Zentrum für Virtuelles Engineering ZVE

Mit zukunftsweisenden Laboren und Bürowelten ist das ZVE eine herausragende Forschungsstätte für die Wissenschaftler des Fraunhofer IAO und zugleich Plattform für die Erforschung, Entwicklung und Erprobung verschiedener Innovationen, z. B. von Virtual-Reality-Technologien und neuen Arbeitsweltkonzepten.

In diesen Laboren arbeiten die Fraunhofer-Forscher an Visionen und Lösungen von morgen:

Digital Engineering Lab
Produkte und Produktionssysteme integriert entwickeln und gestalten
Ganzheitliche und integrative Abbildung und Erforschung der gesamten Produktentstehungskette: von der Idee bis zum Point-of-Sale.

• Digital Engineering Lab

Immersive Participation Lab
Prototypen von Produkten und Gebäuden in virtuellen Welten testen und entwickeln
Arbeits- und Präsentationsumgebung für anmutungsgetreue und detailgenaue Echtzeitvisualisierung.

• Immersive Participation Lab

Visual Technologies Lab
Ergonomischer und energieeffizienter Einsatz innovativer Beleuchtungs- und Displaysysteme
Konzepte und Lösungen zu den Technologien LED und OLED mit dem Ziel, die Potenziale hinsichtlich ergonomischer Qualität und Energieeffizienz praktisch nutzbar zu machen.

• Visual Technologies Lab

Mobility Innovation Lab
Forschung für die zukünftige Mobilität von Menschen, Gütern und Informationen
Infrastruktur und Planungswerkzeuge zur Entwicklung von zukunftsweisenden Mobilitätslösungen im urbanen Raum.

• Mobility Innovation Lab

Workspace Innovation Lab
Multilokale Arbeitswelten erforschen, entwickeln und gestalten
Lived-in Labor in dem Fragestellungen, Konzepte und Produkte zur Büro- und Wissensarbeit von morgen erforscht werden.

• Workspace Innovation Lab

Das wissenschaftliche Know-how des Fraunhofer IAO in den Bereichen Virtual Engineering und Workspace Innovation floss kontinuierlich in die Gestaltung des Zentrum für Virtuelles Engineering ZVE ein. Der digitalisierte Planungs- und Bauprozess sowie die 3D-Visualisierung in Virtual Reality erlaubt die Parametrisierung der komplexen Gebäudestrukturen, erleichtert das Planen in Varianten und ermöglicht z. B. die (teil-) automatisierte Fertigung von Bauelementen.

Mehr Planungssicherheit mit Virtual Reality

Mittels virtueller Realität können Produkte für den Menschen räumlich visualisiert und erlebbar gemacht werden. Durch Simulation kann man schon sehr früh im Entwicklungsprozess überprüfen, ob neue Systeme wie geplant funktionieren und hergestellt werden können. Rundgänge durch das virtuelle Gebäude-Mock-up, und die Visualisierung von Simulations- und Planungsdaten am Gebäude schaffen eine erhöhte Planungssicherheit.

Bei der Planung des ZVE konnten auf Basis der 3D-Modelle Simulationen zur Akustik, Klima und Beleuchtung durchgeführt und die Ergebnisse im weiteren Prozess berücksichtigt werden. Planungsfehler wurden so weitestgehend vermieden.

Mit dem Bau des ZVE hat das Fraunhofer IAO am eigenen Objekt die Möglichkeiten des Virtuellen Engineerings unter Beweis gestellt. Forscher und Ingenieure am ZVE arbeiten interdisziplinär an diesen Technologien und Methoden und unterstützen Unternehmen bei der Einführung und Weiterentwicklung der digitalen Produktentstehung. Virtuelles Engineering trägt dazu bei, die Wettbewerbsposition von Unternehmen im Wettlauf um Innovation, Qualität und Kosten zu stärken und den Markterfolg in globalen Märkten zu sichern.

Gebäudeinnovation für Energieeffizienz- und Nachhaltigkeitsaspekte

Das Energiekonzept basiert auf einer Geothermieanlage mit mehreren 170 m langen Erdsonden zur Gewinnung von regenerativer Energie aus dem Erdinneren. Diese wird durch Wärmetauscher und betonkernaktivierte Decken zur Kühlung und Grundlastheizung ergänzt. Neben wassergefüllten Rohren befinden sich in den Decken auch luftgefüllte Kunststoffkugeln. Über diese Hohlkörperdecken konnte der Betonbedarf und damit die statische Belastung zugunsten höherer Spannweiten und stützenfreier Räume reduziert werden.

Die innovative Gebäudeautomatisierung regelt auch Wärme, Kälte, Lüftung (Klima) und Licht. Der Tank der Sprinkleranlage wird als Energiespeicher für Abwärme aus dem Gebäude genutzt, z. B. von den Rechnerräumen oder den Hochleistungsprojektoren der Virtual- Reality-Labore. Ein Energiemess- und -monitoringsystem analysiert die Wirkung der verschiedenen Maßnahmen.

Die Büro- und Laborflächen im ZVE lagern sich auf vier Ebenen um ein offenes Atrium an. Diese attraktive vertikale Erschließungsachse mit bewusst platzierten Verbindungstreppen bewirkt eine enge Verflechtung der unterschiedlichen Arbeitsebenen und eine massive Reduktion der vertikalen Kommunikationsbarrieren, wie sie in klassischen Gebäudestrukturen vorhanden sind.

Im ZVE gibt es damit keine strikt getrennten Labor- und Bürobereiche. Vielmehr sind die primären Funktionsbereiche der Wissensarbeit - Labor, Büro und Besprechung - miteinander räumlich verzahnt. Dadurch werden Wege minimiert und die Kommunikation in den Teamstrukturen der Projekt- und Aufbauorganisation optimiert. Das Gebäude unterstützt eine verzahnte non-territoriale Arbeitsweise. Der Platz der Arbeit ist nicht ein bestimmtes Büro oder Labor. Er wird nach den aktuellen Arbeitsbeziehungen und Ressourcenanforderungen gewählt und kann auch mehrmals am Tag wechseln – abhängig von den Anforderungen heutiger Multiprojekt-Arbeit.

Variierende Raumhöhen von Büro- und Laborbereichen erlauben zudem wechselseitige und stockwerks-übergreifende Ein- und Ausblicke und unterstützen das Ziel einer funktionsübergreifenden, multidisziplinären Entwicklung innovativer Lösungen. Informations- und Wissensaustausch werden im Zentrum des Gebäudes maximal beschleunigt – ein Vorteil sowohl für die Konzeptentwicklung als auch für eine effiziente Projektabwicklung. Je weiter man sich vom offenen Kern entfernt, desto mehr Ruhe kehrt in die einzelnen Bereiche des Gebäudes ein, um auch konzentriertes Arbeiten zu ermöglichen.

Büroarbeitsbereiche

Die Nutzung der Büroarbeitsplätze wird mit jeder Ebene nach oben hin flexibler. Auf den unteren beiden Stockwerken sind vorwiegend Arbeitsbereiche für Technologieentwickler angesiedelt, die häufig aufwändige Testaufbauten direkt an ihren Arbeitsplätzen vornehmen müssen. Hier wird eine Infrastruktur bereitgestellt, die diesen unterschiedlichen und häufig wechselnden Anforderungen am Arbeitsplatz gerecht wird.

Die Arbeit in den oberen beiden Stockwerken wird geprägt durch eine Vielfalt an Projekten, bei denen immer wieder unterschiedliche Wissensträger flexibel eingebunden werden. Nur für einzelne Funktionsgruppen wie z. B. die Teamassistenz gibt es hier fest zugeordnete Arbeitsplätze.

Die Innovationsplattform unterstützt unterschiedliche Arbeitssituationen vom individuellen Rückzug, über den Rückzug von Kleingruppen bis hin zur Einzelarbeit in einer vibrierenden Co-Working- Atmosphäre mit anderen.