BIMKIT - Bestandsmodellierung von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken Mittels KI zur Generierung von Digital Twins

Die Anwendung der BIM-Methode für das Bauen im Bestand wird aktuell vor allem dadurch erschwert, dass Bauwerksinformationen lediglich in Form von Rohdaten (z.B. 2D-Pläne, Bilder, Punktwolken oder Textdokumente) vorliegen und manuell in ein BIM-Modell überführt werden müssen. Im Projekt BIMKIT werden KI-Verfahren entwickelt, mit denen Wissen über das Gebäude oder Infrastrukturbauwerk automatisch aus diesen Bestandsunterlagen extrahiert werden kann. Die extrahierten geometrischen und semantischen Informationen über die Bauteile werden konsistent und transparent einem BIM-basierten Bestandsmodell zugeführt. Vorhandene Bestandsmodelle können auf gleiche Weise aktualisiert und angereichert werden. Die Daten und KI-Dienste werden unter Berücksichtigung von offenen Standards und etablierten BIM-Systemen auf Basis von GAIA-X dem Nutzer zur Verfügung gestellt.

Zielsetzung/Vorgehen

Trotz aller Vorteile des digitalen Planens, Bauens und Betreibens stehen 3D-Modelle insbesondere zu Bestandsbauten häufig nicht zur Verfügung. Dadurch wird nicht nur die Einführung von BIM verzögert, sondern es fehlen für die gesamte Bau- und Wohnungswirtschaft verlässliche Daten zur Optimierung des Lebenszyklus eines Bauwerks.

Das Ziel von BIMKIT ist es, mittels fortschrittlicher KI- und Cloud-Technologien die Erstellung und Aktualisierung dieser Modelle entscheidend zu vereinfachen. Hierzu wurden KI-Verfahren entwickelt, die eine breite Palette heterogener Datenquellen – darunter 2D-Pläne, Bilder, Punktwolken und Textdokumente – auswerten, und diese in ein konsistentes BIM-basiertes Bestandsmodell überführen. Ein wesentliches Merkmal von BIMKIT ist der Fokus auf eine Cloud-Architektur auf der Basis von GAIA-X, die Datensouveränität und -sicherheit gewährleistet und es erlaubt, die entwickelten KI-Lösungen dezentral bereitzustellen. Darüber hinaus wurde domänenspezifisches Expertenwissen direkt in die Entwicklung der KI-Verfahren integriert. Dies gewährleistet, dass die entwickelten Lösungen nicht nur technologisch fortschrittlich, sondern auch präzise auf die spezifischen Anforderungen der Baubranche zugeschnitten sind.

Mehrwert

Das BIMKIT-Projekt schafft einen Mehrwert für die Baubranche, indem es durch den Einsatz fortschrittlicher KI-Technologien und einer innovativen Plattform die Digitalisierung des Bauwesens fördert. Die durch KI beschleunigte Bestandsmodellierung von Gebäuden und Infrastrukturbauwerke bietet enormes Potenzial für die Verbesserung der Effizienz in Planung und Betrieb von Bauwerken. Bei der Erstellung von Bestandsmodellen sind darüber hinaus die Aspekte von Datensicherheit und Datensouveränität entscheidend, die im BIMKIT-Ökosystem von Anfang an im Fokus standen. Bei der Erschließung von KI für die Erzeugung digitaler Gebäudemodelle und die datensouveräne Bereitstellung von KI-Lösungen mittels Cloud-Technologien hat das Forschungsprojekt somit wichtige Erkenntnisse geliefert und konkrete Lösungen beigetragen.

Ergebnisse

BIMKIT trägt zur Weiterentwicklung der Digitalisierung in der Bau- und Immobilienwirtschaft bei. Durch die Entwicklung von über 50 KI- und Integrationsdiensten sowie der Entwicklung von 8 Demonstrator-Prozessketten demonstriert BIMKIT wie digitale Technologien und Künstliche Intelligenz zur Optimierung von Bauprozessen und Gebäudemanagement eingesetzt werden können.

Entwickelte Demonstratoren:

Hochbau

  • Stockwerksmodell aus Grundriss

  • Raumbuch aus Grundriss

  • Extratktion von IFC-Modellen aus 3D-Punktwolken

  • Bildlokalisierung und Objekterkennung im Gebäudemodell

Infrastrukturbau

  • Schadenslokalisierung

  • Datenmanagement und parametrische Datenmodelle

  • Anordnung von Planausschnitten

  • Bauwerksachse rekonsrtuieren

 

Weitere Informationen zu BIMKIT erhalten Sie unter https://bimkit.eu/ 

BIMKIT-Projektfilme:

Beteiligte Organisationen

A+S Consult GmbH

A+S Consult GmbH ist ein Ingenieur- und Softwareunternehmen mit zwei Bürostandorten, internationalen Repräsentanzen und über 20 Jahren Erfahrung. Zu den Kernkompetenzen gehören die Verkehrsinfrastrukturplanung, Softwareentwicklung und Beratung sowie Bau- und Projektmanagementleistungen.

A+S verfügt über langjähriges Wissen bei der Erstellung Digitaler Zwillinge auf Basis komplexer heterogener vernetzter Daten, umfangreiche praktische Erfahrung bei der Durchführung und dem Management von Großprojekten in der Phase Planung bis Bauausführungsvorbereitung sowie eine Vielzahl von geometrischen Bibliotheken für den Bereich der Infrastruktur.

Durch eigene Softwareentwicklung stellt A+S eine BIM-Plattform bereit, welche neben ingenieurtechnischen Anforderungen zusätzlich den aufkommenden Anforderungen räumlich-interaktiver Planung gerecht wird. Zur Implementierung der Plattform bietet A+S Professional Services an, bei denen neue Technologien in Projekten und der Praxis zusammengeführt werden.

  • Dresden
  • Elchingen
  • Organisationsform - Ingenieurbüro
  • Organisationsform - Projektentwicklung
  • Organisationsform - Softwareunternehmen
eTASK Immobilien Software GmbH

eTASK Immobilien Software bietet Ihnen spezialisierte Softwareprodukte für die Prozesse im Betrieb Ihrer Immobilie. Als verbindender Daten – Standard und treibende Kraft bei der Digitalisierung des Immobilienbetriebs ist BIM, Building Information Modeling, eine wesentliche Basis unserer Lösungen. BIM und die Softwareprodukte aus dem Exposé von eTASK ermöglichen unseren Kunden aus Wirtschaft und Öffentlicher Verwaltung eine sichere und zielführende Investition in die Digitalisierung der Immobilienprozesse.

  • Köln
  • Organisationsform - Softwareunternehmen
Fraunhofer HHI, Abteilung Vision & Imaging Technologies

Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) widmet seine Forschung der Digitalisierung der Gesellschaft sowie der Wirtschaft und hat langjährige Erfahrung in den Bereichen Computer Vision/Graphics, 3D-Videoverabreitung und KI. Es beschäftigt sich mit Verfahren des maschinellen Lernens in verschiedensten Anwendungsbereichen, mit erklärbarer KI sowie mit innovativen Aufnahme-, Verarbeitungs-, Visualisierungs- und Interaktionstechnologien (z.B. AR/VR).

Die Technologien im Bauwesen reichen von Lösungen für die visuelle Inspektion über Bild-basierte Methoden zur hochgenauen und robusten Vermessung, Analyse und 3D Erfassung von komplexen Bauteilen sowie Gebäuden und Räumen bis hin zu Augmented Reality Technologien und Mensch-Maschine Interaktion zur Assistenz und Unterstützung von Workflows.

  • Berlin
  • Organisationsform - Forschungsinstitut
Hottgenroth Software AG

Hottgenroth blickt auf jahrelange Erfahrung in der Entwicklung technischer, bauphysikalischer und kaufmännischer Software zurück. Mittlerweile verstärken Standorte in ganz Deutschland sowie in Österreich das Kölner Softwarehaus. Heute sind mehr als 200 Mitarbeiter für das Unternehmen tätig.
Den aktuellen Anforderungen an energieeffizientes Bauen und nachhaltige Gebäudeplanung geschuldet wird das Software-Portfolio kontinuierlich erweitert. Die fachliche Zusammenarbeit mit Planungsbüros, Normausschüssen und Hochschulinstituten bildet die Grundlage für Produktinnovationen.
Die BIM-konformen Lösungen basieren auf der Generierung eines digitalen Gebäudemodells in dem hauseigenen CAD-Tool HottCAD. Hier kann die Software auf verschiedene Datenquellen zurückgreifen: vom Einlesen vorhandener Bestandspläne über das Gebäudeaufmaß via App bis zum mobilen 3D-Laserscanning mit den 3D-Raumscannern HottScan und OneShot.

  • Köln
  • Organisationsform - Projektentwicklung
NT Neue Technologie AG (NT.AG)

Die NT Neue Technologie AG, mit Hauptsitz im Herzen Thüringens, ist seit mehr als 20 Jahren als solides und innovatives IT-Unternehmen aktiv. Die besondere Expertise der NT.AG liegt in der Digitalisierung von Geschäftsprozessen und der Neugestaltung von Wertschöpfungsketten durch digitale Transformation. Unser Portfolio reicht dabei von der Softwareentwicklung bis hin zu Managed IT- und Hosting Services in einem hochmodernen Rechenzentrum. Die Mitarbeit in zahlreichen Forschungsprojekten, unter anderem BIMKIT, bringt der NT.AG eine neue Qualität im Handling von modernen Technologien.

Themen: Softwareentwicklung, Rechenzentrum, Gaia X, Künstliche Intelligenz, Cloud-Technologie, Datensicherheit, Datensouveränität

  • Erfurt
  • Organisationsform - Projektentwicklung
  • Organisationsform - Softwareunternehmen
planen-bauen 4.0 GmbH
Die planen-bauen 4.0 Gesellschaft zur Digitalisierung des Planens, 
Bauens und Betreibens mbH übernimmt beim Mittelstand-Digital Zentrum Bau die Aufgabe war und damit die Kommunikation und den Wissenstransfer zu und mit den zentralen Verbänden der Bau- und Immobilienwirtschaft. planen-bauen 4.0 wurde von allen relevanten Verbänden und Kammerorganisationen der Wertschöpfungskette Planen, Bauen und Betreiben in Deutschland mit dem Ziel gegründet, digitale, den gesamten Lebenszyklus von Bauwerken sowie Immobilienprojekten abbildenden Geschäftsprozesse einzuführen. So sieht sich die planen-bauen 4.0 auch als Plattformgesellschaft und als zentraler Gesprächspartner im Bereich Forschung, Regelsetzung und Marktimplementierung von Building Information Modeling (BIM). planen-bauen 4.0 bring seine Expertise in Digitalisierungsprojekten, wie BIMKIT, EConoM, BIM Breitband, etc. sowie bei BIM Deutschland in der Weiterentwicklung und den Betrieb des BIM-Portals ein.
  • Berlin
  • Organisationsform - Forschungsinstitut
  • Organisationsform - Beratung
  • Organisationsform - Projektmanagement
Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften / Lehrstuhl für Informatik im Bauwesen

Der Lehrstuhl für Informatik im Bauwesen (IIB) der Ruhr-Universität Bochum, geleitet von Prof. Dr.-Ing. Markus König, befasst sich im Rahmen der Forschung mit Methoden zur Digitalisierung im Bauwesen. Bereits seit 2010 beschäftigt sich der Lehrstuhl mit dem Einsatz von digitalen Bauwerksmodellen zur Unterstützung von Planungs-, Ausführungs- und Betriebsprozessen. Die Schwerpunkte am IIB liegen auf den Forschungsthemen Datenmanagement, künstliche Intelligenz und Sensorik & Visualisierung.
Zur Optimierung der Verfügbarkeit, Zugänglichkeit und Qualität von Daten für die Planung, den Bau und den Betrieb von Bauwerken, werden unter anderem graphenbasierte Modellierungstechnologien, Blockchain-basierte Smart Contracts und Digital Twins eingesetzt.
Im Bereich künstliche Intelligenz konzentrieren sich die Forschungsvorhaben auf Technologien, welche die Planung, den Bau und die Überwachung von Bauwerken intelligenter, sicherer und kostengünstiger machen. Ziel ist es maschinelles Lernen mit modernem Datenmanagement in der Bauindustrie und BIM-Systemen zu verknüpfen.
Computer Vision birgt hier ein enormes Potenzial für den Bausektor. Die Fähigkeit der Objekterkennung sorgt dafür, dass zahlreiche Datenquellen wie Punktwolken, Bilder und Videoaufnahmen in Echtzeit untersucht werden können. Mittels weiterer KI-Verfahren können z.B. Materialien ermittelt, Bauteile rekonstruiert und Schäden detektiert werden. 
Weitreichendes Wissen wird auch im Bereich Sensorik & Visualisierung gewonnen. Dort wird in Projekten geforscht, in denen digitale Modelle für die Simulation von Produktions- und Logistikprozessen sowohl in Hoch-, Tief- als auch Tunnelbau verwendet werden.
Aktuell wird an der Weiterentwicklung von digitalen Modellen und der Generierung sowie Nutzung von digitalen Zwillingen durch die Integration von Echtzeit- und Nutzungsdaten für die Betriebsphase geforscht. Um die Potentiale dieser neuen digitalen Technologien voll auszuschöpfen, entstehen am IIB neue Visualisierungstechniken und Schnittstellen, um auch Augmented und Virtual Reality effizient zu nutzen und neue Ansätze für die Mensch-Modell Interaktion zu kreieren.

  • Bochum
  • Organisationsform - Universität/Fachhochschule
Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft mbH

Schüßler-Plan ist ein inhabergeführtes, unabhängiges Ingenieurunternehmen mit 1000+ Mitarbeiter*innen an 20 Bürostandorten. Wir sind ein Team aus Generalisten und Spezialisten, aus unterschiedlichen Nationen und Disziplinen, mit einem Anspruch: die Entwicklung der optimalen Lösung für die Realisierung Ihrer Projekte ? technisch, wirtschaftlich und ökologisch.

Mit BIM und der einhergehenden Digitalisierung der Planungs- und Baubranche setzen wir auf: Integration, Automation, Kooperation und Kommunikation. Wir bieten unseren Kund*innen und Auftraggeber*innen ein 360° BIM-Know-how und integrale Lösungen in der Planung und Beratung, im Management sowie im Bereich Forschung und Entwicklung. Unsere Abteilung "Digitale Vernetzung" stellt dabei sicher, dass wir unsere digitalen Arbeits- und Planungsprozesse kontinuierlich hinterfragen, ausbauen und optimieren.

  • Düsseldorf
  • Organisationsform - Ingenieurbüro

News

BIMKIT - Bestandsmodellierung von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken Mittels KI zur Generierung von Digital Twins, Erkennung von Betonschäden in Bildern, Workshop "Digitalisierung des Bestands"
Demonstrator: Erkennung von Betonschäden in Bildern
14.05.2024
Moderne und effiziente Methoden in der Brückenprüfung bieten ein großes Potenzial für die Instandhaltung von Brücken und damit für die Verbesserung von Mobilität und Logistik.
  • Format - Newsbeitrag
  • Bauprozess - Planungsprozess
  • Bauprozess - Facility Management
  • Bauprozess - Baustelle
  • Format - Publikation
  • Management/Support - Künstliche Intelligenz
Dienstag11.06.202410:00-20:00
Köln
BIMKIT - Bestandsmodellierung von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken Mittels KI zur Generierung von Digital Twins
BIMKIT-Abschlussveranstaltung: Mit KI zum digitalen Bauwerksbestand
05.04.2024
Nach dreieinhalb Jahren intensiver Forschung werden die Ergebnisse des Projekts BIMKIT am 11. Juni 2024 in Köln präsentiert.  BIMKIT unterstützt die Digitalisierungsstrategie der Bundesregierung und macht die Schlüsseltechnologien Künstliche Intelligenz (KI) und Cloud-Computing auf Basis von Gaia-X anwendbar.
  • Format - Newsbeitrag
  • Bauprozess - Planungsprozess
  • Bauprozess - Facility Management
  • Management/Support - Künstliche Intelligenz
Dienstag11.06.202410:00-20:00
Köln
BIMKIT - Bestandsmodellierung von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken Mittels KI zur Generierung von Digital Twins, Workshop "Digitalisierung des Bestands"
Workshop "Digitalisierung im Bestand mit KI" – Anmeldung geöffnet!
09.02.2024
Am 24. April 2024, in der Zeit von 15:00 Uhr – 17:30 Uhr, findet an der Ruhr-Universität Bochum der Workshop zum Thema "Digitalisierung im Bestand mit KI" statt. Nutzen Sie die Chance und erlangen Sie im Workshopformat ein grundlegendes Verständnis zur Anwendung von Verfahren des maschinellen Lernens bei der Digitalisierung von Bestandsobjekten. Die Anmeldung ist noch bis zum 17. April 2024 möglich.
  • Format - Newsbeitrag
  • Bauprozess - Planungsprozess
  • Management/Support - Künstliche Intelligenz
Mittwoch24.04.202415:00-17:30
Bochum
BIMKIT - Bestandsmodellierung von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken Mittels KI zur Generierung von Digital Twins, Praxis-Talk, Workshop "Digitalisierung des Bestands"
Praxis-Talk | KI in Hochbau und Infrastruktur - Was erwartet uns in 2024?
22.01.2024
Am 25. Januar 2024 findet der nächste Praxis-Talk des Mittelstand-Digital Zentrums Bau von 16:30 Uhr bis 17:30 Uhr statt. Diesen gestalten wir gemeinsam mit unserem Kooperationspartner Bundesarchitektenkammer e. V. (BAK) und Hottgenroth Software AG, einem Mitglied des BVBS Bundesverband Software und Digitalisierung im Bauwesen.
  • Bauprozess - Projektentwicklung
  • Bauprozess - Planungsprozess
  • Bauprozess - Facility Management
  • Herausgeber - Kooperationsnetzwerk
  • Management/Support - Künstliche Intelligenz
BIMKIT - Bestandsmodellierung von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken Mittels KI zur Generierung von Digital Twins, Workshop "Digitalisierung des Bestands"
Jetzt noch anmelden: Workshop "Digitalisierung im Bestand mit KI" in Bochum
31.10.2023
Am 22. November 2023, in der Zeit von 15:00 Uhr – 17:30 Uhr, findet an der Ruhr-Universität Bochum der Workshop zum Thema "Digitalisierung im Bestand mit KI" statt. Nutzen Sie die Chance und erlangen Sie im Workshopformat ein grundlegendes Verständnis zur Anwendung von Verfahren des maschinellen Lernens bei der Digitalisierung von Bestandsobjekten. Die Anmeldung ist noch bis zum 16. November 2023 möglich.
  • Format - Newsbeitrag
  • Bauprozess - Planungsprozess
  • Management/Support - Künstliche Intelligenz
Mittwoch22.11.202315:00-17:30
Ruhr-Universität Bochum (Universitätsstraße 150, 44801 Bochum)
BIMKIT - Bestandsmodellierung von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken Mittels KI zur Generierung von Digital Twins, Workshop "Digitalisierung des Bestands"
BIMKIT Jahrestagung 2023
19.10.2023
Nach einem weiteren Jahr intensiver Forschung möchten die Partner des BIMKIT-Projekts die nächsten Ergebnisse  präsentieren. Dazu laden Sie herzlich ein.
  • Bauprozess - Planungsprozess
  • Management/Support - Innovation
  • Management/Support - Künstliche Intelligenz
Donnerstag09.11.202310:00-17:30
Berlin
BIMKIT - Bestandsmodellierung von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken Mittels KI zur Generierung von Digital Twins, Workshop "Digitalisierung des Bestands"
Workshop "Digitalisierung im Bestand mit KI" – Anmeldung geöffnet!
11.10.2023
Am 22. November 2023, in der Zeit von 15:00 Uhr – 17:30 Uhr, findet an der Ruhr-Universität Bochum der Workshop zum Thema "Digitalisierung im Bestand mit KI" statt. Nutzen Sie die Chance und erlangen Sie im Workshopformat ein grundlegendes Verständnis zur Anwendung von Verfahren des maschinellen Lernens bei der Digitalisierung von Bestandsobjekten. Die Anmeldung ist noch bis zum 16. November 2023 möglich.
  • Format - Newsbeitrag
  • Bauprozess - Planungsprozess
  • Management/Support - Künstliche Intelligenz
Mittwoch22.11.202315:00-17:30
Ruhr-Universität Bochum (Universitätsstraße 150, 44801 Bochum)
BIMKIT - Bestandsmodellierung von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken Mittels KI zur Generierung von Digital Twins
Wie ist Künstliche Intelligenz in der Bauwirtschaft einsetzbar? BIMKIT-Jahrestagung 2022
07.06.2022
Am 24. Juni 2022 bietet sich die Möglichkeit, das Forschungsprojekt BIMKIT vor Ort kennenzulernen.
  • Bauprozess - Planungsprozess
  • Bauprozess - Facility Management
  • Bauprozess - Baustelle
  • Bauprozess - Handwerk
  • Management/Support - Künstliche Intelligenz
Freitag24.06.202209:00-17:30
Forum Digitale Technologien (Salzufer 6, 10587 Berlin)
BIMKIT - Bestandsmodellierung von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken Mittels KI zur Generierung von Digital Twins
KI-basierte Erzeugung von digitalen Bauwerkszwillingen für die Bauwirtschaft
20.04.2022
Kann Künstliche Intelligenz dabei helfen das Bauen im Bestand zu verbessern? Dieser Frage widmet sich das Forschungsprojekt BIMKIT mit Partnern aus Forschung und Industrie. Erfahren Sie in diesem Beitrag welche Ziele sich BIMKIT setzt und an welchen Lösungen gearbeitet wird.
  • Bauprozess - Planungsprozess
  • Management/Support - Künstliche Intelligenz
BIMKIT - Bestandsmodellierung von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken Mittels KI zur Generierung von Digital Twins
Referentenvorstellung - Angelina Aziz beim BIM-Wintermeeting online
08.02.2022
Am 24. Februar 2022 findet um 16:00 Uhr das BIM-Wintermeeting online statt. Angelina Aziz von der Ruhr-Universität Bochum referiert zum Thema der KI-gestützten Bestandserfassung. Wir stellen sie vorab vor.
  • Format - Newsbeitrag
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  • Management/Support - Künstliche Intelligenz
Donnerstag24.02.202216:00-17:00
Online