Digitalisierung im Bauwesen

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1 Digitalisierung im Bauwesen Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Gerald Goger Proj.Ass. Dipl.-Ing. Harald Urban Institut für Interdisziplinäres Bauprozessmanagement Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Goger, Urban Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 1

2 Forschungsprojekt Studie: Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen Prof. Dr. Gerald Goger, DI Harald Urban, DI Melanie Piskernik Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 18

3 Forschungsprojekt Schwerpunkte Begriffsbestimmungen Status quo der Digitalisierung im Bauwesen Softwarelösungen Einschätzung wesentlicher Stakeholder Chancen und Herausforderungen Forschung und Entwicklung Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 19

4 Begriffsbestimmungen 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. Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 20

5 Begriffsbestimmungen BIM als Datenbank Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 21

6 Begriffsbestimmungen BIM als Prozess Traditional workflow BIM workflow Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 22

7 Begriffsbestimmungen BIM Topfair.de Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 23

8 Begriffsbestimmungen Unterscheidungen von BIM BIM-Dimensionen BIM Reifegrad Level of Detail Open/Closed BIM Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 24

9 Begriffsbestimmungen BIM-Reifegrad Borrmann, König, Koch, Beetz Hrsg., Building Information Modeling, Seite 10 Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 25

10 Begriffsbestimmungen BIM-Dimensionen Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 26

11 Begriffsbestimmungen BIM-Dimensionen Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 27

12 Begriffsbestimmungen 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) Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 28

13 Begriffsbestimmungen Closed/Open BIM unabhängige Format (.ifc) Native Formate (.rvt, ) Borrmann, König, Koch, Beetz Hrsg., Building Information Modeling Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 29

14 Softwarelösungen Exkurs Open-BIM (IFC) GUID Code für jeden Parameter ASI Merkmalserver national Verknüpfen und Erweitern (National) bsdd Wann Was Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 30

15 Begriffsbestimmungen Digitales Bauprojekt Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 31

16 Status quo Standardisierung Österreich ÖNORM A Digitale Bauwerksdokumentation - Teil 1: Level 2 ÖNORM A 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) Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 37

17 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 Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 41

18 Status quo Lehrveranstaltungen an der TU Wien Planungsprozesse mit BIM Prozess Integrated BIM Design Lab Zukunftsfragen des Baubetriebs Lehre Technologie Menschliche Aspekte Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 42

19 Status quo Lehrveranstaltungen an der TU Wien Integrated BIM Design Lab Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 43

20 Status quo Wissenschaftliche Lehre in Österreich Universität 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 Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 44

21 Forschungsprojekt Schwerpunkte Begriffsbestimmungen Status quo der Digitalisierung im Bauwesen Softwarelösungen Einschätzung wesentlicher Stakeholder Chancen und Herausforderungen Forschung und Entwicklung Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 45

22 Softwarelösungen Softwarelösungen Programme Planung und Bauausführung Facility-Management Datenmanagement Virtual/Augmented Reality Schnittstellen Open/Closed BIM Softwareunternehmen Softwarelizenzen Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 46

23 Softwarelösungen BIM-Programme Produktname 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 Produktname Hersteller Produktname Hersteller FEM Facility Management RFEM, RSTAB Dlubal Allplan ALLFA Nemetschek Sofistik Sofistik archifm Graphisoft Scia Engineer Nemetschek AssetWise Bentley System Prüf- und Analysesoftware cafm ADVANCED cafm Engineering Navisworks Autodesk etask etask Immobilien Solibri Model Checker Solibri Keylogic KeyLogic RIB itwo 5D RIB Software pit-cup pit-cup Vico Office Suite Trimble wave Facilities Loy & Hutz Solutions DESITE MD Ceapoint Datenmanagement Kosten- und Terminplanung AWARO AirITSystems GmbH RIB itwo 5D RIB Software BIM Collab Klubus isl-baustellenmanager Isl-kocher BIM+ Nemetschek BIM4YOU BRZ Deutschland ProjectWise Bentley System Vico Office Suite Trimble Sablono Sablono Gmbh Allplan NEVARIS Nemetschek BIM 360 Team/ Plan Autodesk Planungs- und Baudokumentation PlanRadar PlanRadar Sharxx novacapta AWARO AirITSystems conject MI Conject docu tools Sustain Solutions Dalux Field Dalux Sablono Sablono BIM 360 Field Autodesk Sharxx novacapta Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 47

24 BIM-Programme Plananmerken Softwarelösungen Kommunikation Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 48

25 Forschungsprojekt itwo (5D) Zeit+Kosten Voraussetzung parametrisiert und attributiert im vorgegebenen Detaillierungsgrad nach vorgegebenen Modellierungsvorschriften Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 49

26 Forschungsprojekt itwo (5D) Ablauf Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 50

27 Forschungsprojekt itwo (5D) Grundlage Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 51

28 Forschungsprojekt Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 52

29 Forschungsprojekt RIB itwo (5D) Ablauf Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 53

30 Forschungsprojekt RIB itwo (5D) Bauteilzuordnung Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 54

31 Forschungsprojekt RIB itwo (5D) Bauteilzuordnung Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 55

32 Forschungsprojekt RIB itwo (5D) Bauteilzuordnung Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 56

33 Forschungsprojekt RIB itwo (5D) Bauteilzuordnung Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 57

34 Forschungsprojekt RIB itwo (5D) Ablauf Terminplan Abrechnung (Markierung im Model oder Auswahl) Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 58

35 Forschungsprojekt RIB itwo (5D) Standards festlegen Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 59

36 Beispiele Beispiele Klinikum St.Pölten Chemie-Gebäude TU Graz Future Art Lab FCP Fritsch, Chiari & Partner ZT GmbH Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 60

37 Beispiele Beispiele Pilgramgasse FCP Fritsch, Chiari & Partner ZT GmbH Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 61

38 Beispiele Beispiele Pilgramgasse FCP Fritsch, Chiari & Partner ZT GmbH Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 62

39 Forschungsprojekt Schwerpunkte Begriffsbestimmungen Status quo der Digitalisierung im Bauwesen BIM-Softwarelösungen Einschätzung wesentlicher Stakeholder Chancen und Herausforderungen Forschung und Entwicklung Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 78

40 Forschung und Entwicklung Forschungsschwerpunkte Qualitätssicherung des digitalen Modells Digitaler Gebäudeausweis Entwicklung einer digitalen Baueinreichung Interoperabilität von Softwareprogrammen Pilotprojekte!!! Virtual und Augmented Reality Digitale (intelligente) Baustelle Spezifische KMU Schwerpunkte Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 79

41 Qualitätssicherung des digitalen Modells Forschung und Entwicklung 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? Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 80

42 Forschung und Entwicklung Digitaler Gebäudeausweis Bewertung Gebäudemodell Bewertung physisches Gebäude (Sensoren, ) Digitaler Gebäudeausweis Vergleichbarkeit von Bauprojekten Verkaufspreis abhängig von Modellqualität und digitaler Ausstattung Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 81

43 Die Ablauf digitale der derzeitigen Baueinreichung Baueinreichung Ein- bzw. Nachreichung Forschung und Entwicklung Bauwerber Manuelle Digitale Prüfung Ablehnung oder Bewilligung Verbesserungsauftrag Verbesserungsauftrag Manuelle Prüfung Ablehnung oder Bewilligung Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 82

44 Herausforderung einer digitalen Baueinreichung Forschung und Entwicklung 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 Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 83

45 Chancen einer digitalen Baueinreichung Forschung und Entwicklung Schnellere Bewilligungsverfahren Förderung BIM Förderung von Open-BIM-Lösungen (Einreichung mit neutralem Dateiformat) Harmonisierung des Baurechts Förderung klarer Gesetze Transparente einheitliche Rechtsprechung Höhere Rechtssicherheit Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 84

46 Forschung und Entwicklung Virtual/Augmented Reality Virtual Reality Augmented Reality/Mixed Reality Autodesk Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 85

47 Forschung und Entwicklung Hardware Augmented Reality Tablet/Smartphone Smartglasses Autodesk Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 86

48 Forschung und Entwicklung Beispiele Tablet/Smartphone Codeflügel DOKA Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 87

49 Forschung und Entwicklung Beispiele Smartglasses FCP Fritsch, Chiari & Partner ZT GmbH DAQRI Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 88

50 Forschung und Entwicklung Anwendung von Augmented Reality 3D-Visualisierungen auf der Baustelle Kommunikation/Remote Expert System Schulungsmöglichkeiten/Lehrlingsausbildung Kollisionsüberprüfung Interaktive Einblendung von Sicherheitshinweisen Abnahme von Bauteilen Autodesk Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 89

51 Forschungsprojekt Einsatz von Augmented Reality zur Abnahme und Qualitätssicherung auf Baustellen Projektlaufzeit 10/ /2020 Projektleitung DI Harald Urban

52 Projektpartner Goger, Urban Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 91

53 Forschungsschwerpunkte Anwendungs- und Anforderungsanalyse für AR auf der Baustelle Abnahme/Baupolizei Ausführung Schulung (Standardisiertes Arbeiten, Lean Management, ) Fernwartung/Unterstützung Experteninterviews Workshops Goger, Urban Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 92

54 Forschungsschwerpunkte Anforderung HKLS-ÖBA (Informationsaustausch, Mängel, Interface, ) Entwicklung eines AR-Interface für die HKLS-Abnahme Autodesk DAQRI Goger, Urban Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 93

55 Forschungsschwerpunkte Eingebaute Anlagenteile mit QR-Code Scannen QR-Code Produktdaten aus der Herstellerdatenbank Gesteck- Steuerung Einlesen in das AR -Modell Datenaustausch AR-Modell BIM-Modell Bestandsdaten für FM Goger, Urban Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 94

56 Forschungsschwerpunkte Entwicklung eines baustellenspezifischen Remote-Expert-System/Kommunikation Tracking auf der Baustelle (Evaluierung und Weiterentwicklung) DAQRI Goger, Urban Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 95

57 Praxisüberprüfung Praxistauglichkeitsüberprüfung auf der Baustelle (Kosten-Nutzen-Analyse) Mögliche Einsätze: Klinikum St.Pölten Chemie-Gebäude TU Graz Future Art Lab Fernwärmestation Mexikostation FCP Fritsch, Chiari & Partner ZT GmbH Goger, Urban Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 96

58 Forschung und Entwicklung Digitale (intelligente) Baustelle Echtzeitdatenerfassung auf Baustellen Automatisierte Abrechnung Daten- und Systemintegration Sensorik und Internet of Things / FCP Fritsch, Chiari & Partner ZT GmbH Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 97

59 b und Bauverfahrenstechnik Prozess Technologie Umsetzung Digitalisierung Menschliche Aspekte

60 Status quo Datenfluss Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 99

61 Voraussetzung Interoperabilität von Softwarelösungen BIM-Planung Architektur, HKLS, Forschung und Entwicklung Digitale Baueinreichung OPEN BIM Ausführung AR, Abrechnung, Facility Management CAFM, Urban Mining, Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 100

62 Forschung und Entwicklung Spezifische KMU-Schwerpunkte Überblick über digitale Prozessabläufe Softwareübersicht und Schnittstellenprüfung Nachweis technischer Leistungsfähigkeit Schulungen Vernetzung Plattform Open-BIM Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 101

63 Zeitschiene Goger, Urban - FB Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 102

64 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! Goger, Urban Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 120

65 Fragen, Anregungen, Diskussion Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Gerald Goger Proj.Ass. Dipl.-Ing. Harald Urban Technische Universität Wien Institut für Interdisziplinäres Bauprozessmanagement Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Goger, Urban Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik Folie 121