Entwicklung einer offenen, KI-gestützten Transformation textlicher Anforderungen in maschinenlesbare openBIM-Prüflogiken für öffentliche Auftraggeber

Im Bauwesen liegen technische, rechtliche und ökologische Anforderungen an Bauwerke überwiegend in textlicher Form vor (z. B. Normen, Richtlinien oder Gesetze). Diese sind für Menschen interpretierbar, jedoch nicht direkt für digitale, automatisierte Prozesse nutzbar. Gleichzeitig gewinnt openBIM als Grundlage für modellbasierte Planung und Prüfung zunehmend an Bedeutung. Bislang fehlt jedoch eine durchgängige, methodische Verbindung zwischen textlichen Anforderungen und deren maschinenlesbarer Übersetzung und Ausführung.

Diese Ausgangssituation wird durch mehrere strukturelle Herausforderungen verstärkt: Die Erstellung und Umsetzung von modellbasierten Prüfprozessen erfordert heute sowohl fachliches als auch technisches Know-how, wodurch insbesondere Nicht-Programmierer:innen oder nicht spezialisierte openBIM-Anwender:innen von der aktiven Mitgestaltung ausgeschlossen sind. Gleichzeitig fehlt eine praxisnahe und nachvollziehbare Vorgehensweise, um textuelle Bestimmungen systematisch in maschinenlesbare Logiken zu überführen. Bestehende Lösungen sind zudem meist proprietär, wodurch Abhängigkeiten zu Softwareherstellern entstehen und zentrale Anforderungen öffentlicher Auftraggeber:innen – wie Transparenz, Versionierbarkeit, Nachvollziehbarkeit und langfristige Verfügbarkeit – nur eingeschränkt erfüllt werden. Darüber hinaus ist das tatsächliche Potenzial vorhandener Informationsanforderungen für eine automatisierte openBIM-basierte Prüfung bislang nur unzureichend erschlossen.

Das Forschungsprojekt RCC4ÖAG adressiert diese Lücke durch die Entwicklung einer offenen, nachvollziehbaren und reproduzierbaren Methodik zur Überführung von natürlichsprachlichen Anforderungen in strukturierte, maschinenlesbare Prüflogiken. Ziel ist die Erarbeitung eines generischen Vorgehens, mit dem textliche Vorgaben systematisch in modellbasierte Anforderungen und ausführbare Logiken transformiert werden können. Zur methodischen Validierung und praktischen Erprobung dieses Ansatzes werden die entwickelten Konzepte in einer open source-basierten Systemumgebung umgesetzt, die eine visuelle Modellierung der resultierenden Logiken ermöglicht. Dadurch wird sichergestellt, dass die Methodik nicht nur theoretisch beschrieben, sondern auch unter realen Bedingungen anwendbar, überprüfbar und weiterentwickelbar ist.

Darstellung des Prozesses im Projekt RCC4ÖAG

Das Bild zeigt schematisch die Transformationskette von textlichen Anforderungen über Pseudocode und modulare Bausteine bis hin zur automatisierten Prüfung (RCC Check).

Kern des Projekts ist eine mehrstufige Transformationskette:

  • Priorisierung und Bewertung von Bestimmungen hinsichtlich Modellrelevanz, Automatisierbarkeit und Anpassungspotenzial
  • Ableitung von Pseudocode, der die Logik strukturiert beschreibt
  • Transformation in modulare Bausteine (Nodes), die in einer visuellen Umgebung kombiniert werden können
  • Ausführung der Logiken (RCC Check) in einer offenen, versionierbaren und nachvollziehbaren Systemarchitektur

Ein zentraler Aspekt ist die Kombination aus Large Language Models (LLMs) und einem Human-in-the-Loop (HITL) Ansatz zur Unterstützung dieser Transformationskette. Dadurch werden Fachanwender:innen in die Lage versetzt, komplexe Logiken ohne Programmierkenntnisse zu erstellen und anzupassen. Eine visuelle Modellierungsumgebung (Visual Scripting) dient dabei als Schnittstelle zwischen fachlicher Beschreibung und technischer Umsetzung.

Das Projekt verfolgt konsequent einen open source-Ansatz: Sämtliche entwickelten Methoden, Datenstrukturen und Softwarekomponenten werden frei zugänglich gemacht. Dadurch entsteht eine herstellerunabhängige, langfristig wartbare und nachvollziehbare Grundlage, die insbesondere den Anforderungen öffentlicher Auftraggeber:innen gerecht wird. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der offenen Speicherung und Weiterverwendbarkeit von Ergebnissen, etwa durch die Generierung von IFC-basierten Datenstrukturen, wodurch auch neu abgeleitete Informationen interoperabel und langfristig verfügbar bleiben.

Langfristig leistet RCC4ÖAG einen wesentlichen Beitrag zur Standardisierung, Digitalisierung und Automatisierung im Bauwesen. Durch die offene Bereitstellung der Ergebnisse entsteht eine gemeinsame Grundlage für Verwaltung, Planung und Ausführung, wodurch Effizienz, Nachvollziehbarkeit und Qualität digitaler Bauprozesse nachhaltig verbessert werden.

Ergänzend zu den Projektpartnern wird das Vorhaben durch sogenannte Supporting Partner begleitet. Diese bringen zusätzliche fachliche Anforderungen, Anwendungsfälle und Feedback aus der Praxis ein, ohne direkt in die Forschungs- und Entwicklungsarbeit eingebunden zu sein. Dadurch wird sichergestellt, dass die entwickelten Methoden breit abgestimmt, praxisnah validiert und über unterschiedliche Anwendungsbereiche hinweg übertragbar sind.

Projektpartner

Österreichischer Ingenieur- und Architektenverein (ÖIAV) (Konsortialführung)

  • ASFINAG
  • Bundesimmobiliengesellschaft (BIG)
  • ÖBB Infrastruktur AG
  • Land Niederösterreich
  • Land Steiermark
  • Stadt Wien
  • Wiener Linien
  • Technische Universität Wien – Forschungsbereich Digitaler Bauprozess

Supporting Partner:

  • ODE

Supporting Partner unterstützen offiziell das Projekt. Sie bekommen frühzeitig Zugang zum openSource Programmcode für Testzwecke und helfen bei der Weiterentwicklung mit. Falls Sie Interesse haben Supporting Partner zu werden, kontaktieren Sie uns gerne: harald.urban@tuwien.ac.at