openBIM in der Elektroplanung: Basis für die digitale Baustelle

openBIM in der Elektroplanung: Basis für die digitale Baustelle

Die meisten BIM-Projekte scheitern nicht an der 3D-Geometrie, sondern an der Zusammenarbeit. Gerade bei der Elektroplanung krachen Fachmodelle, Normen, Sicherheitsanforderungen und Herstellerdaten oft ineinander – und zwar zu spät im Projekt.

In unserer Reihe „KI in der deutschen Bauindustrie: Baustelle 4.0“ geht es darum, wie digitale Methoden und Künstliche Intelligenz Bauprojekte kalkulierbarer, sicherer und wirtschaftlicher machen. Ein zentraler Baustein dafür ist Interoperabilität – also die Fähigkeit, dass Daten zwischen Softwarelösungen wirklich funktionieren, ohne Medienbrüche und manuelle Nacharbeit.

Genau hier setzen die neuen standardisierten openBIM Use Cases von Siemens und buildingSMART an. Sie zeigen sehr konkret, wie sich Mittel- und Niederspannungsanlagen via IFC 4.3 sauber in BIM-Modelle integrieren lassen – und wie daraus ein durchgängiger Workflow vom Architekturmodell bis zur Kollisionsprüfung entsteht.

In diesem Beitrag schauen wir uns an:

• warum interoperable Elektroplanung für die „Baustelle 4.0“ so wichtig ist,
• was hinter den Use Cases UC 2.06 und UC 2.07 steckt,
• wie Werkzeuge wie SIMARIS project und SIMARIS sketch in offene BIM-Prozesse eingebunden werden,
• und wie sich darauf aufbauend KI-Anwendungen für Qualitätsprüfung, Ressourcenplanung und Sicherheit entwickeln lassen.

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Warum interoperable Elektroplanung der Engpass im BIM-Prozess ist

Für die digitale Baustelle 4.0 reicht ein hübsches Architekturmodell nicht. Ohne saubere Integration der technischen Gebäudeausrüstung (TGA) – insbesondere Elektrotechnik – ist jede KI-Auswertung nur bedingt belastbar.

Typische Probleme in der Praxis

Auf deutschen und österreichischen Großbaustellen sieht der Alltag oft so aus:

• Elektroplanung passiert in eigenen Spezialtools, losgelöst vom BIM-Modell.
• Daten werden als PDFs oder DWG-Dateien übergeben, Geometrie und Parameter gehen verloren.
• Kollisionsprüfungen erfolgen zu spät oder nur oberflächlich.
• Änderungen im Architektur- oder Tragwerksmodell schlagen sich nicht konsistent in der Elektroplanung nieder.

Die Folge:

• Nacharbeiten in der Ausführung
• teure Umplanungen während der Bauphase
• erhöhte Risiken bei Brandschutz, Notstromversorgung und Betriebssicherheit

Für KI-gestützte Baustellensteuerung ist das ein Killer. Algorithmen für automatische Kollisionsprüfung, Bauablauf-Simulation oder Energieoptimierung brauchen einheitliche, vollständige und maschinenlesbare Daten – nicht mehrseitige PDFs mit Strichzeichnungen.

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Die Siemens openBIM Use Cases: UC 2.06 und UC 2.07

Die von Siemens in Zusammenarbeit mit buildingSMART veröffentlichten Use Cases UC 2.06 und UC 2.07 setzen genau hier an: Sie standardisieren, wie Mittelspannungs- (MV) und Niederspannungsverteilungen (LV) in einem BIM-Kontext auf Basis von IFC 4.3 abgebildet und koordiniert werden.

Was leisten die Use Cases konkret?

Beide Use Cases beschreiben einen klar definierten Workflow, der sich in Software und Prozesse integrieren lässt:

• UC 2.06 – MV-Verteilungen
  „Collision check and mechanical integration of medium-voltage distribution systems“
  Fokus: räumliche Integration, Kollisionsprüfung und Anbindung von Mittelspannungsschaltanlagen an das Gebäudemodell.

• UC 2.07 – LV-Verteilungen
  „Collision check and mechanical integration of low-voltage distribution systems“
  Fokus: Platzbedarf, Zugänglichkeit, Kollisionsprüfung und Einbettung von Niederspannungshauptverteilungen und Unterverteilungen.

Beide Use Cases sind:

• real getestet an Praxisprojekten,
• voll dokumentiert mit Rollen, Input-/Output-Daten und IFC-Attributen,
• und so aufgebaut, dass sie werkzeugunabhängig funktionieren.

Damit sind sie ein idealer Ausgangspunkt, um:

• interne BIM-Standards zu schärfen,
• Pflichtenhefte für Software und Schnittstellen zu formulieren,
• und später gezielt KI-Services darauf aufzusetzen (z.B. automatische Kollisionsbewertungen, Risiko-Scores, Layout-Optimierung).

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SIMARIS und IFC 4.3: Durchgängiger Workflow statt Datensilos

Der reale Mehrwert entsteht, wenn solche Use Cases in konkrete Tools übersetzt werden. Siemens zeigt das mit SIMARIS project und SIMARIS sketch.

SIMARIS project: Planung von MV/LV-Systemen mit IFC-Export

SIMARIS project wird im deutschsprachigen Raum vielfach für die Auslegung von Mittel- und Niederspannungsverteilungen eingesetzt. Neu ist die konsequente IFC-4.3-Unterstützung:

• Erzeugung von 3D-Modellen der Verteilungen (MV und LV)
• Ergänzung um technische Parameter (z.B. Leistungen, Schutzorgane, Herstellerdaten)
• Export als IFC 4.3 – strukturiert, offen, standardkonform

Damit liegt nach der elektrotechnischen Auslegung ein BIM-fähiges Fachmodell vor, das direkt in Koordinationsmodelle eingebunden werden kann.

SIMARIS sketch: IFC-Import und Kontext im Gebäudemodell

SIMARIS sketch kann diese IFC-Modelle wiederum importieren und im architektonischen Kontext darstellen:

• Sicht auf Platzbedarf von Schaltanlagen, Kabeltrassen, Schächten
• Kollisionsprüfungen mit Wänden, Türen, Fluchtwegen
• Prüfung der Zugänglichkeit (Bedienung, Wartung, Rettungswege)

Die Umsetzung der Use Cases UC 2.06 und UC 2.07 in diesen Workflow sorgt dafür, dass:

1. Architekturmodell → Elektroplanung: Architekt:innen liefern ein IFC-Basis-Modell, in dem definierte Räume/Flächen für Technikräume enthalten sind.
2. Elektroplanung → MV/LV-Modell: Elektroplaner:innen dimensionieren in SIMARIS project, erzeugen das 3D-Fachmodell und exportieren IFC 4.3.
3. Koordination → Kollisionscheck: Das MV/LV-Modell wird zusammen mit Architektur und TGA in Koordinationswerkzeugen geprüft – auf Basis der in den Use Cases beschriebenen Regeln.
4. Rückfluss → Optimierung: Kollisionen, Zugänglichkeitsprobleme oder fehlende Reserven werden früh erkannt, bevor der erste Schaltschrank bestellt ist.

Die Realität? Ein deutlich stabilerer Informationsfluss – und eine saubere Datenbasis, auf der KI-gestützte Prüfungen und Optimierungen überhaupt erst sinnvoll laufen können.

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Was haben Planungsbüros, Softwareanbieter und Bauherren davon?

Für Elektroplaner:innen und BIM-Manager:innen

Standardisierte openBIM-Use-Cases bringen vor allem Planungssicherheit:

• klare Definition, welche Informationen in welchem Schritt vorliegen müssen,
• einheitliche Datenstrukturen für IFC-Exporte,
• weniger Interpretationsspielraum und damit weniger Abstimmungsaufwand.

Praktisch bedeutet das:

• weniger Doppelarbeit (z.B. keine händische Nachmodellierung der Schaltanlagen),
• frühere Erkennung von Kollisionen im BIM-Koordinationsmodell,
• bessere Grundlage für Baulogistik- und Terminplanung (z.B. Mengen und Gewichte der Verteilungen).

Für BIM-Manager:innen ist entscheidend:

„Was standardisiert ist, kann automatisiert werden.“

Sobald Datenstrukturen und Prozesse für Elektro-Use-Cases feststehen, können Regelsets für automatisierte Modellprüfungen (Model Checks) und KI-Analysen aufgebaut werden.

Für Softwareanbieter

Softwarehersteller, die sich an offene BIM-Standards und die Siemens/bSI-Use-Cases anlehnen, gewinnen gleich doppelt:

• Technische Klarheit: Konkrete Anforderungen, welche IFC-Entitäten, Attribute und Beziehungen unterstützt werden müssen.
• Marktzugang: Planer:innen, Generalunternehmer und öffentliche Auftraggeber fordern in Deutschland und Österreich zunehmend openBIM-Fähigkeit und vermeiden proprietäre Insellösungen.

Wer heute kompatible Produkte baut, ist morgen besser aufgestellt, wenn KI-Dienste der Auftraggeber direkt auf Modell- und Produktdaten zugreifen sollen.

Für Bauherren und Betreiber

Für Auftraggeber und Facility Management zählt am Ende:

• Transparenz über die elektrischen Infrastrukturen im digitalen Zwilling,
• verlässliche Grundlage für Energie- und Instandhaltungsstrategien,
• und eine Datenbasis, auf der KI-gestützte Betriebsoptimierung möglich ist (Lastmanagement, Predictive Maintenance, Ausfallrisiko-Bewertung).

Standardisierte openBIM-Use-Cases für MV/LV-Verteilungen sind dafür ein entscheidender Baustein.

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Wie KI von standardisierten openBIM-Daten profitiert

Die Serie „Baustelle 4.0“ dreht sich um KI in der Bauindustrie. Was haben nun diese doch recht technischen IFC-Use-Cases damit zu tun? Sehr viel.

KI braucht saubere, strukturierte und vollständige Daten

Viele KI-Projekte im Bauwesen scheitern, weil die Eingangsdaten:

• unvollständig,
• unstrukturiert,
• oder je Projekt völlig unterschiedlich sind.

Die Siemens-Use-Cases schaffen genau das Gegengewicht:

• strukturierte IFC-Daten für MV/LV-Anlagen,
• konsistente Eigenschaften, die über Projekte hinweg vergleichbar sind,
• klar definierte Rollen und Arbeitsschritte im Planungsprozess.

Darauf lassen sich u.a. folgende KI-Anwendungen aufbauen:

1. Automatisierte Qualitätsprüfung (Model Checking mit KI-Unterstützung)

   • Erkennung von Kollisionen und normkritischen Abständen,
   • Prüfung von Zugänglichkeitsanforderungen und Wartungskorridoren,
   • Bewertung von Redundanz und Versorgungswegen.

2. Ressourcen- und Terminplanung

   • Prognose, wann welche Komponenten auf der Baustelle sein müssen,
   • Optimierung der Lagerflächen und Hebezeuge für schwere Schaltanlagen,
   • Anpassung des Bauzeitenplans auf Basis erkannter Planungsrisiken.

3. Sicherheits- und Risikoanalyse

   • Bewertung kritischer Räume (z.B. Notstromversorgung, IT-Räume) im Kontext der Gesamtnetzstruktur,
   • Ableitung von Szenarien für Ausfälle und deren Auswirkungen auf den Betrieb,
   • Priorisierung von Maßnahmen im Brandschutz- oder Notfallkonzept.

Ohne standardisierte BIM-Use-Cases ist all das deutlich aufwändiger, weil jedes Projekt einen eigenen Datenzoo mitbringt.

Beispiel: Von der Kollisionsprüfung zur KI-gestützten Empfehlung

Stellen wir uns eine typische Krankenhausplanung in Deutschland vor:

• Die MV- und LV-Verteilungen werden nach UC 2.06/2.07 modelliert.
• Alle relevanten Parameter (Leistung, Redundanz, kritische Verbraucher) stehen im IFC-Modell.
• Ein KI-Service wertet diese Daten aus und erkennt, dass bestimmte Fluchtwege durch geplante Schaltfeldanordnungen eingeengt werden.

Statt nur „Kollision gefunden“ zu melden, kann das System:

• konkrete Alternativen für die Positionierung oder Anordnung der Schaltfelder vorschlagen,
• Auswirkungen auf Kabelwege, Kosten und Bauzeit bewerten,
• und Planer:innen eine priorisierte Empfehlungsliste liefern.

Solche intelligenten Dienste sind nur möglich, wenn die zugrunde liegenden Daten einheitlich, maschinenlesbar und normnah strukturiert sind – genau das ist der Beitrag der Siemens-openBIM-Use-Cases.

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Wie Einstieg und nächste Schritte in der Praxis aussehen

Wer in Deutschland oder Österreich seine Projekte in Richtung Baustelle 4.0 und KI-fähige BIM-Prozesse entwickeln will, kann die Use Cases UC 2.06 und UC 2.07 sehr pragmatisch nutzen.

Schritt 1: Prozesse und Rollen klären

• Wer ist im Projekt für die Elektroplanung verantwortlich?
• Wann im HOAI-Leistungsbild (bzw. nach lokalen Phasenmodellen) wird das MV/LV-Modell erstellt?
• Welche Informationen muss das Architekturmodell für die Elektroplanung bereitstellen (Räume, Technikflächen, Brandschutzkonzepte)?

Schritt 2: IFC-Anforderungen definieren

• Welche IFC 4.3-Elemente müssen Softwarelösungen unterstützen?
• Welche Attribute sind für Kollisionsprüfung, Wartung und Betrieb zwingend erforderlich?
• Wie werden Versionierung und Änderungsstände der Fachmodelle gehandhabt?

Schritt 3: Werkzeuge konfigurieren

• SIMARIS project bzw. vergleichbare Tools so einstellen, dass IFC-Exporte den Use Cases entsprechen.
• Koordinationsplattformen (z.B. BIM-Viewer, Clash-Detection-Tools) auf die neuen Fachmodelle vorbereiten.

Schritt 4: Perspektive KI mitdenken

Schon in Pilotprojekten lohnt es sich, einen Schritt weiter zu denken:

• Welche Auswertungen sollen später automatisiert laufen (z.B. Normprüfungen, Kollisionsreports, Reporting für Bauherr:innen)?
• Welche Kennzahlen und Strukturen braucht eine zukünftige KI-Anwendung – und sind diese im Datenmodell vorhanden?

Wer diese Fragen früh beantwortet, legt heute die Grundlage für wirklich produktive KI-Anwendungen in der Elektroplanung morgen.

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Fazit: Ohne offene Elektroplanung keine echte Baustelle 4.0

Für eine echte „Baustelle 4.0“ reicht es nicht, Drohnen über die Baustelle zu schicken oder KI auf Fotos anzusetzen. Die Basis ist ein interoperabler, offener Datenraum, in dem auch kritische Gewerke wie die Elektrotechnik sauber modelliert sind.

Die standardisierten openBIM-Use-Cases UC 2.06 und UC 2.07 von Siemens und buildingSMART zeigen, wie das für Mittel- und Niederspannungsanlagen konkret aussehen kann – inklusive IFC 4.3-Workflows und praktischer Umsetzung mit Tools wie SIMARIS project und SIMARIS sketch.

Wer heute:

• seine Elektroplanung auf offene BIM-Standards umstellt,
• interne Prozesse an diesen Use Cases ausrichtet,
• und Daten konsequent KI-fähig strukturiert,

schafft sich einen spürbaren Vorsprung – bei Planungssicherheit, Baukosten, Betrieb und Nachhaltigkeit.

Die Frage ist weniger, ob diese Entwicklung kommt, sondern wie schnell Sie sie in Ihren Projekten nutzen wollen.