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Building Information Modeling © Stefan Heigl
Gebäude 4.0: IAO-Wissenschaftler Günter Wenzel zeigt Bundesbauministerin Barbara Hendricks am Stand der Fraunhofer-Allianz Bau, wie man bei digitalen Gebäudemodellen mit einem »Röntgenblick« Gebäudetechnik hinter den Wänden sichtbar machen kann.

Fraunhofer IAO präsentiert Lösungsansätze für das Bauen der Zukunft

Wohin entwickelt sich die Bauwirtschaft? Welche Technologien und Prozesse und welche Konsequenzen ziehen die globalen Megatrends bezüglich dem Planen, Bauen und Betreiben von Bauwerken nach sich? Das Fraunhofer IAO zeigt sich vom 16. bis 21. Januar 2017 in München auf der BAU, Weltleitmesse für Architektur, Materialen und Systeme, mit dem Building Information Modeling, kurz BIM.

Die Digitalisierung verändert momentan vielerorts Arbeitsweisen und -prozesse. Im Bauwesen sind die Potenziale von Vernetzung und digitalen Arbeitsmethoden besonders groß, da hier viele Beteiligte sehr komplexe Prozesse durchlaufen. Das Zauberwort, mit dem künftig alles schneller, einfacher und wirtschaftlicher gehen wird, heißt BIM: Building Information Modeling (BIM) ist eine Arbeitsmethode, bei der digitale, objektorientierte Informationen von der Planung über die Bauausführung bis hin zum Betrieb eines Gebäudes oder eines Infrastrukturbaus eingesetzt werden.

Forscherinnen und Forscher der Fraunhofer-Institute für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO und Bauphysik IBP wollen diese Arbeitsmethode in Deutschland vorantreiben, praktische Erfahrungen sammeln und Empfehlungen generieren. Daher begleiten sie im Projekt »BIM in Deutschland«, kurz BIMiD, zwei Bauprojekte mit BIM – gefördert vom Bundeswirtschaftsministerium: Einen Bau der Volkswagen Financial Services in Braunschweig und das Office-Center Pionierkaserne in Ingolstadt.

»BIM hat eine große Durchschlagskraft«, erklärt Günter Wenzel, Abteilungsleiter am Fraunhofer IAO. »Dank mehrseitiger Stereoprojektionsumgebungen und Virtual Reality-Techniken können Experten und Bauherren in Baubesprechungen gemeinsam den Planungsstand natürlich und selbsterklärend erleben – langwierige Erklärungen werden überflüssig. Die Effizienz steigt: Wofür man sonst zwei bis drei Treffen brauchte, gelingt nun in einem.«

Neue Formen der Kommunikation mit Nutzern und Öffentlichkeit

Doch nicht nur Fachleute profitieren von BIM, auch die späteren Nutzer der Bauwerke werden durch verständliche Visualisierungstools berücksichtigt: Eingebunden in die Prozesse von Planungs- und Beteiligungsverfahren können selbst Laien die komplexen Sachverhalte besser verstehen und somit wertvolles Erfahrungswissen in die Planung einbringen. Auch in der Bürgerbeteiligung kommt es zu neuen Formen der Kommunikation. Bislang beschlich viele Bürger bei der Vorstellung von geplanten Bauprojekten das Gefühl, geschönte Entwurfszeichnungen vorgelegt zu bekommen. BIM ermöglicht es nun, ihnen den aktuellen Planungsstand gut verständlich und glaubwürdig in einem virtuellen 1:1-Modell darzustellen. Das Ergebnis ist eine höhere Akzeptanz und eine zielgerichtete und objektive Diskussion der Bauvorhaben.

Fraunhofer IAO unterstützt den digitalen Wandel

Das Fraunhofer IAO beschäftigt sich besonders mit der Einführung der Digitalisierung im Bauwesen. Ein Schwerpunkt der Digitalisierung liegt aktuell noch auf der Phase der Gebäudeplanung. Für die Zukunft gilt es, noch unerschlossene Potenziale, vor allem in der Nutzungsphase eines Gebäudes, zu erschließen. Dabei vereint der digitale Gebäudezwilling die Datenmodelle des Gebäudes mit denen der Nutzungsprozesse und wird somit zu einem synchronen Abbild des Gebäudes. Auf diese Weise unterstützt er Betriebsprozesse und steigert die Effizienz.

Ein Musterbeispiel dafür, wie die Gebäudeplanung unter Einbeziehung aller Beteiligten an einem zentralen, digitalen Gebäudemodell, dem »digitalen Zwilling« erfolgen kann, ist das Zentrum für Virtuelles Engineering ZVE des Fraunhofer IAO: In regelmäßigen virtuellen Baubegehungen wurden alle Planer stets zeitgleich über den Planungsstand transparent und »erlebbar« informiert.

Echtzeitvisualisierung im Immersive Engineering Lab des Fraunhofer IAO

Das Fraunhofer IAO stellt Fachplanern für Baubesprechungen das Immersive Engineering Lab zur Verfügung, eine moderne Arbeits- und Präsentationsumgebung, die 3D-Darstellungen zur detailgenauen und anmutungstreuen Echtzeitvisualisierung erlaubt. Hauptbestandteil des Labors ist ein hochauflösendes 3D-Projektionssystem mit einer 5,5 m langen und 3,4 m hohen Powerwall sowie einer integrierten 4-Wand-CAVE (Cave Automatic Virtual Environment). Die Interaktion erfolgt über Techniken wie Multitouch-Displays, 3D-Eingabegeräte und 3D-Echtzeitpositionssysteme.

Auf der Messe BAU vom 16. bis 21. Januar 2017 in München stellen die Forscherinnen und Forscher der Fraunhofer-Institute IAO, IFF und IBP ihre Projekte rund um BIM vor. Auch zukünftig werden die Institute die dreidimensionale Planungsmethode vorantreiben: Im Projekt »BIM bei Fraunhofer« werden sie die Arbeitsmethode in der Fraunhofer-Bauabteilung einführen und ein ausgewähltes Bauprojekt begleiten.

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