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Digitale Zwillinge · 2026-10-16 · 8 Min.
CityGML vs. IFC vs. 3D Tiles: Welches Format für einen digitalen Zwilling?
Drei Formate tauchen immer wieder auf, sobald ein digitaler Zwilling den Stadtmaßstab erreicht, und sie werden oft verglichen, als stünden sie im Wettbewerb. Dabei erledigen sie verschiedene Aufgaben: CityGML beschreibt die Stadt als Objekte, IFC ein einzelnes Asset Element für Element, und 3D Tiles liefert beides stückweise an einen Browser.
IFC-Modelle des Hauptbahnhofs Helsinki und seines Busterminals zwischen den Häuserblöcken der 3D-Karte im IFC Viewer Online
Wenn ein digitaler Zwilling von einem Gebäude zu einem Quartier wächst, kommen in jedem Gespräch drei Formate zur Sprache:CityGML, IFC und 3D Tiles. Oft werden sie nebeneinandergestellt, als müsste eines gewinnen. Sie konkurrieren aber nicht: Jedes beantwortet eine andere Frage, und ein Stadtzwilling braucht meist alle drei.
Das Wichtigste
- CityGML (und seine JSON-Kodierung CityJSON) beschreibt die Stadt als Objekte: Gebäude, Straßen, Gelände, Vegetation, in Detaillierungsgraden.
- IFC beschreibt ein einzelnes Asset Element für Element, mit den Typen, Eigenschaften und Beziehungen, die Betrieb und Instandhaltung brauchen.
- 3D Tiles dient der Auslieferung: Es zerlegt beliebige 3D-Inhalte in Kacheln, die ein Browser streamen kann, von grob nach fein.
- Bei jeder Umwandlung zwischen ihnen geht etwas verloren. Behalten Sie jede Quelle in ihrem eigenen Format, und wandeln Sie nur für die Auslieferung um.
Drei Aufgaben, keine drei Rivalen: die Stadt, das Asset und der Weg von beidem in einen Browser.
CityGML: die Stadt als Objekte
CityGML ist der Standard des Open Geospatial Consortium für 3D-Stadtmodelle[citygml]. Er beschreibt eine Stadt als typisierte Objekte – Gebäude, Brücken, Straßen, Gewässer, Vegetation, Gelände –, jedes mit Attributen und mit Geometrie in einem Detaillierungsgrad, vom Grundriss (LOD0) bis zur Fassade mit Öffnungen (LOD3). Viele nationale und städtische Datensätze werden darin veröffentlicht, und CityJSON[cityjson] kodiert dasselbe Datenmodell als JSON, das sich in einem Browser weit einfacher verarbeiten lässt.
Seine Stärke ist die Breite: ein ganzes Quartier, einheitlich klassifiziert. Seine Grenze ist die Tiefe: Ein CityGML-Gebäude weiß nichts von der Pumpe in seinem Keller. Wie sich seine Detaillierungsgrade mit denen des BIM vergleichen, steht in LOD im BIM vs. CityGML.
IFC: das Asset, Element für Element
IFC ist das offene Schema von buildingSMART für Gebäude- und Infrastrukturmodelle, veröffentlicht als ISO 16739-1[ifc]. Jede Wand, jede Tür, jede Pumpe und jeder Dock-Pfosten ist ein Element mit Typ, Eigenschaften, Mengen und Beziehungen zu den Elementen ringsum. Genau das braucht ein Zwilling für die Assets, die er verfolgt: eine Identität, an die sich Live-Daten binden lassen, und die Daten, auf die sich die Instandhaltung stützt. Um ein IFC-Modell auf der Karte zu platzieren, braucht es seine Georeferenz, eine IfcMapConversion; mehr dazu in IFC-Koordinaten und Georeferenzierung.
3D Tiles: zum Streamen gebaut
3D Tiles, ein OGC Community Standard[3dtiles], löst ein anderes Problem: riesige 3D-Inhalte in einen Browser zu bringen. Ein Tileset ist ein Baum aus Kacheln, jede mit ihrem eigenen Detaillierungsgrad; der Viewer lädt zuerst die groben und verfeinert dort, wohin die Kamera blickt. Photogrammetrie-Meshes, Punktwolken und ganze Stadtmodelle werden auf diese Weise ausgeliefert. Was die Kacheln bedeuten, beschränkt sich auf die Metadaten, die sie mitführen.
Im direkten Vergleich
| CityGML / CityJSON | IFC | 3D Tiles |
|---|
| Beschreibt | Stadtobjekte | Ein Asset, Element für Element | Beliebige 3D-Inhalte, als Kacheln |
| Typischer Maßstab | Quartier bis Land | Gebäude, Brücke, Bahnhof | Bis zum ganzen Planeten |
| Semantik | Klassen und Attribute je Objekt | Typen, Eigenschaften, Beziehungen, Systeme | Metadaten je Kachel oder Feature |
| Geometrie | Flächen in LOD0–3 | Volumenkörper je Element | Meshes (glTF), Punktwolken |
| Reale Position | Integriert | Optional (IfcMapConversion) | Integriert |
| Stärke | Einheitliche Daten für die ganze Stadt | Identität und Daten der Assets | Große Modelle an einen Browser ausliefern |
Wie ein Stadtzwilling sie kombiniert
Das übliche Muster: das Stadtmodell in CityGML oder CityJSON für Kontext und stadtweite Analysen; IFC für die Assets, die Live-Daten tragen oder gewartet werden müssen; und 3D Tiles, um das zu streamen, was von beiden zu groß ist, um es am Stück zu senden. Eine Umwandlung von IFC nach CityGML behält die äußere Hülle und verwirft den Großteil der Bedeutung; eine Umwandlung von einem der beiden nach 3D Tiles behält das Aussehen und kaum etwas sonst. Behalten Sie also jede Quelle in ihrem eigenen Format, und wandeln Sie nur für die Auslieferung um.
In den Live-Beispielen dieses Blogs besteht der Kontext aus OpenStreetMap-Gebäuden, gezeichnet als extrudierte Blöcke – etwa LOD1 –, und die Assets sind IFC-Modelle, weil die Live-Daten an sie gebunden werden. Dieser Viewer liest IFC; CityGML oder externe 3D Tiles liest er derzeit nicht. Die Beispiele und was sie zeigen: Was ist ein urbaner digitaler Zwilling?
CityGML vs. IFC vs. 3D Tiles: Welches Format für einen digitalen Zwilling?