Was ist ein Informationsmodell?

Beim Thema BIM spielt die Informationsmodellierung eine wesentliche Rolle. Der Einstieg in die Vermittlung eines BIM-Grundverständnisses beginnt daher mit einer grundsätzlichen Auseinandersetzung mit dem Wesen der Informationsmodellierung:

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Informationen sind Antworten auf Fragen und damit übertragbares Wissen. Um dieses Wissen übertragen zu können, müssen sich Sender und Empfänger koordinieren können. Dafür wird Wissen in eine Ordnungsstruktur gebracht. Sind Sender und Empfänger Menschen, hilft es, wenn die Koordination über eine gemeinsame Sprache erfolgt, die beide Seiten erlernt haben. Eine Sprache bildet ein Informationsmodell aus Zeichen, aus denen Wörter gebildet werden, und Grammatik, die regelt, wie diese Wörter in eine sinnvolle Struktur gebracht werden müssen, um Wissen zu übertragen. Sind Sender und Empfänger eine Software, muss Information digitalisiert werden.

Die Digitalisierung von Informationen zur Beschreibung von Objekten, Systemen und Prozessen erfolgt in einer strukturierten, spezifischen Form: Dem Informationsmodell. Die Eigenschaften von Objekten werden durch Attribute, das Verhalten durch Methoden bzw. Algorithmen, die Assoziationen zwischen Objekten sowie die Aggregation zu Systemen durch Relationen formal beschrieben. Auch Konzepte der Generalisierung und Spezialisierung von Objekten, in der Regel als Vererbung bezeichnet, sind möglich.

Die Beschreibung des formalen Aufbaus, der Struktur eines Informationsmodells, wird als Schema bezeichnet. Ein Schema umfasst in der Regel Beschreibungen mehrerer Objekte, welche innerhalb des Schemas als Klassen bezeichnet werden. Ein Schema und die darin beschriebenen Klassen bilden somit die Baupläne des Informationsmodells. Werden in einer Software konkrete Objekte erzeugt und deren Attribute mit Werten belegt, also nach den Bauplänen digital erstellt, spricht man von Instanzen (einer Klasse). Dadurch entstehen Daten, die gespeichert oder weitergegeben werden können.

Das Informationsmodell bildet damit die Grundlage für die Sprache, in der Software miteinander kommuniziert, d.h. Daten austauscht. Zur Erlernung der Sprache muss die Beschreibung des Informationsmodells – das Schema – sowohl Sender als auch Empfänger bekannt sein. 

Sind die Daten, die in einem Informationsmodell vorliegen, über Operationen in die Struktur eines anderen übertragbar, wird die Ausführung dieser Operationen als Datentransformation bezeichnet. Es findet quasi eine automatische Übersetzung von einer Sprache in die andere statt. Sender und Empfänger kennen dabei jeweils nur ihr eigenes Schema und das „Wörterbuch“ für die Übersetzung. Eine Transformation kann vollständig oder teilweise erfolgen. Bei einer teilweisen Transformation werden nicht alle Daten vom einen in das andere Schema übertragen. Nach diesen Prinzipien lassen sich Schnittstellen für den Datenaustausch realisieren. Lassen sich keine Transformationsbeziehungen zwischen zwei Informationsmodellen finden, sind diese zueinander inkompatibel und für den Datenaustausch ungeeignet.

Für den Informationsaustausch in BIM-Projekten stehen unterschiedliche fachspezifische Informationsmodelle zur Verfügung. Je nach Einsatz dienen diese dem Zweck, die Aspekte einer Fachplanungsdisziplin detailliert abzubilden, um den Fachplaner bei der Leistungserbringung möglichst optimal unterstützen zu können. Die in diesem Zusammenhang eingesetzten Informationsmodelle der Fachplaner werden auch als Fachmodelle bezeichnet. 

Andere Informationsmodelle sind geeignet, bestimmte Informationsaspekte über Fachgrenzen hinaus auszutauschen und Daten aus unterschiedlichen Fachmodellen miteinander zu verknüpfen. Bei diesen Modellen handelt es sich nicht um eine Vereinigungsmenge aller im BIM-Projekt eingesetzten Fachmodelle, sondern um eine Schnittmenge für bestimmte Anwendungsbereiche. Diese werden auch als Koordinationsmodelle bezeichnet.

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