Future Construction Visionen und Lösungen für eine integrierte Wertschöpfungskette im Bauwesen mit Fokussierung auf den digitalen Bauprozess
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- Theresa Kirsten Bäcker
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1 F 2822 Future Construction Visionen und Lösungen für eine integrierte Wertschöpfungskette im Bauwesen mit Fokussierung auf den digitalen Bauprozess Fraunhofer IRB Verlag
2 F 2822 Bei dieser Veröffentlichung handelt es sich um die Kopie des Abschlussberichtes einer vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung -BMVBS- im Rahmen der Forschungsinitiative»Zukunft Bau«geförderten Forschungsarbeit. Die in dieser Forschungsarbeit enthaltenen Darstellungen und Empfehlungen geben die fachlichen Auffassungen der Verfasser wieder. Diese werden hier unverändert wiedergegeben, sie geben nicht unbedingt die Meinung des Zuwendungsgebers oder des Herausgebers wieder. Dieser Forschungsbericht wurde mit modernsten Hochleistungskopierern auf Einzelanfrage hergestellt. Die Originalmanuskripte wurden reprotechnisch, jedoch nicht inhaltlich überarbeitet. Die Druckqualität hängt von der reprotechnischen Eignung des Originalmanuskriptes ab, das uns vom Autor bzw. von der Forschungsstelle zur Verfügung gestellt wurde. by Fraunhofer IRB Verlag 2015 ISBN Vervielfältigung, auch auszugsweise, nur mit ausdrücklicher Zustimmung des Verlages. Fraunhofer IRB Verlag Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau Postfach Stuttgart Nobelstraße Stuttgart Telefon Telefax irb@irb.fraunhofer.de
3 Ergebnisbericht zum Forschungsprojekt Future Construction Visionen und Lösungen für eine integrierte Wertschöpfungskette im Bauwesen mit Fokussierung auf den digitalen Bauprozess Aktenzeichen: Z Kurzbericht (Management Summary) Dieses Forschungsprojekt wurde gefördert von den Partnerunternehmen des Innovationsnetzwerks FUCON sowie im Rahmen der Forschungsinitiative Zukunft Bau. Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung
4 Autoren: Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO Erscheinungsjahr: 2009 Kontakt: Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO Dipl.-Ing. Daniel Krause Nobelstraße Stuttgart Telefon: +49 (0) 7 11 / Fax: +49 (0) 7 11 / daniel.krause@iao.fraunhofer.de
5 Vorwort 1 1 Forschungsansatz und Vorgehensweise Forschungsansatz Szenarioentwicklung und -transfer 5 2 Die FUCON-Szenarien FUCON-Szenario:»Parametric Age 2020«9 3 Szenario-Transfer (Strategieentwicklung) Handlungsfelder und Maßnahmen Strategietransfer 11 4 Ausblick Bauen im Wandel Forschungsfelder für die Zukunft Strategien für eine nachhaltige Bau-Prozesskette Modellierung, Pilotumsetzung und Visualisierung einer SOLL- Prozesskette 12 Kurzbericht (Management Summary) Fraunhofer IAO 3
6 Ergebnisbericht zum Forschungsprojekt Future Construction Visionen und Lösungen für eine integrierte Wertschöpfungskette im Bauwesen mit Fokussierung auf den digitalen Bauprozess Aktenzeichen: Z Teilbericht 1: Trendstudie und Szenariobericht Dieses Forschungsprojekt wurde gefördert von den Partnerunternehmen des Innovationsnetzwerks FUCON sowie im Rahmen der Forschungsinitiative Zukunft Bau. Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung
7 Autoren/ Copyright: Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO Erscheinungsjahr: 2009 Kontakt: Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO Dipl.-Ing. Daniel Krause Nobelstraße Stuttgart Telefon: +49 (0) 7 11 / Fax: +49 (0) 7 11 / daniel.krause@iao.fraunhofer.de
8 Vorwort 1 1 Forschungsansatz und Methodik Strategische Planung mit Szenarien Die strategische Planung im 21. Jahrhundert Das Denkmodell der Szenariotechnik Die Szenariotechnik als Basis der strategischen Unternehmensplanung Grundlagen der Szenariotechnik Methodische Ansätze Phasenmodell der methodengestützten Szenariotechnik und ausgewählte Instrumente Phase 0: Szenario-Vorbereitung Phase 1: Szenariofeld-Analyse Phase 2: Szenario-Prognostik Phase 3: Szenario-Bildung Phase 4: Szenario-Transfer 21 2 Der FUCON-Szenarioprozess Phase 0: Szenario-Vorbereitung (AP 1) Phase 1: Szenariofeld-Analyse (AP 2) Phase 2: Szenario-Prognostik (AP 3) Phase 3: Szenario-Bildung (AP 4) Phase 4: Szenario-Transfer (AP 5) Zusammenfassung und Ergebnisse Übersicht der Forschungsergebnisse 48 3 Trendstudie FUCON Einflussbereich Technologien für die Planung und Bauerstellung Automatisierungsgrad der Bauerstellung (Schlüsselfaktor 1) Simulation und Virtuelle Realität (Schlüsselfaktor 2) IT-Unterstützung des Bauprozesses (Schlüsselfaktor 3) Zusammenfassung für Einflussbereich Technologien für die Planung und Bauerstellung Einflussbereich Prozesse und Organisation Planungs- und Konstruktionsprozess (Schlüsselfaktor 4) Bauabläufe/-ausführung und Logistik (Schlüsselfaktor 5) Richtlinien und Regelwerke (Schlüsselfaktor 6) Kooperation in der Bauindustrie (Schlüsselfaktor 7) 63 Future Construction Trendstudie und Szenariobericht Fraunhofer IAO 3
9 3.2.5 Zusammenfassung für Einflussbereich Prozesse und Organisation Einflussbereich Bauprodukte und -systeme Baumaterialien, Nutzung, Normen (Schlüsselfaktor 8) Gebäudetechnik/ -automation (Schlüsselfaktor 9) Energiemanagement (Schlüsselfaktor 10) Qualitätsforderungen/Bauqualität (Schlüsselfaktor 11) Zusammenfassung Einflussbereich Bauprodukte und - systeme Einflussbereich Anforderungen an die Immobilie Attraktivität der Immobilie als Kapitalanlage (Schlüsselfaktor 12) Standardisierungsgrad/Modularität von Bauobjekten (Schlüsselfaktor 13) Lebenszyklusmanagement (Schlüsselfaktor 14) Architektur/Design (+Branding) (Schlüsselfaktor 15) Nutzungsmöglichkeiten/ -konzepte von Immobilien (Schlüsselfaktor 16) Zusammenfassung Einflussbereich Anforderungen an die Immobilie Einflussbereich Umwelt und Energie Kosten/Verfügbarkeit von Ressourcen (Schlüsselfaktor 17) Umweltbewusstsein und gesetzgebung (Schlüsselfaktor 18) Zusammenfassung Einflussbereich Umwelt und Energie Einflussbereich Gesellschaft Gesundheitsbewusstsein (Schlüsselfaktor 19) Technikakzeptanz (Schlüsselfaktor 20) Zusammenfassung für Einflussbereich Gesellschaft Treiber und Folgen von Bauinnovationen Innovationstreiber Innovationsfolgen Selbsteinschätzung der Teilnehmer 97 4 Szenariobericht FUCON Vorstellung der Rohszenarien Rohszenario 1: Wandelbarer Luxus mit gutem Gewissen Rohszenario 2: Wandelbarer Luxus Rohszenario 3: Gebäude-Replikation Rohszenario 4: Bauen mit System Rohszenario 5: Bauhandwerk Rohszenario 6: Bauen nach Maß Rohszenario 7: Bauen nach Maß mit gutem Gewissen Unterscheidung der Szenarien Bewertung der Szenarien auf Basis der Trendstudie FUCON Situation heute Fraunhofer IAO Future Construction Trendstudie und Szenariobericht
10 4.2.2 Wunschbild für Erwartung für Die FUCON-Szenarien Ableitung der FUCON-Szenarien FUCON-Szenario 1:»Craftsmanship 2020« FUCON-Szenario:»Industrialised Construction 2020« FUCON-Szenario:»Parametric Age 2020«128 5 Zusammenfassung der Projektdokumentation Dokumentation Phase 1: Szenariofeld-Analyse Dokumentation Phase 2: Szenario-Prognostik Dokumentation Phase 3: Szenario-Bildung Dokumentation Phase 4: Szenario-Transfer Literaturverzeichnis 132 Future Construction Trendstudie und Szenariobericht Fraunhofer IAO 5
11 Ergebnisbericht zum Forschungsprojekt Future Construction Visionen und Lösungen für eine integrierte Wertschöpfungskette im Bauwesen mit Fokussierung auf den digitalen Bauprozess Aktenzeichen: Z Teilbericht 2: Strategieleitfaden Dieses Forschungsprojekt wurde gefördert von den Partnerunternehmen des Innovationsnetzwerks FUCON sowie im Rahmen der Forschungsinitiative Zukunft Bau. Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung
12 Autoren/ Copyright: Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO Erscheinungsjahr: 2009 Kontakt: Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO Dipl.-Ing. Daniel Krause Nobelstraße Stuttgart Telefon: +49 (0) 7 11 / Fax: +49 (0) 7 11 / daniel.krause@iao.fraunhofer.de
13 1 Vorwort 1 2 Ziele und Methodik des Strategieleitfadens 4 3 Handlungsfelder, Maßnahmen und Lösungsansätze Handlungsfeld: Faktor Mensch Handlungsfeld: Planungssoftware/-IT Handlungsfeld: Prozesse und Projektorganisation Handlungsfeld: Planungs- und Fertigungstechnologien Handlungsfeld: Unternehmensstruktur Handlungsfeld: Anforderungen an die Immobilie Handlungsfeld: Richtlinien und Regelwerke Handlungsfeld: Branchenimage/Marktkommunikation Handlungsfeld: Umwelt und Energie 36 4 Strategietransfer für die Rohzenarien Strategietransfer für Rohszenario 1: Wandelbarer Luxus mit gutem Gewissen Strategietransfer für Rohszenario 2: Wandelbarer Luxus Strategietransfer für Rohszenario 3: Gebäude- Replikation Strategietransfer für Rohszenario 4: Bauen mit System Strategietransfer für Rohszenario 5: Bauhandwerk Strategietransfer für Rohszenario 6: Design nach Maß Strategietransfer für Rohszenario 7: Bauen nach Maß mit gutem Gewissen Zusammenfassung 68 5 Ausblick Bauen im Wandel Forschungsfelder für die Zukunft Weiteres Vorgehen 74 6 Literaturverzeichnis 78 Future Construction Strategieleitfaden Fraunhofer IAO 3
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