Bericht über VDC-World Cafés zu den Themen VR-Geodaten und Virtuelle Techniken in der Architektur

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1 Bericht über VDC-World Cafés zu den Themen VR-Geodaten Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph Runde Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach Auberlenstr Fellbach Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC

2 zwei moderierte Diskussionsrunden: 1. VR-Geodaten 2. Virtuelle Techniken für Bauwesen und Architektur jeweils 3 Tische und 3 Arbeitsgruppen zur Erstellung von Mind Maps zu a) Chancen b) Treibern c) Hemmnissen zyklischer Wechsel der 3 Gruppen und Aufsetzen auf den Ergebnissen der Vorgänger Semantisches Entwerfen Bild: Fraunhofer IAO 2

3 VR & Geodaten Chancen/Visionen VR-Geodaten sind wichtiger Wirtschaftsfaktor / bieten Potenziale Mehrwerte für o interdisziplinäre Integration auf fachlicher Ebene auf kultureller Ebene o Medizin o Mechatronik o Produktionsstraßen o Ergonometrie o Kostenoptimierung o neue Ausbildungswege VR-Geodaten sind in intensiver privater Nutzung für o Video, Spiele, Unterhaltung o Gebäudeoptimierung o Präsentation o Robotik o Augmented Reality zahlreiche Anwendung von VR-Geodaten sind implementiert o Lärmmodelle o Strömungen Luft Wasser Schadstoffe o Verlässliche Informationen generieren (Info, Kommunikation) und vermitteln o Indoor-Navigation: öffentliche Gebäude Krankenhäuser Altenheime Bahnhöfe o Beweissicherung o die Aktualisierungsrate ist essentiell erhöht intensive F&E / Weiterentwicklung findet statt in den Bereichen o Grundlagen und angewandte Forschung o Big Data o neue Datenpools o neue Datennmodelle o neue Informatikansätze es besteht eine hohe Verfügbarkeit von o 3D-Druck Modelle Endprodukte o neue Datenerfassungsmethoden Laserscanner UAV o Standardschnittstellen o City GML o SketchUp o Handhelds o Smartphone o Tablets o 3D-Brille o 3D-CAVE o 3D-Gebäudemodell o Software o Raumbezug

4 VR & Geodaten Treiber Technologien o allgemeine 3D-HW und 3D-SW: gestiegene Leistungsfähigkeit o Drohnen o Weiterentwicklung Laserscanning und Bearbeitung o Wearables o Navigationsgeräte o hohe Verfügbarkeit Technik Gesetzeslage o Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) o Bürgerbeteiligung Versicherung [von Bauvorhaben] Qualifikation Absolventen o Technologietransfer aus Hochschulen Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit Bedarfe / Nachfrage o öffentliches Interesse VLG OSM o Kommune, öffentliche Hand o Planungsbüros o andere am Projekt beteiligte Firmen; Prozessintegration Bauvorhaben o Absolventen/Neueinsteiger o private Nachfrage Erwartungshaltung aus anderen Bereichen Fiktionen, Zukunftsvisionen im Film o andere Branchen Katastrophenschutz Militär Film Spiele Simulation

5 VR & Geodaten Hemmnisse Investitionskosten hoch Infrastruktur unzureichend o Datenmenge o Datenstrukturen o Schnittstellen Insellösungen für Hardware und Software erschweren Interoperabilität o Protektionismus o Wissensaustausch o branchenübergreifender Austausch Föderalismus Dynamik im Markt o erschwert Orientierung o schneller Wandel der Technik erhöht Aufwand Gesetze o Datenschutz o Transparenz Akzeptanz o Angst vor Neuem o Gewohnheiten o Verständnisprobleme o nachhaltiges Denken o Notwendigkeit o fehlendes Abstraktionsvermögen o Hemmschwellen öffentliche Kommunikation/ Wahrnehmung unzureichend körperliche Einschränkungen

6 Expertenbefragung zu Virtuellen Techniken (VT) Wie wollen wir VT im in Zukunft nutzen? Wünsche, Ideale, Beispiele Was fördert den Einsatz von VT? Was hemmt den Einsatz von VT? Gliederung der Antworten Technologien Datenverfügbarkeit Prozesse & Arbeitsweisen Kosten, Markt, Geschäftsmodell Qualifikationen Gesellschaft Recht & Politik 6

7 Begriffsbestimmung: Virtuelle Techniken unterstützen Entwicklungs- oder Planungsprozesse mit Hilfe digitaler, dreidimensionaler Modelle und räumliche Interfacetechniken (VR/AR/MR) mit dem Ziel anmutungstreue und funktionale Prototypen zur Verfügung zu stellen. Virtual Engineering: Produktentwicklung und Produktionsprozesse Bauwesen: Planung, Realisierung, Kommunikation, Betrieb Bild: KOP Bild: Visenso Bild: Lightshape Projektbesprechung an der Powerwall Architektur- Visualisierung Architektur- Visualisierung 7

8 Virtuelle Techniken: Technologie als Vision, Treiber, Hemmnis Vision Open Standards - einheitliche Schnittstellen BIM ist Dokumentationsstandard Gebäude werden in Echtzeit im Holodeck entworfen Computer/Rechner sind besser und anders als bisher - direkte und dynamische Simulationen werden möglich Simulation des Lebenszyklus(lifecycle) eines Gebäudes. Die Atmosphäre eines Gebäudes lässt sich vorab simulieren und visualisieren Baustelle ist digital Roboterfertigung auf der Baustelle Denken in LOD Multi-Container aus 3D-Modellen Kontext-bezogene Zurverfügungstellung von Informationen Treiber Schnellere Hardware Simulationen möglich -> Nachhaltigkeit Treppen-Tool -> App Denkweise in kleinen Häppchen Programmierung und IT Technik Usability, intuitiv, einfach handhabbar Produktionsfähigkeiten Hemmnisse Datenprozesse, Datenübergabe, Content- Konvertierung, Verlust bei Datenschnittstellen zwischen Software-Tools Software stimmt nicht mit Prozessen überein Usability, keine standardisierte Interaktion BIM ist zu wenig, mehr LODs sind notwendig in BIM Software-Heterogenität Software-Handhabbarkeit 8

9 Virtuelle Techniken: Datenverfügbarkeit als Vision, Treiber, Hemmnis Vision Standards for LODs / LOD8 Standards für Qualität von 3D-Daten (z.b. Richtung Flächen, Präzision, Detaillierung, ) Treiber Bedarfe der Planer Steigende Komplexität von Bauvorhaben Steigende Anforderungen an Qualität der Planung Hemmnisse geringe Qualität der Datengrundlage (Stadtmodell) Qualitätsanspruch visuelle Umsetzung, zu geringer LOD für 1:1-Erleben Verfügbarkeit 3D-Daten (z.b. unterirdisch), auch hinsichtlich Präzision Keine Qualitätsstandards Use Cases für 3D-Daten undefiniert 9

10 Virtuelle Techniken: Prozesse & Arbeitsweisen als Vision, Treiber, Hemmnis Vision Prozesssimulation bei Großprojekten ist Standard Automatisierung des Bauens ( Architekt wird hier überflüssig ) Treiber Wunsch nach Teilhabe Politik: BIM-Gedanke in öffentlichen Großprojekten Hemmnisse mangelndes Änderungsmanagement im Entwurfs- /Planungsprozess/Ausführung Fehlende Schnittstellen zwischen BIM, BAM, BOOM Leistungsprofile, Phasen vordefiniert Verinselung (kleine Planungseinheiten) fehlende Bereitschaft zur Gewährung detaillierter Einblicke (insbes. auch ggü. unbedarften Bürgern ) -> fehlende Prüfbarkeit/Nachprüfbarkeit -> stimmen die Daten? Aussagen richtig? Qualitätssiegel der Daten/Darstellung 10

11 Virtuelle Techniken: Kosten/Markt/Geschäftsmodell als Vision, Treiber, Hemmnis Vision Für private Bauherren gibt es webbasierte interaktive 3D-Hauskonfiguratoren Interaktion des Architekten mit Kunde auch und insbesondere in der Planung (Architekt wird Berater ) Bauteile sollen aber auch standardisiert sein und/oder flexible Freiformgebäude sind genauso günstig wie mit standardisierten Bauteilen Treiber Anreize schaffen ->??? Kostendruck -> Effizienz -> Bauen/Planen Transparenz von Abläufen & Kosten Umsetzung von Bauprozessen in CAM-Strukturen Hemmnisse Kosten Geschäftsmodell Bauprozess -> Gewerketrennung im Bauprozess Wertschöpfungsprozesse fehlender Leidensdruck (für Veränderungen) Unternehmen mit fehlender kritischer Masse, Auftrags-Auf und Ab Rechtliche Situation behindert neue Geschäftsmodelle Geringe Margen 11

12 Virtuelle Techniken: Qualifikation als Vision, Treiber, Hemmnis Vision durchgängig qualifizierte Mitarbeiter am Wertschöpfungsprozess Bau Studiengang BIM-Manager Treiber Interdisziplinäre Studien Jugendliche -> Ausbildung Internet Computerspiele Neue Studiengänge (z.b. Geomatiker) Hemmnisse Zusammenarbeit zwischen Fakultäten (IT, Architektur, Bauingenieurwesen, interdisziplinär allgemein) oder auch zwischen verschiedenen Rollen im Projekt (Beuherrn, Architekt, Bauunternehmen, ) -> fehlender Austausch, Verinselung, zu wenig Mitdenken/Querdenken Personalstruktur Qualifikation, Studium ohne 3D, CAD, VR fehlende Transferkompetenz (zu enge Ausbildung) fehlendes IT-Projektmanagement (was aber für sinnvollen Einsatz für neue IT-Werkzeuge notwendig ist) 12

13 Virtuelle Techniken: Gesellschaft/Historie als Vision, Treiber, Hemmnis Vision VT werden massentauglich (leicht und intuitiv bedienbar, günstig, Miniaturisierung Die Bevölkerung akzeptiert die neuen Technologien. Bürgerbeteiligung wird durch VT noch einfacher. Treiber Medienkompetenz Generationen wächst sich aus Spass Spiel 3D-Virtualität/ 3D-Communities sind common knowledge Virtualität als Lebensraum akzeptiert Anspruchvollere Architektur -> gebaute Umwelt Ansprüche der Bauherren steigen mündige Nutzer Individualität im BW Spinnereien -> Realisieren Hemmnisse Henne-Ei-Problem Nachfrage-Angebot IT-Werkzeuge Fehlende Finanzierung für die Anlaufphase (eines umfassenden SW-Einsatzes in der Breite) mangelnder Gestaltungswille in der Branche, fehlender Leidensdruck (für Veränderungen) Oligopol Markt IT-Werkzeuge, begrenzte Anzahl treibender Firmen, die marktbeherrschende Stellung haben -> Blockaden Erziehung -> Wahrnehmung -> beharrliche Baukultur Technikphobie bei Architekten, Vertrauen (in IT) HOAI spricht gegen durchgängige Prozesse (Gewerke, Planungsphasen) fehlendes Personal (allgemein) 13

14 Virtuelle Techniken: Recht/Politik als Vision, Treiber, Hemmnis Vision Gesetzlicher Rahmen unterstützt, fordert und fördert neue Technologien Treiber Vorgaben durch die Politik Hemmnisse Rechte an Daten unklar Unklare Haftungsfragen bei Austausch, Rechte, Verwendung -> IP-Problematiken, Rechte an Daten, Rechte an Entwurf, Urheberrecht Lobbies, z.b. Kammern Fehlender Kopier-, Weitergabeschutz (-> Technologie?) 14

15 Virtuelle Techniken: Verteilung der Ergebnisse Vision Treiber Hemmnisse Technologien Gesellschaft Kosten, Markt, Geschäftsmodell Recht & Politik Qualifikationen - Prozesse & - Arbeitsweisen Datenverfügbarkeit

16 Virtuelle Techniken: Einschätzungen Stand heute Einsatzbereiche (Wordle-Auswertung) 16

17 Virtuelle Techniken: Einschätzungen Ideal-Zustand Einsatzbereiche (Wordle-Auswertung) 17

18 Virtuelle Techniken: Einschätzungen Stand heute Treiber (Wordle-Auswertung) 18

19 Virtuelle Techniken: Einschätzungen Ideal-Zustand Treiber (Wordle-Auswertung) 19

20 Virtuelle Techniken: Einschätzungen Stand heute Hemmnisse (Wordle-Auswertung) 20

21 Virtuelle Techniken: Einschätzungen Ideal-Zustand Hemmnisse (Wordle-Auswertung) 21

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph Runde Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach Auberlenstr Fellbach Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC