Weiterentwicklung INTERLIS – 3D-Geometrie: Auslegeordnung, Konzept, Vorschläge zur INTERLIS-Spracherweiterung (ILI3DGeomBIM)

Das Projekt entwickelt Lösungen für den reibungslosen Datenaustausch zwischen Building Information Modeling (BIM) und Geoinformationssystemen (GIS). Durch Spracherweiterungen für INTERLIS werden 3D-Geometrien verlustfrei zwischen dem internationalen IFC-Standard und dem Schweizer Geodatenstandard ausgetauscht.

Der Datenaustausch zwischen BIM und GIS ist zentral für die Schweizer Bauwirtschaft. BIM-Prozesse benötigen Geodaten als Grundlage (Lageplan, Gelände, Infrastruktur aus der NGDI), während sie gleichzeitig wertvolle neue Geodaten erzeugen (3D-Gebäudemodelle, Leitungskataster, Infrastrukturinformationen). Bisher fehlte jedoch eine systematische technische Brücke für den verlustfreien Austausch von 3D-Geometrien zwischen dem internationalen Standard IFC und INTERLIS, dem Schweizer Standard für Geodatenmodellierung.

Das Projekt ILI3DGeomBIM schliesst diese Lücke durch eine umfassende Analyse der Geometriekonzepte in beiden Standards. Die Analyse identifizierte vier praktische Anwendungsfälle (Leitungskataster, 3D-Stadtmodelle, Stockwerkeigentum, Bahn- und Strasseninfrastruktur) und entwickelte konkrete Vorschläge zur Erweiterung von INTERLIS um fehlende 3D-Geometrietypen in den Bereichen lineare Positionierungen, Klothoide (Trassierung) und Dekompositionsgeometrien.

Die Schweizer Geoinformationsgesetzgebung verankert INTERLIS als Standard für Geodatenmodellierung und -austausch. Parallel hat sich IFC als internationaler Standard für BIM etabliert. Beide Standards verfolgen jedoch unterschiedliche Philosophien: INTERLIS mit spezialisierten, strikten Datenmodellen pro Thema, IFC mit einem grossen, generischen Datenmodell. Dies erfordert eine semantische als auch geometrische Transformation bei der Übergabe von 3D-Geometrien zwischen beiden Welten.

Die amtliche Vermessung, Infrastrukturplanung und das Immobilienmanagement leiden unter dieser Fragmentierung. Besonders im Bereich der digitalen Liegenschaftsverwaltung, der Stadtentwicklung und der Infrastrukturmodellierung (Leitungskataster, Bahn, Strasse) entsteht ein erheblicher manueller Aufwand für die Datenkonvertierung zwischen GIS und BIM.

• Systematische Analyse der Geometriekonzepte in INTERLIS und IFC durchführen
• Identifikation fehlender 3D-Geometrietypen in INTERLIS für praxisrelevante Anwendungsfälle
• Entwicklung konkreter Vorschläge zur Spracherweiterung von INTERLIS
• Schaffung technischer Grundlagen für nahtlosen Datenaustausch zwischen GIS und BIM
• Harmonisierung der Schweizer Geodateninfrastruktur (NGDI)

Phase 1 – Auslegeordnung (abgeschlossen Mai 2025): Das Projekt führte eine umfassende Analyse durch und verglich die Geometrietypen beider Standards systematisch. Dabei wurden 11 bestehende 3D-Geometrietypen in INTERLIS identifiziert (z.B. Solid3D, Pipe3D, Tin3D) und über 130 Geometrieklassen in IFC analysiert.

Die Analyse klassifizierte Geometrien neutral in fünf Kategorien: Punkte (kartesisch, linear), Linienzüge (Geraden, Kreisbögen, Klothoiden, B-Splines), Flächen (B-Rep mit ebenen/nicht-ebenen Elementen, Sweep, Dekomposition), Körper (mit ähnlichen Kategorien) und Multi-Geometrien. Das bestehende INTERLIS-Basismodul 3D (Geometry3D_V2) wurde als weitgehend zielführend bewertet – es deckt bereits viele praktische Anforderungen ab.

Drei zentrale Lücken wurden für INTERLIS identifiziert:

• Lineare und relative Positionierungen: analog zu IFC's «Local Placement»-Konzept, das es ermöglicht, Objekte relativ zu übergeordneten Objekten zu positionieren (relevant für Infrastruktur)
• Klothoide (Trassierung): für präzise Modellierung von Strassen- und Bahninfrastruktur mit mathematisch definierten Übergangskurven
• Dekompositionsgeometrien (Raster, Voxel): für volumetrische Repräsentationen und natürliche Phänomene wie Geologie

Konkrete Anwendungsfälle: Die vier analysierten Anwendungsfälle zeigen die praktische Notwendigkeit:

• Leitungskataster: Unterirdische Leitungsnetze (Wasser, Gas, Strom, Telekom) benötigen präzise 3D-Sweep-Geometrien (Pipe3D) – bereits vorhanden, aber Optimierungsbedarf
• 3D-Stadtmodelle: Gebäudehüllen und LOD-Varianten nutzen B-Rep mit ebenen Flächenelementen
• Stockwerkeigentum: 3D-Liegenschaftenmodellierung erfordert Boundary Representation von Raumgeometrien
• Bahn-/Strasseninfrastruktur: Achsenmodellierung mit Klothoiden und linearer Referenzierung

Phase 2 (2026 geplant) – Konzeptentwicklung und Prototyping: Detaillierte Anforderungsdefinition, Lösungskonzepte und Proof of Concepts zu den drei Handlungsfeldern.

Phase 3 (2027 geplant) – Normierung und Werkzeuge: Anpassung der INTERLIS-Norm (eCH-0031) und Aktualisierung der Werkzeuge (INTERLIS-Compiler, Checker/Validator, ili2xxx).

• geoinformation.ch
• Institut Digitales Bauen, FHNW
• Institut d'ingénierie du territoire, HES-SO
• Adasys AG

Schildknecht, L., et al. (2025): Weiterentwicklung INTERLIS – 3D-Geometrie: Auslegeordnung, Konzept, Vorschläge zur INTERLIS-Spracherweiterung (ILI3DGeomBIM). Aktion 3-24-03, geoinformation.ch.