RAUM ERLEBEN - BAUWERKE VERSTEHEN VIRTUELLE REALITÄT IN DER KOMMUNIKATION

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1 RAUM ERLEBEN - BAUWERKE VERSTEHEN VIRTUELLE REALITÄT IN DER KOMMUNIKATION VR@ Fraunhofer Die Lebenszyklen unserer gebauten Umwelt Anforderungen: Bürgerbeteiligung / VR Virtuelle Realität (VR)? - Virtuelle Techniken? BIM? VisB+

2 VR-Systeme am Fraunhofer IAO HMD &Gloves 4 Wall Cave 6 Wall Cave PC based VR ServLab MultiView LightFusion Lab IE Lab Bilder: IAO

3 Virtuelles Engineering in der stationären Fertigung Beispiel Fahrzeugbau Idee Serienentwicklung Vertrieb Konzeptphase Fertigung Nutzung Entsorgung Entscheidung Entwicklungsbeginn Entscheidung Serienentwicklung Serienanlauf Verkauf Entsorgung / Recycling Definition Anforderungen und Hauptmerkmale Design CAS Montage- und Handlungsanweisungen Konstruktions- Vorentwicklung CAD, CAE Ergonomische Konzeptprüfung VR Car clinic VR VR VR Virtuelle Fahrklausur VR Konstruktion CAD Berechnung CAE, FEM, CFD Bauteil-EvaluierungVR Versuch und Erprobung Baubarkeits- Untersuchung Fertigungs- und Montageplanung VR VR VR VR Marketing, Produktpräsentation, VR Konfiguratoren AR Wartung und Montage AR Demontage AR

4 Beteiligungsverfahren im Lebenszyklus unserer gebauten Umwelt Beteiligung Beteiligung Datenbank Gebäude Umwelt Stadt Region Beteiligung Beteiligung

5 Beteiligte am Planungsprozess Politische Entscheider Verwaltung NGOs Öffentlichkeit Bauvorhaben Anwohner Nutzer Kommunikations -management Bauherr Planer

6 Visualisierung in Beteiligungsverfahren Aktuelles Beispiel: Analyse-Beispiel A98.6, Hochrhein-Autobahn Quelle: Universität Hohenheim, Lehrstuhl für Kommunikationswissenschaft Raumerleben? Freie Standortwahl? Varianten?

7 Anforderungen an Visualisierung aus Sicht der Beteiligungsverfahren Kriterien für angemessene Visualisierungen: Sie müssen für die relevanten Anspruchsgruppen geeignet sein. Sie müssen informativ und an die jeweilige Planungsphase angepasst sein. Sie müssen transparent sein, d.h. es muss nachvollziehbar sein, auf welcher Basis sie zustande kommen. Sie müssen dynamisch sein, d.h. es müssen Varianten prüfbar und nachvollziehbar sein. Dazu müssen sich die relevanten Parameter interaktiv ändern lassen. Sie müssen nicht nur die Baumaßnahme darstellen, sondern auch deren Funktionsweise. Sie müssen auf maßhaltigen, aktuellen und realen Planungsdaten basieren und die gesamte Planung beinhalten.

8 Virtuelle Realität in der Kommunikation Anforderungen an Visualisierung Herausforderung Lösungsansatz wahr ungeschönt nicht instrumentalisiert dynamisch Variantenvergleich Datenschnittstelle: GIS (Bestand)+ BIM (Planung) > Simulation -> Visualisierung Interaktive Medien Ergänzung etablierter Medien (verständlicher Text, Plan, Bild und Film) durch: Virtuelle Erlebnisräume mit direkter Anbindung an valide Planungs- und Simulationsdaten Realistischer Eindruck Selbstständiges Erleben Räumliches Erleben Intuitiver Zugang DIALOG AUF AUGENHÖHE

9 Anforderungen an Beteiligungsverfahren aus Sicht einer VR-basierten Visualisierung Kriterien für einen optimalen Einsatz: Die Technische Ausstattung und Räumlichkeiten müssen vorhanden sein -> 3D-Display-Systeme Es kann nur dargestellt werden, was in den Planungsphasen bereits geplant ist -> Glaubwürdigkeit durch Kennzeichnung der Planungsreife Die Datengrundlage sind 3D-Planungsdaten (GIS / BIM) -> zeitnahe und kostengünstige Datenaufbereitung Die Daten müssen echtzeit-tauglich aufbereitet werden -> Raum wird erlebbar Simulationsdaten müssen räumlich repräsentiert werden -> Funktionsweise wird erlebbar

10 Virtuelle Erlebnisräume? VR?

11 Virtuelle Erlebnisräume? VR? Raum sehen

12 VR? Raum überlagern

13 VR? Raum erleben Echtzeit Bilder / Sekunde

14 Hollywood Erholung Im Holodeck der Enterprise

15 Effizient Realität kommunizieren und entscheiden in Gruppen Baubesprechung Im IELab des Fraunhofer IAO

16 Realität Die Technik hinter der Immersion

17 Mobile VR-Systeme Präsentationstechnologien für Virtual Reality Integrierte Powerwall kostengünstige Medienintegration in Besprechungsräume (Beispiel Projektpräsentation bei ThyssenKrupp Real Estate in Essen) Mobile Powerwall kleine, kostengünstige, robuste Systeme für Verkaufsbüros und Messepräsentationen

18 Low-Cost VR-Systeme Info Points InfoPoint Kleine, robuste mobile selbsterklärende Systeme BMBF Changemanagement Mitarbeiterinformation Berlin

19 VR-Systeme Besprechungen so? Display 2015, Fraunhofer IAO

20 VR-Systeme 3D-Brillen Oder so? Datenbrille 2015, Fraunhofer IAO

21 Kommunikation im Planungsteam Zentrum für Virtuelles Engineering Auftraggeber: Fraunhofer IAO als Bauherr Content: Architekten (versch. Formate), Fachplaner, GIS, Simulation, Materialmuster Zielgruppe: Planungsteam, Bauherren, Fördermittelgeber, Unibauamt Präsentationssystem: 6-Seiten-CAVE, Powerwall, 3D-TV, Mono-Display Nutzung: JourFixe, Projektpräsentationen, Bauwagen, FhG-InfoTruck Beschilderung Gebäudetechnik Bürokonzept Beleuchtung Stadtkontext Fassade Therm. Simulation Projektentwicklung Planung Realisierung Betrieb

22 Kommunikation im Planungsteam

23 Nutzer-zentriertes Planen Virtuelle Office-Pilotierung bei der Planung des Zentrum für Virtuelles Engineering Auftraggeber: Fraunhofer IAO als Bauherr Content: Integrierter Gebäudeprototyp + Büromöbel-Daten Zielgruppe: Planungsteam, Mitarbeiter Präsentationssystem: 6-Seiten-CAVE, Powerwall, (mit Tracking) Nutzung: Mitarbeiterbefragung Projektentwicklung Planung Realisierung Betrieb

24 Bürgerinformation / Mitarbeiterinformation BMBF Neubau, Berlin Spreebogen Auftraggeber: BMBF (Bauherr) Content: 3D-Datenmodell (Architekten) Zielgruppen: Öffentlichkeit, Mitarbeiter (Change Management) Präsentationssystem: mobile Powerwall / 3D-TV (3D-InfoPoint) ohne Tracking Nutzung: 2-wöchige Präsentation im Kronprinzenpalais Berlin, 2-jähriger Einsatz in den Standorten Berlin und Bonn (Sicherheitspersonal als Betreuer!) 3 Wochen Bürgerinformation im Kronprinzenpalais Berlin 2 Jahre Mitarbeiterinformation in Berlin und Bonn Projektentwicklung Planung Realisierung Betrieb

25 Referenzen Projektentwicklung Planung Realisierung Betrieb

26 Datengrundlage valide Daten Planungsdaten Stadtmessungsamt Stuttgart Building Information Management (BIM)

27 Was ist BIM? Building Information Modeling Methode zur optimierten: Planung, Ausführung und Bewirtschaftung von Bauwerken basierend auf: Informationen über das Bauwerk (integriertes 3D-Modell) Informationen über zugehörige Prozesse (Kosten, Termine, Bauteilinformation)

28 Veränderungen durch den Einsatz von BIM bei VWFS Aussagen des Bauherrn (Auswahl) Jederzeit AKTUELLER Stand im Modell / in der Planung verfügbar Entfall des zeitaufwändigen Versands von Planunterlagen Einbindung der Fachplaner mit größerer Planungstiefe in die frühe Entwurfsphase Änderungen schneller bearbeitbar und integrierbar Verbesserte und intensivere Kommunikation zwischen allen Beteiligten Erhöhtes Verständnis zwischen den verschiedenen Planungsinstanzen Entscheidungsvorlagen für den Bauherrn extrem anschaulich und viel leichter zu erfassen und nachzuvollziehen Schnellere und sichere Entscheidungen auf der Bauherrenseite Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen sehr früh detailliert möglich Kollisionen zwischen den Gewerken werden extrem früh erkannt

29 Beispiel für Fachplanung (Tragwerksplanung) OP Engineers

30 Beispiel für Fachplanung (Lüftung)

31 3D-Druck vom Bauvorhaben Jade Hochschule

32 BIMiD Wussten Sie schon, dass Sie Ihr Bauvorhaben dank BIM vorab virtuell begehen können?

33 BIMiD - Immersive Baubesprechung Feedback gemeinschaftlicher Flow sehr beeindruckend außerordentlich verständlich auch für Laien Wir-Gefühl viel mehr geschafft viele Probleme entdeckt, die erst beim Bau aufgefallen wären Diese Tage bei Ihnen am Institut waren für mich persönlich ein Wendepunkt

34 Partizipative Planungssysteme Beteiligungsverfahren für einen sozial nachhaltigen Lebenszyklus unserer gebauten Umwelt Dialog Zentrum Beteiligung Beteiligung Integrierter Datenpool GIS; BIM; CAFM; Datenaufbereitung Verständlichkeit Zielplattform Zielgruppe Gebäude Dialog Zentrum Zugangstechniken www AR Stadt Microsoft Holo-Lens MR Region Beteiligung Beteiligung Dialog auf Augenhöhe: verständlich und glaubhaft kommunizieren VR

35 Zusammenfassung: VisB+ Visualisierung in Beteiligungsverfahren Interdisziplinärer Die Projekt-Idee und praxisorientierter Ansatz Die Projektpartner des Forschungsvorhabens VisB+ verknüpfen drei bislang weitgehend unverbunden betrachtete Aspekte miteinander: Visualisierung und Kommunikationsmanagement BIM (Planungsmethode) Virtual Engineering (Virtual Reality, Immersive Systeme, Nutzerzentriertes Planen). Das Projekt wird von der Baden-Württemberg-Stiftung gefördert und läuft über drei Jahre. Weitere Infos unter: Frank Brettschneider, Günter Wenzel, Arne Spieker

36 Zusammenfassung: VisB+ Interdisziplinärer Forschungsfragen und und praxisorientierter Projektziel Ansatz Was erwarten die relevanten Anspruchsgruppen von Visualisierungen in Bürgerbeteiligungsverfahren? Wie wirken verschiedene Visualisierungs- Arten in Bürgerbeteiligungsverfahren? In welchen Phasen eignen sich welche Visualisierungs-Arten? Vergabe Ausführungsplanung Genehmigungsplanung Bauausführung Objektbetreuung und Dokumentation Entwurfsplanung Vorplanung Grundlagenermittlung Ziel: Visualisierungs-Leitfaden für Wirtschaft und Verwaltung. Frank Brettschneider, Günter Wenzel, Arne Spieker

37 Zusammenfassung: VisB+ Interdisziplinärer Das Projekt-Design und praxisorientierter Ansatz Meilenstein 1 2. Q 2015 Meilenstein 2 4. Q 2015 Meilenstein 3 4. Q 2016 Meilenstein 4 4. Q 2017 Meilenstein 1 Anforderungen der Akteure an Visualisierungen (Experten-Workshops) Meilenstein 2 Bewertung bestehender Visualisierungs-Arten Meilenstein 3 Empirische Überprüfung der Wirkungen verschiedener Visualisierungs-Arten (Fokus-Gruppen) Meilenstein 4 Abschließende Bewertung und Erstellung des Visualisierungs-Leitfadens Kontinuierliche Begleitung durch den Projektbeirat Frank Brettschneider, Günter Wenzel, Arne Spieker

38 Raum erleben - Bauwerke verstehen Virtuelle Realität in der Kommunikation Vielen Dank! Dipl.-Ing. Günter Wenzel Projektleiter VTs im Bauwesen CC Virtual Environments Fraunhofer IAO Telefon guenter.wenzel@iao.fraunhofer.de Fraunhofer IAO Nobelstrasse Stuttgart VR ist kinderleicht! (Maus Türöffnertag 2015)) IAO, IAT Universität Stuttgart