Revit insbesondere in größeren Architekturbüros und in der Tragwerksplanung. Allplan, vom Nürnberger Anbieter Nemetschek seit 1984 entwickelt, hat im deutschsprachigen Raum eine starke Stellung, besonders in der Hochbau- und Ingenieurplanung. Vectorworks, ebenfalls aus dem Nemetschek-Konzern, ergänzt das Portfolio mit Stärken in der Landschaftsarchitektur und im Entwurfsbereich.

Diese vier Linien — Revit, ArchiCAD, Allplan, Vectorworks — bilden den Kern der DACH-BIM-Autorensoftware. Daneben existieren spezialisierte Werkzeuge für die Tragwerksplanung (Tekla Structures, SOFiSTiK), die TGA-Planung (DDS-CAD, plancal nova, MagiCAD) und die Bestandsdatenaufnahme aus Laser-Scans. Wer in einem mittelgroßen DACH-Projekt arbeitet, sieht sich regelmäßig einer Pipeline gegenüber, in der drei bis fünf verschiedene Autorensoftware-Produkte Daten austauschen müssen — und genau hier setzt IFC an.

ISO 16739 und das Open-BIM-Konzept

buildingSMART International, das Konsortium hinter IFC, hat die Spezifikation über mehrere Versionen entwickelt. IFC 2x3 war über Jahre der produktiv-relevante Standard. IFC4 erweiterte das Datenmodell um Infrastruktur-Bauteile und bessere parametrische Geometrie-Repräsentation. IFC4.3, verabschiedet als ISO 16739-1:2024, integriert dezidiert Infrastruktur-Themen wie Brücken, Tunnel, Eisenbahn-Anlagen und Häfen — ein Bereich, der bis dahin im Hochbau-orientierten IFC nur unzureichend abgebildet war.

Die Open-BIM-Bewegung, die buildingSMART propagiert, basiert auf drei Säulen: IFC für den Datenaustausch, BCF (BIM Collaboration Format) für die Koordination und MVD (Model View Definitions) für die zertifizierbare Teilmenge eines IFC-Modells je Anwendungsfall. Dazu kommt der bSDD (buildingSMART Data Dictionary) für die mehrsprachige Klassifikation von Bauteilen.

In der DACH-Praxis zeigt sich Open-BIM in verschiedenen Reifungsgraden. Bauherrn der öffentlichen Hand und größere private Investoren verlangen IFC-Lieferungen zu definierten Projekt-Meilensteinen. Planungsbüros liefern die Modelle, oft mit nicht-trivialen Konvertierungs-Verlusten zwischen Autorensoftware und IFC-Export. Die Frage, wie gut ein Allplan- oder Revit-Modell sich verlustfrei durch eine IFC-Datei tragen lässt, ist eine, die in DACH-BIM-Foren regelmäßig diskutiert wird. buildingSMART-Zertifizierungen für Software-Implementierungen sollen die Qualität sicherstellen; in der Praxis bleibt der Implementierungs-Reifegrad der einzelnen Software-Pakete unterschiedlich.

Die nationalen Mandats-Bewegungen

Großbritannien hatte 2016 das BIM-Level-2-Mandat für öffentliche Bauten eingeführt. In DACH folgten ähnliche Bewegungen mit zeitlichem Versatz. In Deutschland kündigte das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur 2015 die schrittweise Einführung von BIM für Bundesverkehrsinfrastruktur an; seit 2020 ist BIM für neue Bundesverkehrsprojekte vorgesehen. Die Autobahn-GmbH und die DEGES haben entsprechende Anforderungen in ihre Vergabe-Strukturen integriert. Die deutsche Bauindustrie hat 2017 mit Planen-Bauen 4.0 eine gemeinsame Initiative der Verbände gegründet, die seither die Methoden-Standardisierung treibt.

In Österreich gilt die ÖNORM A 6241 als zentraler nationaler Standard, der digitale Bauwerksdokumentation und BIM-Methodik formalisiert. Die Schweiz folgt mit der SIA 2051 einem ähnlichen Pfad; der Schweizerische Ingenieur- und Architektenverein hat über mehrere Jahre Empfehlungen und Merkblätter erarbeitet, die die Methode in der Schweizer Bauplanung verankern.

Diese nationalen Mandats-Bewegungen sind in der Praxis nicht synchron mit der Reifung der Werkzeug-Pipelines. Wer als mittelständisches DACH-Architekturbüro heute auf BIM-Anforderungen reagieren muss, sieht sich Investitionsentscheidungen gegenüber, die Software-Lizenzen, Schulungen, Prozess-Umstellung und Hardware umfassen. Die Stundenproduktivität in einem BIM-Projekt ist in den ersten Jahren der Umstellung typischerweise niedriger als in der etablierten 2D-CAD-Praxis; der Nutzen entfaltet sich erst über mehrere Projektphasen.

Visualisierung im BIM-Workflow

Für die 3D-Visualisierung, die in der DACH-Architektur ein eigenes Berufsbild geprägt hat, bedeutet die BIM-Wende eine Veränderung der Datenquelle. Vor zehn Jahren bauten Visualisierer ein Architekturmodell auf der Basis von 2D-Plänen in 3ds Max oder Cinema 4D nach. Heute kommt das Modell aus einer Autorensoftware, oft in IFC-Form, und wird in der Visualisierungspipeline weiterverarbeitet. Die Werkzeuge dafür sind reifer geworden: Twinmotion (von Epic Games seit 2019 übernommen, im Unreal-Ökosystem integriert), Enscape (vom Karlsruher Anbieter seit 2017 in breiter Verbreitung, 2023 von Chaos Group übernommen) und Lumion (vom niederländischen Anbieter Act-3D) erlauben den direkten Import aus Revit, ArchiCAD und Allplan, oft mit Live-Synchronisation.

Die klassische Pathtracing-Visualisierung mit V-Ray oder Corona bleibt für hochauflösende Renderings die Default-Linie; die Echtzeit-Werkzeuge ergänzen sie für interaktive Präsentationen, schnelle Iterationen in der Entwurfsphase und VR-gestützte Bauherrn-Walkthroughs. In der DACH-Architekturpraxis koexistieren beide Linien.

CDE und die digitale Datenhaltung

Ein zentrales Konzept der BIM-Methode ist das Common Data Environment: eine zentrale, projektweit verbindliche Datenhaltung, in der alle Projektbeteiligten ihre Daten ablegen, versionieren und freigeben. Plattformen wie Autodesk Construction Cloud, Trimble Connect, Oracle Aconex, thinkproject und der Open-BIM-Stack von BIMcollab adressieren diesen Bereich. In DACH-Großprojekten ist die CDE-Frage inzwischen ein zentraler Bestandteil der BIM-Abwicklungs-Strategie. Wer welche Daten an welcher Stelle ablegt, wer die Hoheit über Versionierung und Freigabe hat, wie BCF-Kommunikation in den Workflow integriert wird — diese Fragen sind in den vergangenen Jahren zu einem eigenständigen Beratungs-Geschäftsfeld geworden.

Die ungelösten Reibungspunkte

So weit die BIM-Methode in DACH-Großprojekten heute verbreitet ist, so klar sind die Reibungspunkte. Die Konvertierung zwischen den Autorensoftware-Produkten bleibt verlustbehaftet. Bauteile, die in Revit als Family modelliert sind, lassen sich nicht ohne Weiteres in ArchiCAD-Bibliotheks-Elemente überführen. IFC-Exporte können je nach Software unterschiedliche geometrische Repräsentationen produzieren, was bei Massenermittlung, Mengen-Auszug und Kollisionsprüfung zu Diskrepanzen führt. Die buildingSMART-Zertifizierungen helfen, lösen das Problem aber nicht vollständig.

Eine zweite Reibung ist organisatorisch. BIM verlangt von Architekten, Tragwerksplanern, TGA-Planern und Bauherren eine engere Koordination, als der traditionelle Phasen-Workflow vorsah. Wer in einer LP-2-Phase nach HOAI noch nicht über Schichtaufbau und TGA-Trassenführung sprechen wollte, muss in einem BIM-Projekt frühere Entscheidungen treffen. Das verändert die Honorarordnung, die Auftraggeber-Erwartung und die Risiko-Verteilung in einer Weise, die im DACH-Berufsbild noch nicht abgeschlossen ist.

Ausblick

Die nächsten Jahre werden voraussichtlich drei Entwicklungslinien sehen. Erstens: IFC4.3 wird in produktiven Pipelines ankommen, insbesondere in Infrastruktur-Projekten der Autobahn-GmbH, der ÖBB und der SBB. Zweitens: KI-gestützte Werkzeuge zur Modell-Prüfung, Mengen-Ermittlung und Kollisionsanalyse werden weiter reifen. Drittens: die Verbindung zwischen BIM und Echtzeit-3D in Game-Engine-Umgebungen wird sich weiter verdichten, mit Twinmotion, Unreal Engine und Enscape als zentralen Werkzeugen.

Was sich nicht ändern wird, ist die Rolle von IFC als gemeinsamer Datenträger zwischen den Disziplinen. Die ISO 16739-Norm hat in dreizehn Jahren etwas geleistet, was die fragmentierte Bauplanungs-Software-Landschaft nicht aus eigener Kraft hätte leisten können: einen verbindlichen, herstellerunabhängigen Konsens darüber, wie ein Gebäude maschinenlesbar beschrieben wird. Dass dieser Konsens in der Praxis löchrig ist, ändert nichts daran, dass er existiert — und dass die DACH-Architekturbranche ohne ihn in eine ungleich tiefere Format-Abhängigkeit von Autodesk, Nemetschek und Graphisoft geraten wäre.

Building-Smart-Chapter in DACH

Die buildingSMART-International-Organisation pflegt ein Netzwerk nationaler und regionaler Chapter, die die Norm in die jeweilige Sprach- und Rechtsumgebung übersetzen. Das deutsche Chapter buildingSMART Deutschland mit Sitz in Berlin, das österreichische Chapter und buildingSMART Schweiz organisieren regelmäßig Anwendertreffen, Zertifizierungsworkshops und Spezifikations-Diskussionen. In den vergangenen Jahren haben diese Chapter eine zunehmend wichtige Rolle als Schnittstelle zwischen der internationalen Standardisierung und den national unterschiedlichen Bauverordnungen, Bauteilkatalogen und Normbezeichnungen gespielt.

Eine zentrale Schwierigkeit der ISO-16739-Übersetzung in DACH-Praxis ist die Klassifikations-Frage. Bauteile, die in DIN 276 oder ÖNORM-Strukturen kategorisiert werden müssen, lassen sich nicht ohne Weiteres auf die IFC-Eigenschaften-Sets abbilden. buildingSMART hat dafür die VDI-2552-Richtlinienreihe in Deutschland und vergleichbare Richtlinien in Österreich und der Schweiz vorangetrieben, die nationale Anwendungsfälle und die zugehörigen Property-Sets definieren.

Forschung an DACH-Hochschulen

Die akademische BIM-Forschung im DACH-Raum konzentriert sich an mehreren Standorten. Der Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung und Simulation an der TU München, das Institut für Bauinformatik an der TU Dresden, der Lehrstuhl für Bauinformatik an der RWTH Aachen, die ETH Zürich mit dem Lehrstuhl für Innovative und Industrielle Bauproduktion und die TU Wien mit dem Forschungsbereich Bauverfahrenstechnik tragen jährlich Beiträge zur EG-ICE-Konferenz (European Group for Intelligent Computing in Engineering) und zur ECPPM-Konferenz (European Conference on Product and Process Modelling) bei. Die Verbindung zwischen akademischer Forschung und produktiver Anwendung ist im BIM-Bereich enger als in vielen anderen Computergrafik-Disziplinen, was unter anderem mit der starken Verflechtung zwischen Hochschulen und großen Bauunternehmen zu tun hat.

Nachhaltigkeit und Ökobilanz

Eine perspektivisch zentrale Erweiterung der BIM-Praxis ist die Integration von Ökobilanz-Daten in die Modellierung. Bauteile, die als IFC-Objekte mit Material-Eigenschaften beschrieben sind, lassen sich grundsätzlich mit den Kennwerten aus Ökobaudat (Deutschland), baubook (Österreich) oder KBOB-Werten (Schweiz) verknüpfen. Werkzeuge wie eLCA des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung, One Click LCA und die proprietären Lösungen der Software-Anbieter ermöglichen es, aus einem BIM-Modell direkt eine Ökobilanz nach DIN EN 15978 abzuleiten. Mit dem Inkrafttreten erweiterter Berichtspflichten zur Nachhaltigkeit von Bauwerken im DACH-Raum wird diese Verknüpfung an Bedeutung gewinnen.