Digitalisierung im Bauwesen - TU Wien

Goger, Urban – Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 1

Digitalisierung im Bauwesen

Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Gerald Goger

Proj.Ass. Dipl.-Ing. Harald UrbanInstitut für Interdisziplinäres Bauprozessmanagement

Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik

Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 18

Forschungsprojekt„Studie: Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen“

Prof. Dr. Gerald Goger, DI Harald Urban, DI Melanie Piskernik


Schwerpunkte

• Begriffsbestimmungen

• Status quo der Digitalisierung im Bauwesen

• Softwarelösungen

• Einschätzung wesentlicher Stakeholder

• Chancen und Herausforderungen

• Forschung und Entwicklung

Forschungsprojekt


BIM

„Unter Building Information Modeling wird in der Baubranche ein innovativer

interdisziplinärer Arbeitsprozess verstanden, welcher die Bauwerksphasen Planung,

Bauen und Betreiben umfasst.

Die Basis bildet ein allen zugängliches digitales Gebäudemodell. Dieses

Gebäudemodell ist eine komplexe Datenbank, die sowohl geometrische

Informationen als auch nicht grafische Daten enthält.“

Begriffsbestimmungen



BIM als Datenbank



BIM als Prozess

BIM workflowTraditional workflow


BIM


Topfair.dewww.tga-fachplaner.de



Unterscheidungen von BIM

• BIM-Dimensionen

• BIM Reifegrad

• Level of Detail

• Open/Closed BIM



BIM-Reifegrad

Borrmann, König, Koch, Beetz Hrsg., Building Information Modeling, Seite 10



BIM-Dimensionen



Level of Detail

• LOD 100 (konzeptionell)

• LOD 200 (ungefähre Geometrie)

• LOD 300 (genaue Geometrie)

• LOD 350 (Zwischenstufe, eingeführt für die

Darstellung von Schnittstellen zw.

Disziplinen)

• LOD 400 (Ausführung)

• LOD 500 (Bestandsdokumentation)



Closed/Open BIM

Borrmann, König, Koch, Beetz Hrsg., Building Information Modeling

unabhängige Format (.ifc)

Native Formate (.rvt,…)


Softwarelösungen

Exkurs Open-BIM (IFC)

• GUID – Code für jeden Parameter

• ASI Merkmalserver national

• Verknüpfen und Erweitern (National) bSDD

• Wann

• Was



Digitales Bauprojekt


Status quo

Standardisierung

• Österreich

• ÖNORM A 6241-1 Digitale Bauwerksdokumentation - Teil 1: Level 2

• ÖNORM A 6241-2 Digitale Bauwerksdokumentation - Teil 2: Level 3-iBIM

• Europa – Normungsgremium CENT/TC 442 „BIM“

• „Strategy and planning" (Sekretariat Großbritannien)

• „Exchange Information" (Sekretariat Deutschland)

• „Information delivery specification" (Sekretariat Österreich)

• „Data dictionary" (Sekretariat Frankreich)

https://www.buildingincloud.net/en/bim-software-guide/


Status quo

Umsetzung

• England

öffentliche Aufträge seit Oktober 2016 in BIM

• Norwegen (Statsbygg)

öffentliche Aufträge seit Oktober 2016 in BIM (IFC)

• Deutschland

BMVI plant ab 2020 den verpflichtenden Einsatz von BIM für alle öffentlichen

Infrastrukturprojekte


Status quo

Lehrveranstaltungen an der TU Wien

Lehre

Prozess

MenschlicheAspekte

Technologie

• Planungsprozesse mit BIM

• Integrated BIM Design Lab

• Zukunftsfragen des Baubetriebs


Status quo

Lehrveranstaltungen an der TU Wien

• Integrated BIM Design Lab


Status quo

Wissenschaftliche Lehre in ÖsterreichUniversität Studiengang Stufe Lehrveranstaltung Art

TU Wien Bauingenieurwesen Msc Planungsprozesse mit BIM Pflicht

TU Wien Bauingenieurwesen Msc Integrated BIM Design Lab Wahl

TU Wien Bauingenieurwesen Msc Zukunftsfragen des Baubetriebs Wahl

TU Graz Bauingenieurwissenschaften und Wirtschaftsingenieurwesen Bsc Building Information Modeling Wahl

TU Graz Wirtschaftsingenieurwesen-Bauwesen Msc Building Information Modeling 1 Wahl

TU Graz Wirtschaftsingenieurwesen-Bauwesen Msc Building Information Modeling 2 Wahl

Universität Innsbruck Bauingenieurwissenschaften Msc BIM – 5D-Planung und Gebäudemodellierung Wahl

Universität Innsbruck Bau- und Umweltingenieurwissenschaften Bsc Projektmanagement und interdisziplinäres Planen 1 Pflicht

FH Campus Wien Bauingenieurwesen – Baumanagement Bsc CAD Pflicht

FH Campus Wien Bauingenieurwesen – Baumanagement Msc Building Information Modeling Pflicht

FH Campus Wien Bauingenieurwesen – Baumanagement Msc Grundlagen des BIM Managements Wahl

FH Kärnten Bauingenieurwesen Bsc Building Information Modeling 1 Pflicht

FH Kärnten Bauingenieurwesen Bsc Building Information Modeling 2 Pflicht

FH Oberösterreich Bauingenieurwesen im Hochbau Bsc CAD II & Building Information Modeling Pflicht


Schwerpunkte



• Softwarelösungen




Forschungsprojekt


Softwarelösungen

Softwarelösungen

• Programme

• Planung und Bauausführung

• Facility-Management

• Datenmanagement

• Virtual/Augmented Reality

• Schnittstellen

• Open/Closed BIM

• Softwareunternehmen

• Softwarelizenzenhttps://www.buildingincloud.net/en/bim-software-guide/


Softwarelösungen

BIM-ProgrammeProduktname Hersteller

Architektur

Revit Autodesk

AutoCAD Achitecture, Civil 3D Autodesk

ArchiCAD Graphisoft

Allplan Nemetschek

MicroStation Bentley Systems

Novapoint Trimble

Vectorworks Vectorworks

Haustechnik

Revit MEP Autodesk

DDS-CAD Elektro/SHKL Nemetschek

Allplan AX3000 Haustechnik Nemetschek

MagiCAD Progman

Plancal Trimble

SOLAR-Computer Calculation SOLAR-Computer

ArchiCAD HKLSE-Modeller Graphisoft

Tragwerksplanung

Tekla Structure Trimble

Aveva Bocad Aveva Bocad

Revit Structure Autodesk

Allplan Ingenieurbau Nemetschek

FEM

RFEM, RSTAB Dlubal

Sofistik Sofistik

Scia Engineer Nemetschek

Prüf- und Analysesoftware

Navisworks Autodesk

Solibri Model Checker Solibri

RIB iTWO 5D RIB Software

Vico Office Suite Trimble

DESITE MD Ceapoint

Kosten- und Terminplanung

RIB iTWO 5D RIB Software

isl-baustellenmanager Isl-kocher

BIM4YOU BRZ Deutschland

Vico Office Suite Trimble

Allplan NEVARIS Nemetschek

Planungs- und Baudokumentation

PlanRadar PlanRadar

AWARO AirITSystems

conject MI Conject

docu tools Sustain Solutions

Dalux Field Dalux

Sablono Sablono

BIM 360 Field Autodesk

Sharxx novaCapta

Produktname Hersteller Produktname Hersteller

Facility Management

Allplan ALLFA Nemetschek

archifm Graphisoft

AssetWise Bentley System

caFM ADVANCED caFM Engineering

eTask eTASK Immobilien

Keylogic KeyLogic

pit-Cup pit-Cup

wave Facilities Loy & Hutz Solutions

Datenmanagement

AWARO AirITSystems GmbH

BIM Collab Klubus

BIM+ Nemetschek

ProjectWise Bentley System

Sablono Sablono Gmbh

BIM 360 Team/ Plan Autodesk

Sharxx novaCapta


Softwarelösungen

BIM-Programme

Plananmerken Kommunikation


iTWO (5D)

Forschungsprojekt

• Zeit+Kosten

• Voraussetzung

• parametrisiert und attributiert

• im vorgegebenen Detaillierungsgrad

• nach vorgegebenen Modellierungsvorschriften


iTWO (5D) – Ablauf

Forschungsprojekt


iTWO (5D) – Grundlage

Forschungsprojekt


Forschungsprojekt


RIB iTWO (5D) – Ablauf

Forschungsprojekt


RIB iTWO (5D) – Bauteilzuordnung

Forschungsprojekt



Forschungsprojekt


RIB iTWO (5D) – Ablauf

Forschungsprojekt

Terminplan

Abrechnung (Markierung im Model oder Auswahl)


RIB iTWO (5D) – Standards festlegen

Forschungsprojekt


Beispiele

Klinikum St.Pölten

Chemie-Gebäude TU Graz

Future Art Lab

Beispiele

FCP Fritsch,

Chiari & Partner ZT GmbH


Beispiele

Pilgramgasse

Beispiele

FCP Fritsch,



Schwerpunkte



• BIM-Softwarelösungen




Forschungsprojekt


Forschung und Entwicklung

Forschungsschwerpunkte

• Qualitätssicherung des digitalen Modells

• Digitaler Gebäudeausweis

• Entwicklung einer digitalen Baueinreichung

• Interoperabilität von Softwareprogrammen

• Virtual und Augmented Reality

• Digitale (intelligente) Baustelle

• Spezifische KMU Schwerpunkte

Pilotprojekte!!!


Qualitätssicherung des digitalen Modells

• BIM-Modelle haben unterschiedliche Qualität

• Keine Vergleichbarkeit von Planungsleistungen für AG

• Aufwände für das Bauunternehmen/ Facility-Management schwer kalkulierbar


Festlegung von

Standards für BIM

(Modellierleitfaden)

Bewertungsmethode

für das

Gebäudemodell

Neue

Vergütungsmodelle

?

Digitaler Gebäudeausweis?



Digitaler Gebäudeausweis

Bewertung

Gebäudemodell

Bewertung

physisches Gebäude

(Sensoren, …)

Digitaler

Gebäudeausweis

Vergleichbarkeit von Bauprojekten

Verkaufspreis abhängig von Modellqualität und digitaler Ausstattung



Die digitale Baueinreichung

Ablehnung

oder

Bewilligung

Manuelle

Prüfung

Digitale

Prüfung

Verbesserungs-

auftrag

Ein- bzw.

Nachreichung

Bauwerber

Verbesserungs-

auftrag

Ablehnung

oder

Bewilligung

Manuelle

Prüfung

Verbesserungs-

auftrag

Ein- bzw.

Nachreichung

Bauwerber

Ablauf der derzeitigen Baueinreichung


Herausforderung einer digitalen Baueinreichung

• Implementierung von Gesetzen, Verordnungen, Richtlinien in Software

• Gesetzliche Änderungen in der Baubewilligung

• Ausreichende Qualität des Einreichmodells

• Anwendbarkeit außerhalb des Hochbausektors

• Standardisierte Planung (Modellierleitfaden)

• Datensicherheit/Digitale Signatur

• Österreichweite Lösung anzustreben



Chancen einer digitalen Baueinreichung

• Schnellere Bewilligungsverfahren – Förderung BIM

• Förderung von Open-BIM-Lösungen (Einreichung mit neutralem Dateiformat)

• Harmonisierung des Baurechts

• Förderung klarer Gesetze

• Transparente einheitliche Rechtsprechung

• Höhere Rechtssicherheit




Virtual/Augmented Reality

Virtual Reality Augmented Reality/Mixed Reality

https://www.appscale.de/augmented-und-virtual-reality/

Autodesk



Hardware

Augmented Reality

Tablet/Smartphone

https://www.microsoft.com/en-us/hololens

https://daqri.com/products/smart-helmet/

https://structure.io/

Autodesk

https://www.theverge.com/

Smartglasses

https://www.google.at/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwitzYCR18zVAhUFsBQKHQd4B3EQjRwIBw&url=https://www.wired.de/collection/tech/der-smart-helmet-von-daqri-soll-eine-stuetze-fuer-baustellen-arbeiter-sein&psig=AFQjCNEJaz1YRXNyqAQzxQJS_Cu8e3eEQw&ust=1502454978252794



Beispiele Tablet/Smartphone

Codeflügel

DOKA



Beispiele Smartglasses

FCP Fritsch, Chiari & Partner ZT GmbH

DAQRI



Anwendung von Augmented Reality

• 3D-Visualisierungen auf der Baustelle

• Kommunikation/Remote Expert System

• Schulungsmöglichkeiten/Lehrlingsausbildung

• Kollisionsüberprüfung

• Interaktive Einblendung von Sicherheitshinweisen

• Abnahme von Bauteilen

https://www.appscale.de/augmented-und-virtual-reality/

Autodesk

Projektlaufzeit 10/2018 – 10/2020

Projektleitung DI Harald Urban

Forschungsprojekt

„Einsatz von Augmented Reality zur Abnahme

und Qualitätssicherung auf Baustellen“

Folie 91Goger, Urban – Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik

Projektpartner


• Anwendungs- und Anforderungsanalyse für AR auf der Baustelle

• Abnahme/Baupolizei

• Ausführung

• Schulung (Standardisiertes Arbeiten, Lean Management,…)

• Fernwartung/Unterstützung

Experteninterviews

Workshops



• Anforderung HKLS-ÖBA (Informationsaustausch, Mängel, Interface, …)

• Entwicklung eines AR-Interface für die HKLS-Abnahme


Autodesk

DAQRI


Eingebaute

Anlagenteile mit

QR-Code

Produktdaten aus der

Herstellerdatenbank

Scannen

QR-Code

AR-Modell

Einlesen in das

AR -Modell

Gesteck-

Steuerung

Daten-

austausch

BIM-Modell

Bestandsdaten für FM



• Entwicklung eines baustellenspezifischen Remote-Expert-System/Kommunikation

• Tracking auf der Baustelle (Evaluierung und Weiterentwicklung)


DAQRI


• Praxistauglichkeitsüberprüfung auf der Baustelle (Kosten-Nutzen-Analyse)

Mögliche Einsätze:

Klinikum St.Pölten

Chemie-Gebäude TU Graz

Future Art Lab

Fernwärmestation Mexikostation

Praxisüberprüfung

FCP Fritsch,




Digitale (intelligente) Baustelle

• Echtzeitdatenerfassung auf Baustellen

• Automatisierte Abrechnung

• Daten- und Systemintegration

• Sensorik und Internet of Things

/http://www.meixner.com/de/photogrammetrie/drohnen-uav

FCP Fritsch, Chiari & Partner ZT GmbH

Technologie Menschliche Aspekte

Prozess

Umsetzung

Digitalisierung

25.01.2019FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik98


Status quo

Datenfluss


Voraussetzung – Interoperabilität von Softwarelösungen


Digitale

Baueinreichung

OPEN BIM

Facility Management

CAFM, Urban Mining,…

Ausführung

AR, Abrechnung, …

BIM-Planung

Architektur, HKLS, …

…


Spezifische KMU-Schwerpunkte

• Überblick über digitale Prozessabläufe

• Softwareübersicht und Schnittstellenprüfung

• Nachweis technischer Leistungsfähigkeit

• Schulungen

• Vernetzung – Plattform

• Open-BIM



Zeitschiene


Richard David Precht (deutscher Philosoph)

„Ein Optimist jedoch, dessen Erwartungen sich nicht erfüllen,

hat allemal ein sinnvolleres Leben geführt als ein Pessimist,

der sich bestätigt sieht.

Pessimismus ist keine Lösung!“


Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Gerald Goger

[email protected]

Proj.Ass. Dipl.-Ing. Harald Urban

[email protected]

Technische Universität Wien

Institut für Interdisziplinäres Bauprozessmanagement

Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik

Fragen, Anregungen, Diskussion

mailto:[email protected]

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