Technologieforum “3D im Bauwesen”

Virtuelle Techniken für mehr Planungssicherheit  

Stuttgart, 21.7.2016 – Mehr als 70 Architekten, Bauingenieure und andere Interessierte kamen am 12. Juli 2016 im Zentrum für Virtuelles Engineering in Stuttgart zusammen, um sich über 3D-Techniken im Bauwesen zu informieren und die Zukunft des Planens und Bauens zu diskutieren. Die Veranstaltung wurde gemeinsam vom Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach, dem Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) und den Unternehmen Z&M 3D Welt und Auron ausgerichtet.  

Das Technologieforum bot den Teilnehmern unter dem Motto „Die Zukunft der Planung in Visualisierung und Digitalisierung“ umfassende Informationen rund um die Themen Bestandserfassung und 3D-Laserscanning, Projektkommunikation, Bürgerbeteiligung sowie Building Information Modeling (BIM) und Virtuelle Realität (VR). Bei den Führungen durch das IAO Lab und das Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS) hatten die Teilnehmer zudem die Gelegenheit, verschiedene Virtuelle Techniken für das Bauwesen selbst auszuprobieren.  

Von 3D-CAD über BIM bis hin zum „Senseable Housing“ In seinem Auftaktvortrag zeichnete Dr. Alexander Rieck (LAVA Architekten, Stuttgart) die Entwicklungslinien verschiedener planerischer Ansätze nach und diskutierte die Entwicklung von der CAD- und 3D-CAD-Planung über BIM und Industrie 4.0 bis hin zu „Senseable Housing“. Er plädierte für eine Abkehr vom linearen Planungsmodell und hin zu einem zirkulären Planungsprozess. Insbesondere die parametrische Planung verfolgt Riecks Architekturbüro LAVA als Planungsansatz selbst: dabei lassen sich über definierte Algorithmen in der Planung flexible Grundrisse und Gebäudestrukturen erstellen sowie Gebäudeausstattung mit geringem Aufwand anpassen.  

3D-Laserscanning: gute Datengrundlage hat große Bedeutung Benjamin Sattes (Z&M 3DWelt, Amtzell) erläuterte die Grundlagen des 3D-Laserscannings, eines Teilbereichs des Vermessungswesens. So lassen sich mit dem Ansatz „trueGEOvision“ dank exakter Bestandsvermessung und Georeferenzen realistische und zuverlässige Visualisierungen erstellen, die im Rahmen von Genehmigungsprozessen und Bürgerbeteiligungsverfahren von großem Nutzen sein können. Diese helfen beispielsweise, Sichtachsen zu analysieren und verschiedene Entwürfe zu vergleichen. Sattes zeigte außerdem, welche Möglichkeiten in der Verbindung von Geodaten und Virtueller Realität stecken: Eine freie Navigation erlaubt es, Entwürfe aus einer realistischen Perspektive einzuschätzen. Überdies kann Schattenwurf wirklichkeitsgetreu simuliert werden.  

Der Leiter des Fachbereichs Bauen und Stadtentwicklung bei der Stadt Rottweil, Lothar Huber, ging im Anschluss genauer auf ein Verfahren der Bürgerinformation ein, wie es die Stadt kürzlich beim Bau des Thyssen-Krupp-Testturms gesehen hat. Das Bauvorhaben war zunächst aufgrund der großen Höhe des geplanten Turms umstritten. Die Zustimmung des Gemeinderats und auch eines großen Teils der Bürger konnte durch das Verfahren gestärkt werden. Dabei beauftragte die Stadt in einem nachvollziehbaren Verfahren die Erstellung realistischer Visualisierungen, um die tatsächliche Größe des Turms und seine Auswirkungen auf das Stadtbild zu verdeutlichen. 

Virtuelle Techniken verbessern die Kommunikation

Wie virtuelle Techniken die Kommunikation in Bauprojekten verbessern können, erläuterte Günter Wenzel, Leiter Competence Center Virtual Environments am Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), in seinem Vortrag. Er ging auch ein auf das Forschungsprojekt VisB+, welches das Fraunhofer IAO gemeinsam mit der Universität Hohenheim bearbeitet. Die Projektgruppe untersucht, wie moderne Visualisierungstechnologien eingesetzt werden können, um Bürger bei der Planung großer Bauvorhaben einzubinden. Building Information Modeling wird hier nicht als bloßes Werkzeug verstanden, sondern als Methode, die es erlaubt, Planungen schon frühzeitig so darzustellen, als seien sie bereits realisiert. Besonders Cave Automatic Virtual Environments (CAVEs) bieten sich als technisches Hilfsmittel an, da sie im Gegensatz zu Head Mounted Displays (HMDs) die Kommunikation unter den Beteiligten fördern.  

Alex Horst von der Autodesk GmbH stellte seinen Vortrag unter den Titel „Planung, Visualisierung und Optimierung Ihrer Entwürfe“. Mit Revit stellt das Unternehmen eines der bei Architekten und Fachplanern bekanntesten und beliebtesten Programme für die objektorientierte Gebäudemodellierung. Änderungen im Planungsprozess werden automatisch im gesamten Projekt ausgeführt, so dass zeitaufwendige Einzeländerungen entfallen. Entwürfe bleiben dadurch konsistent. Mit den verschiedenen Lösungen der Revit-Familie stehen sich ergänzende Lösungen für die Tragwerksplanung, Gebäudeplanung und Gebäudetechnik zur Verfügung. Über die Spiele-Engine Stingray können zudem in Echtzeit Visualisierungen der Entwürfe erstellt werden.  

Planung in der Virtuellen Realität Dr.-Ing. Uwe Wössner vom HLRS stellte abschließend verschiedene Projekte der 3D-Visualisierung vor. BIM-Daten können am HLRS in der Virtuellen Realität dargestellt und mit verschiedenen Simulationen kombiniert werden. Aufgrund der hohen erforderlichen Rechenleistung wird das HLRS oftmals von Unternehmen mit der Erstellung beispielsweise von Klima- oder Statiksimulationen beauftragt. Wössner erläuterte die Möglichkeiten der Integration von BIM-Modellen in die Virtuelle Realität. Bei der unidirektionalen Integration werden BIM-Modelle, beispielsweise aus Revit, über Modelling- und Spiele-Engines in die Virtuelle Realität gebracht. Über weitere Zwischenschritte ist auch ein bi-direktionales Arbeiten möglich, einschließlich der Übertragung von Änderungen im VR-Modell in Richtung BIM. Hier bietet sich beispielsweise die Open-Source-Software COVISE an.  

Im Anschluss an die Vorträge hatten die Teilnehmer die Gelegenheit, in Gruppenführungen die 3D-Präsentationsräume des IAO Lab und die CAVE des HLRS zu besichtigen und selbst verschiedene Virtuelle Techniken auszuprobieren.      

ProfilVDC Fellbach

Das Virtual Dimension Center (VDC) ist Deutschlands führendes Kompetenznetzwerk für Virtuelles Engineering. Technologielieferanten, Dienstleister, Anwender, Forschungseinrichtungen und Multiplikatoren arbeiten im VDC-Netzwerk entlang der gesamten Wertschöpfungskette Virtuelles Engineering in den Themen 3D-Simulation, 3D-Visualisierung, Product Lifecycle Management und Virtuelle Realität zusammen. Die Mitglieder des VDC setzen auf eine höhere Innovationstätigkeit und Produktivität durch Informationsvorsprung und Kostenvorteile.