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Bayerischer Forschungsverbund

"Virtuelle Baustelle" (ForBAU) - Digitale Werkzeuge für die Bauplanung und -abwicklung

 

Kurzbeschreibung

Kerngedanke des Forschungsverbundes „Virtuelle Baustelle" (ForBAU) ist die ganzheitliche Abbildung eines komplexen Bauvorhabens in einem digitalen Baustellenmodell, welches in allen Projektphasen als zentrales Planungsinstrument verwendet werden kann.

 

Ausgangssituation

Die bayerische Bauwirtschaft steht gegenwärtig vor der Aufgabe, ihre Kostennachteile gegenüber EU-Konkurrenten mit deutlich niedrigerem Lohnniveau als im Vergleich zu Deutschland wettzumachen. Da die Unternehmen jedoch nur bedingt Einfluss auf die Personalkosten nehmen können, muss der Weg zum kostengünstigen Bauen über effiziente Prozessstrukturen und technisch-organisatorische Innovationen sowohl in den Bauprozessen als auch in der gesamten Bauabwicklung führen.
Baufirmen beschäftigen sich klassischerweise überwiegend mit Innovationen in ihren Kernkompetenzen. Sie beginnen erst seit einigen Jahren die enormen Potenziale zu erkennen, die in der Verbesserung der Prozessabläufe und der Optimierung der Zusammenarbeit zwischen Planern, Konstrukteuren und Dienstleistern auf der Baustelle verborgen liegen, indem Bauprozesse ganzheitlich betrachtet und abgebildet werden.

 

Zielsetzung

Für die ganzheitliche Abbildung eines komplexen Bauvorhabens ist die Integration der Daten aus verschiedenen Bereichen wie der Konstruktion und Planung, Vermessung, Arbeitsvorbereitung, dem Controlling und der Baustelle selbst erforderlich. Hierzu dient als zentrale Datenplattform ein Produktdatenmangement-System (PDM-System) mit standardisierten Schnittstellen. Durch eine Kopplung der unterschiedlichen CAD-Modelle (z.B. für Bauwerk, Baugrund, Baustelleneinrichtung, etc.) in einem Baustelleninformationsmodell können mit den zeitlich-räumlichen Abhängigkeiten der Bauprozesse weitreichende Optimierungspotenziale im gesamten Ablauf nutzbar gemacht werden. Dieses Modell soll während des Bauvorhabens dynamisch aktualisiert werden und verschiedenen Nutzern durch gezielte Abfragen zu jeder Projektphase relevante technische und wirtschaftliche Informationen liefern. Kritische Prozesse oder Abläufe sollen vorab im virtuellen Modell des Bauvorhabens simuliert werden, um später auf der realen Baustelle ohne Verzögerungen und unnötige Stillstandszeiten durchgeführt werden zu können. Auch der wirtschaftliche Erfolg eines Bauvorhabens kann über die virtuellen Modelle bereits in frühen Projektphasen abgeschätzt werden. Während der gesamten Bauzeit soll die tatsächlich erbrachte Leistung auf der Baustelle durch mobile EDV-Systeme dokumentiert und in das vorhandene virtuelle Baustellenmodell eingepflegt werden. So wird der Baufortschritt protokolliert und bei Planungsabweichungen können frühzeitig Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Es entstehen dynamische 4D-Baustelleninformationsmodelle, die neben der Geometrie und dem zeitlichen Verlauf zusätzlich auch modellbezogene Daten wie z.B. qualitätsrelevante Dokumente beinhalten.



 

 

Vorgehensweise

Die Hauptaufgaben des Forschungsverbundes lauten:

  • Durchgängige 3D-Modellierung des Bauwerks, der Baustelle und der Bauprozesse mit Nutzung der Modelldaten über alle Prozessstufen
  • Zentrale Datenverwaltung und Entwicklung von Strategien zur modellbezogenen Datenhaltung und kontextabhängigen Aufbereitung für die verschiedenen Nutzer des Modells (PDM)
  • Dynamische Ablaufsimulation der Bauprozesse zur Validierung der statischen Projektpläne
  • Ganzheitliche Optimierung der Prozessabläufe auf der Baustelle
  • Integration von Realdaten der Baustelle in das Modell

Zur Realisierung dieser Aufgabenstellungen ist ein Kerngedanke des Projektes die frühzeitige Integration vorhandener innovativer Techniken mit wissenschaftlichen Methoden in ein standardisierbares Prozessmodell der Baustellenabwicklung, das über den gesamten Projektverlauf genutzt und weiter bearbeitet wird.
Bisher sind derartige Ansätze nur wenig verbreitet und auch nur unzureichend in den gesamten Bauablauf intergriert. Vor allem im Bereich der CAD-Modellierung würden sich durch eine prozessübergreifende Nutzung über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks deutliche Optimierungspotenziale ergeben.

 

Strukur und Aufbau des Verbundes

 

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Abschlussbericht

Günthner, W. A.; Schorr, M.; Wimmer, J.; Horenburg, T.; Klaubert, C. et al.
Forschungsverbund "Virtuelle Baustelle" (ForBAU) - Abschlussbericht
München; ISBN: 978-3-941702-18-9
 pdf -Dokument

 

ForBAU im Internet

Aktuelle und weiterführende Informationen zu ForBAU finden Sie unter:

(zurück)

 

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Ansprechpartner

 

Mitarbeiter::Johannes Wimmer::

Mitarbeiter::Tim Horenburg::


 

Forschungspartner

gefördert durch die

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  • Lehrstuhl für Betriebswirtschaftslehre, insb. Logistik, Universität Erlangen Nürnberg
  • Fakultät Bauingenieurwesen, Hochschule Regensburg
  • Lehrstuhl für Bauinformatik, TU München
  • Lehrstuhl für Geotechnik, TU München
  • Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik, TU München

Industriepartner

 

  • AEE GmbH (aircraft electronic engineering)
  • Angermeier Ingenieure GmbH
  • Ascending Technologies GmbH
  • Autodesk GmbH
  • Axio-Net GmbH
  • Bauer Maschinen GmbH
  • Bauer Spezialtiefbau GmbH
  • Baulogis GmbH
  • Bissantz & Company GmbH
  • Bundesverband der dt. Transportbetonindustrie e.V.
  • Computer Institut Bamberg
  • DC-Software Doster & Christmann GmbH 
  • Eberth Bau GmbH & Co KG
  • Ed Züblin AG
  • Fides DV-Partner Beratungs- und Vertriebs- GmbH
  • Hamm AG
  • Ingenieurbüro Christofori & Partner
  • Liebherr-Werk Bischofshofen GmbH
  • Max Bögl Bauservice GmbH & Co KG
  • Obermeyer Planan + Beraten GmbH
  • PPI Informatik - Dr. Prautsch & Partner
  • RIB Software AG
  • Saint-Gobain Building Distribution Deutschland GmbH
  • Remote Sensing Solutions GmbH
  • SSF Ingenieure GmbH
  • Sfirion AG
  • Siemens Product Lifecycle Management Software [DE] GmbH
  • Siller
  • Silverstroke AG
  • Sinning Vermessungsbedarf GmbH
  • Sofistik AG
  • Topcon Deutschland GmbH
  • Zapf GmbH