Im Zuge der Instandhaltung von Gebäuden kommt der Erfassung des Ist-Zustandes sowie der Dokumentation der geplanten und durchgeführten Arbeiten eine zentrale Bedeutung zu. Bauwerksdiagnosedaten können schnittstellenoffene in BIM implementiert. Dadurch entsteht eine Art digitales Bauwerksbuch, das alle relevanten Daten in einer IFC-Datei bündelt und übersichtlich darstellen kann. Die Daten sind sicher, kompakt und frei verfügbar für alle Beteiligten.
Bei gründlicher Planung beschreiben BIM-Modelle den Soll-Zustand teils äußerst präzise. Der Ist-Zustand nach der Ausführung findet seinen Weg bislang jedoch kaum in das entsprechende Modell zurück. Entsprechend eignet sich das Modell primär für die Planung des Neubaus, weniger jedoch für die Planung einer später gegebenenfalls nötigen Instandsetzungsmaßnahme. Um dies zu ändern und somit den technischen Wertverlust des BIM-Modells nach der Bauphase zu vermeiden, forscht das Institut für Baustoffforschung (ibac) der RWTH Aachen University an Maßnahmen zur BIM-basierten Bauwerkserhaltung.
Im Idealfall liefert die Bauwerksdiagnose Angaben zu folgenden Bauteileigenschaften:
- Betondeckung
- Bewehrungslage
- Carbonatisierungstiefe
- Chloridgehalt
- Korrosionswahrscheinlichkeit
- Rissbild
- Schadstellen
Ein entsprechend angereichertes Modell bietet signifikante Möglichkeiten zur Automatisierung und Unterstützung der Instandsetzungsplanung und -ausführung, bspw. über den benutzerfreundlichen Zugriff auf Diagnosedaten. So kann bspw. die Korrosionswahrscheinlichkeit als Ergebnis einer flächigen Potenzialfeldanalyse im BIM-Modell hinterlegt und visualisiert werden.
Bei den gezeigten Beispielen wurde der kostenlose BIM-Viewer BIMvision (Datacomp) genutzt. Über das Plugin „Advanced Reports“ können die Objekte entsprechend ihres Attributwertes eingefärbt werden. Aufbauend auf der Zustandserfassung können die Bauteile nun effizient hinsichtlich ihrer Instandsetzungsbedürftigkeit bewertet werden. Die Diagnoseergebnisse können variabel ein- und ausgeblendet werden. Es können einzelne Eigenschaften oder auch ihre Kombinationen betrachtet werden. Flächige Scans können in übereinander liegenden Lagen angezeigt werden. Zusätzlich können mit Advanced Reports die Diagnosedaten aus dem BIM-Modell heraus in Tabellen exportiert werden.
Neben den unmittelbaren Messgrößen wie bspw. der Carbonatisierungstiefe können auch andere Informationen dargestellt werden wie bspw. das 5-%-Quantil der Betondeckung der vorderen Bewehrungslage. Die dreidimensionale Visualisierung ermöglicht die unmittelbare Identifizierung von Schadensfällen und -ursachen. Wenn bspw. die Betondeckung auf einer Seite der Stütze sehr hoch und auf der gegenüberliegenden Seite sehr niedrig ist, dann wurde der Bewehrungskorb wahrscheinlich beim Einbau nicht mittig platziert.
Für weitere Informationen wird auf die freizugänglichen Veröffentlichungen der Forschungsarbeiten (https://doi.org/10.3390/constrmater2040020, https://doi.org/10.3390/civileng4010012) oder an Hendrik Morgenstern (morgenstern@ibac.rwth-aachen.de) verwiesen.