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IFC - Fluch oder Segen?

September 3, 2021

IFC (Industry Foundation Classes) ist ein Datenmodell und zugleich eine Schnittstellenbeschreibung für digitale Gebäudemodelle in sämtlichen Lebenszyklen eines Gebäudes, in dem die Sichten sämtlicher Beteiligten wie Architekten, Fachplanern, Bauherren und Betreibern abgebildet werden können. Das Dateiformat IFC ist relativ alt. Vor über 25 Jahren hatte man IFC entwickelt, um den plattformübergreifenden Datentransfer zu ermöglichen, so dass eine Datei mit verschiedenen BIM-Programmen kompatibel ist.

Im Gegensatz zu anderen Formaten wie zum Beispiel DXF (Drawing Exchange Format), erlaubt das IFC-Datenmodell einen intelligenten, modellbasierten Datenaustausch. Das bedeutet, dass Bauwerkmodelle nicht nur aus einfachen Linien oder Flächen bestehen, sondern aus “intelligenten”, datenreichen Objekten wie Decken, Türen, Treppen etc. Die Objekte sind parametrisierbar, die logische Verknüpfung der einzelnen Bauteile bleibt erhalten und ihre technischen Kennwerte wie Lage, Funktion, Material, Kosten, Klassifizierung etc. können übermittelt werden.  Würde man diese Bauteile mit einem herkömmlichen CAD-Austauschformat wie DXF übertragen, gehen diese Informationen verloren, weil diese Formate nur geometrische 2D- und 3D-Informationen speichern.  Bis heute gibt es in den gängigen BIM-Autorentools keine Alternative zu IFC, wenn es darum geht Geometrie mit zusätzlichen Metainformationen zu exportieren.IFC steht also für den hochqualifizierten, intelligenten, modellbasierten Informationsaustausch. Das Ziel dieses Datenaustausches ist es, die Kommunikation auf der Basis von BIM (Building Information Modeling) zu ermöglichen. BuildingSMART hiess früher “International Alliance for Interoperability” (IAI) und IFC wurde entwickelt, um Interoperabilität zwischen den verschiedenen, an der Planung eines Bauwerks beteiligten, Softwaretools herzustellen.  Mit dem IFC-Standard soll das Arbeiten mit gleichem Datenstamm über den kompletten Lebenszyklus eines Gebäudes ermöglicht werden.
In der Realität handelt es sich aber um ein sehr umfangreiches Datenschema, wobei Softwaretools in der Regel nur den für sie relevanten Teil des Schemas unterstützen. Da das Schema beliebig komplexe Verknüpfungen erlaubt, kann es in der Praxis nur mittels fixierter Konzepte und Konventionen angewendet werden. Diese Konventionen legen fest, wie verschiedene Sachverhalte in IFC abgebildet werden.

Zu den Konventionen

Es ist wichtig, dass diese Konventionen immer gut dokumentiert werden. Ansonsten kann es vorkommen, dass Softwarehersteller von ihren eigenen Annahmen ausgehen. Dies wiederum kann zu Problemen führen, weil andere Tools den Dateiinhalt falsch oder gar nicht verstehen.

Unterschied IFC2x3- und IFC4

Bis zur Version IFC2x3 lag der Fokus vor allem auf dem Hochbau. Die Georeferenzierung wurde eher wenig beachtet. Die IFC2x3-Zertifizierung basiert auf einer Model View Definition (MVD), der so genannten Coordination View 2.0. Die ursprüngliche Intention dieser MVD war es, die Austauschanforderungen für die Koordination von BIM-Modellen von Architekten, Statikern und Haustechnikern während der Entwurfsphase zu unterstützen.
IFC4 ist ein weiterentwickeltes Schema von IFC2x3 und konnte einige Einschränkungen von IFC2x3 beheben. Mit der Weiterentwicklung für den Infrastrukturbau stiegen auch die Anforderungen an eine saubere Georeferenzierung.

Bei der Durchführung eines Projekts muss man sich zwischen IFC2x3 und IFC4 entscheiden. Die Zukunft liegt eindeutig bei IFC4 und es wird immer mehr gefordert werden, unter anderem von öffentlichen Baubehörden. IFC2x3 hatte aber eine massive Marktdurchdringung und wird auch heute noch empfohlen, wenn der Fokus auf Kompatibilität liegt und die Datenstrukturen von IFC4 nicht zwingend benötigt werden. Das Ziel von BuildingSmart ist es, die Versionen regelmässig weiterzuentwickeln. In der Tat stammt aber die letzte offizielle Version von IFC4 aus dem Jahr 2017 und die von IFC2x3 sogar aus 2007.

IFC Versionierungen im Überblick

Unterschiede vom Arbeiten mit closed BIM und dem Arbeiten mit IFC bzw. Open BIM

Die Entscheidung, welche Methode angewandt wird, liegt in der Regel nicht bei den Fachplanerinnen. Vielmehr gibt das Projekt vor, mit welcher der beiden Varianten gearbeitet wird. Es gibt einige Vorteile, wenn man mit IFC bzw. der open BIM Methode arbeitet. Die Unterschiede und Merkmale von closed- und open BIM haben wir in einem separaten Artikel zusammengefasst. Zum Artikel

Herausforderungen bei IFC-Projekten

Die Einarbeitung in den Aufbau und die Datenstrukturen einer IFC Datei kann zu einem hohen Initialaufwand führen, da das Thema nicht intuitiv begreifbar ist. Ohne ein Grundverständnis ist es nicht möglich, einen IFC-Export zu erstellen, der spezifisch vorgegebene Anforderungen erfüllt. Dies kann durchaus als Kritik an der Endanwenderfreundlichkeit von IFC verstanden werden.

Viele Anwender arbeiten noch mit IFC2x3, was darauf schliessen lässt, dass die IFC4-Fähigkeit noch nicht immer bei allen Teilnehmern gegeben ist. Erst 2019 haben die ersten Hersteller den IFC4 Zertifizierungsprozess abgeschlossen, obwohl das Schema bereits 2013 released wurde. BuildingSmart arbeitet momentan an der vierten Iteration von IFC4.3. Was sich hinter den Kulissen abspielt ist schwierig einzuschätzen. Die vielen widersprüchlichen, verworfenen oder zurückgezogenen (IFC4.1, IFC4.2) Schema-Entwürfe verdeutlichen aber, dass es ein sehr komplexes Thema ist, an dem viele Interessen gleichzeitig zerren.

Wie man mit IFC erfolgreich arbeitet

Die einzig nachhaltige Lösung besteht darin, sich einzuarbeiten. Eine Auseinandersetzung mit den bestehenden und benutzerdefinierten Daten-Strukturen und der Beziehungen der Bauteile untereinander ist für ein grundlegendes Verständnis unumgänglich.

In der Praxis ist jedoch zu beobachten, dass viele Projekte ausschliesslich benutzerdefinierte PropertySets zum Datenaustausch verwenden. Diese Arbeitsweise widerspricht dem Datenmodell und seiner umfangreichen Semantik. Man kann dies als dringlichen Hinweis interpretieren, dass zwischen dem Datenmodell IFC, dessen Implementierung durch Softwarehersteller und den Bedürfnissen des Endanwenders momentan ein Konflikt besteht. Es gibt Bestrebungen, die Komplexität mit IFC5 zu reduzieren. Gemessen an der Vergangenheit bleibt jedoch zu befürchten, dass es viele Jahre dauern könnte, bis der Endanwender davon profitiert.

Alternativ steht die ClosedBIM Methode zur Verfügung, die jedoch bedingt, dass alle Akteure dasselbe Softwareprodukt verwenden. Da nicht alle Softwareprodukte für alle Planungsdisziplinen zur Verfügung stehen, ist die Wahl sehr eingeschränkt.

Kurz gesagt:
Der Vorteil von IFC liegt in der Möglichkeit der Zusammenarbeit und des möglichen Informationsaustauschs über ein Standard-Format. Dies führt bei sachgerechter Anwendung zu einer höheren Qualität, tieferen Fehlerquote, Kostenreduktion und Zeitersparnis. Trotzdem möchten wir an dieser Stelle auch erwähnen, dass es mit Abstimmungen & Aufwand verbunden ist. Um ein Projekt mit IFC abzuwickeln, muss man sich intensiv damit auseinandersetzen (wollen).

IFC Export
Oft werden wir mit der Frage konfrontiert, wie das IFC-File aus einer Autorensoftware exportiert werden kann. Mehr zum Thema IFC Export finden Sie hier: https://snglr.com/der-gelungene-ifc-export-aus-der-autorensoftware/

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