digitale CAD-Pläne: in 2D, 2,5D oder 3D vektorisieren

VON EINSZUEINS

Immer häufiger realisieren wir digitale Bestandspläne in 2,5 D und erhalten Fragen dazu. Deshalb beleuchten wir heute einmal Inhalte, Möglichkeiten und Nutzen von 2,5 D für Architekten, Büros und Planer in diesem extra Beitrag und werfen dabei auch einen Blick auf 2D, 3D und BIM.

Solide Plangrundlagen in 2D

Vor nicht allzu langer Zeit gab es gar keine andere Möglichkeit als Baupläne mit dem Stift auf Papier zu zeichnen. Ganz klassisch, zweidimensional. Das computergestützte Konstruieren im CAD etablierte sich erst zu Beginn der 1990er Jahre in der Baubranche. Eine rasante Entwicklung hin zu neuen Technologien folgte. Die Masse an Bau- und Bestandsplänen liegt jedoch bis heute auf Papier vor, oder Pläne werden in digitale 2D-CAD-Daten übertragen. Für die meisten Bauvorhaben und bestimmte Projektgrößen sind 2D-Pläne als Grundlage nach wie vor ausreichend.

Schwer im Kommen: 3D und BIM

Ohne Frage geht der Trend zu 3D-Planungen. Denn diese ermöglichen es, ein Gebäude räumlich genau mit allen Bauteilen, Wänden, Decken, Türen, Fenstern digital abzubilden. Darüber hinaus lassen sich Massen ermitteln, Materialien und Oberflächen festlegen, Mengen und Kosten berechnen. Ganze Gebäude können bereits in der Entwurfsphase nahezu realistisch nachempfunden werden. Ein 3D-Plan umfasst komplexe Bestandsdaten in einer Datei bis hin zu Gebäudedaten für die spätere Bewirtschaftung. Aktualisierungen können automatisch durch alle Ansichten und Schnitte erfolgen.

Noch mehr Transparenz und Informationsaustausch bietet die Methode des Building Information Modeling, kurz BIM. Dabei werden alle Planungsdaten zentral auf einem BIM-Sever verwaltet. Verschiedene Nutzerguppen, Hierarchien, Zugriffsbereiche und Bearbeitungsrechte können definiert werden. Alle am Bau beteiligten Architekten, Planer und ausführende Gewerke können orts- und zeitunabhängig auf die Daten zugreifen, Informationen abrufen und in ihren Leistungsbereichen korrigieren oder aktualisieren. Das geht quasi in Echtzeit mit dem Bau des Gebäudes.

Soweit das Idealbild und technisch bereits möglich. Zumindest in der Theorie.

Warum es mit 3D und BIM noch nicht klappt

In Deutschland ist der Sprung zur Bauplanung in 3D und BIM noch nicht vollzogen. Bei großen öffentlichen Bau-Ausschreibungen wird es aber immer öfter gefordert. Länder wie die USA, Großbritannien, Italien sind uns weit voraus. In Großbritannien bspw. müssen große öffentliche Bauanträge bereits seit 2016 in BIM (Level 2) geplant werden. In Deutschland hat das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur 2015/2016 den „Stufenplan Digitales Planen und Bauen“ (Link zum PDF) entworfen, der BIM langfristig einführen soll.

Dass es hierzulande noch ein ganzes Stück Weg dorthin ist, hat sicher unterschiedliche Gründe. Wir beobachten, dass viele Architekten und Planer sich die Frage nach dem Nutzen der neuen Technologien stellen. Fachkräfte für die komplexen 3D-Programme stehen in der Masse noch nicht zur Verfügung. Die Anschaffungskosten sind derzeit um ein Vielfaches höher als die für 2D-Programme. Und: Die neuen Planungstechnologien würden die Baubranche stark verändern.

In Deutschland wird sehr unterschiedliche Planungs-Software genutzt. Wir bei einszueins bspw. liefern CAD-Pläne in bis zu 6 verschiedenen Programmversionen aus. Für das Arbeiten mit BIM müssten idealerweise alle an einem Bau beteiligten Planer und Gewerke mit einer Software arbeiten. Oder es müsste offene Schnittstellen geben, die ein sicheres Arbeiten zwischen den Plattformen ermöglichen. Die funktionieren derzeit noch nicht gut, weiß unser IT-Experte Marcus Hoffmann. „Außerdem ist der Ressourcenhunger der BIM-Lösungen hierzulande einfach noch unzumutbar hoch. Für BIM braucht es enorm viel Speicher und Verwaltungsaufwand. Dieser Aufwand rentiert sich momentan für die Wenigsten“, fasst er seine Erfahrungen zusammen.

Sinnvolle Zwischenlösung: das Beste aus 2D und 3D

Für viele Architekten, Planungsbüros und angegliederte Projektbeteiligte sind die BIM-Lösungen im Moment daher noch nicht durchführbar. Aber in der Praxis zeigt sich: Immer mehr Architekten und Büros kaufen und nutzen 3D-Software. Um technisch up to date zu sein, um konkurrenzfähig zu bleiben. Diese Entwicklung haben wir bei einszueins aufgegriffen und erstellen auf Nachfrage Bestandspläne direkt per 3D-Software. Hierbei werden Wände, Fenster, Türen und weitere Zeichnungselemente mit entsprechenden Höhen versehen. Auch wenn die Mehrzahl der erstellten Pläne am Ende wie gewohnt als 2D ausgedruckt oder als PDF weitergegeben wird, hat diese Arbeitsweise einige Vorteile gegenüber der reinen 2D-Erstellung.

Die neuen 3D-Programme arbeiten bauteilorientiert. Der Architekt oder Zeichner muss nicht mehr Punkt für Punkt Bauteile selbst konstruieren, Linie für Linie klicken, aneinanderfügen, unterbrechen. Sattdessen kann er automatisierte, intelligente Werkzeuge nutzen. Ganze Bauteilbibliotheken können bei den Herstellern abgerufen werden. Mit wenigen Klicks lässt sich eine komplette Wand erstellen, können darin Öffnungen für Fenster und Türen gesetzt werden und Bauteile wie Treppen ausgewählt und eingefügt werden. Nur Bauteile außerhalb des Standards müssen nach wie vor selbst konstruiert werden.

Bei einszueins nennen wir diese Arbeitsweise 2,5 D, ein „Mittelding“ zwischen zweidimensionaler und dreidimensionaler Darstellung. Wir sprechen dabei von Datenmodellen, bei denen die Höhe als dritte Dimension nicht vollständig in die Darstellung einbezogen wird. Für die Höhe wird, sofern keine genauen Angaben vorliegen, ein pauschaler Wert eingetragen, bspw. 3 Meter für die Wandhöhe. Einen 2D-Plan von Grund auf mit 3D-Software zu digitalisieren, ist zuerst einmal aufwändiger, da die 3D-Programme sehr komplex sind. Der Vorteil liegt jedoch in den weiteren Bearbeitungs- und Verwendungsmöglichkeiten. Liegt ein Plan erst einmal in 2,5 D vor, so erfüllt er zum Einen alle Anforderungen an gewohnte klassische 2D-Zeichnungen. Zusätzlich stehen für die spätere Weiternutzung alle Möglichkeiten zur Verfügung, die die 3D-Technologie bietet.

FAZIT: 2,5 D …

bewährt sich in der Praxis als elegante Zwischenlösung von 2D zu 3D
ist ein sanfter Einstieg in die 3D-Software
macht mit der bauteilorientierten Konstruktionsweise vertraut
bietet vor allem für standardisierte Gebäude eine große Arbeitserleichterung
ermöglicht das Generieren von „Räumen“ inklusive Raumpolygon und Raumstempel oder bspw. das Erfassen von Massen und Kosten
ist eine Basis um vollständige 3D-Pläne zu erhalten und vielfältig weiterzunutzen