Motivation
Die Erstellung digitaler Modelle von Bestandsgebäuden und Bauwerksdaten, das Building Information Modeling (BIM), als Grundlage für Gebäudebetrieb und -modernisierung stellt die gesamte Baubranche derzeit vor große Herausforderungen. BIM optimiert die Planung, Ausführung und Bewirtschaftung von Bauwerken. In einem digitalen 3D-Modell werden dabei alle relevanten Bauwerksdaten erfasst und kombiniert. Solche objektbasierten, digitalen CAD-Modelle sind die Voraussetzung für Neu- und Umbauten von Gebäuden im Sinne der BIM-Methodik. Um ein 3D-Modell zu erstellen, werden Gebäude nach heutigem Stand der Technik mit Laserscannern und Kameras erfasst. Die 3D-Daten von komplexen Wirtschaftsgebäuden, wie Fabrikhallen oder Serverräumen, in ein digitales 3D-Modell zu überführen, ist bislang ein zeitaufwendiger manueller Prozess und dauert bis zu zehnmal länger als die Erfassung der Daten selbst, manchmal Monate. Um Umbauvorhaben zu planen, werden CAD-Daten jedoch innerhalb von wenigen Tagen benötigt. Diesen Prozess zu automatisieren, wäre im Hinblick auf ein effizient erstellbares, BIM-konformes Modell wünschenswert.
Ziele und Vorgehen
Im Projekt „KIt-CAD“ werden auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierende Methoden entwickelt und erprobt, mit denen geometrische Messdaten von Wirtschaftsgebäuden automatisiert in ein BIM-konformes 3D-Modell überführt und mit Metainformationen versehen werden. Die Messdaten liegen zunächst als datenintensive, texturierte 3D-Punktwolken vor. Mithilfe von KI sollen darin automatisiert typische Elemente wie z.B. Maschinen, Wände oder Rohre anhand der Farb-, 3D- und Flächeninformationen erkannt, voneinander getrennt und in ein einfaches, schlankes Modell überführt werden. Das Modell, das einem Baukastenprinzip entspricht, wird dann automatisch mit Metainformationen wie bspw. Typenbezeichnungen, Material oder Maßen versehen. Dieser bisher händische Datenverarbeitungsprozess soll mit KIt-CAD stark verkürzt werden. Zudem werden im Projekt breite Schnittstellen zu Open- und Closed-BIM geschaffen. Open-BIM steht für den offenen, softwarefamilienunabhängigen und systemübergreifenden Datenaustausch, Closed-BIM für die Arbeit aller Planungsbeteiligten in einem Gebäudemodell und in einem Hersteller-Datenformat.
Innovationen und Perspektiven
Der voraussichtliche Nutzen für die Baubranche und Gebäudebetreibende durch KIt-CAD ist sehr groß. KIt-CAD trägt dazu bei, Informationen für das Facility Management effizient und digital bereitzustellen und bei Umbauten dem Green-Building-Gedanken und einer nachhaltigen Flächennutzung gerecht zu werden.