Digitaler Wandel im Bauwesen

In der Planungs-, Bau- und Immobilienindustrie ist im Zuge der Einführung des «Building Information Modelling» (BIM) ein Paradigmenwechsel im Gange. Die damit verbundene durchgängige, zentrale und objektbasierte Verwaltung und Koordination von Projektinformationen hat disruptive Auswirkungen: Zum einen auf die Arbeitsprozesse und auf die Rollenbilder aller Beteiligten (Auftraggeber, Handwerker und Baufirmen), zum anderen auf die Anforderungen an die Teamstrukturen und Projektmitarbeitenden.

Die Informationstechnologie ist im Gegensatz zu diesen sozialen Aspekten schon weit vorangeschritten und ermöglicht dreidimensionale, digitale, informierte Bauwerksmodelle. Um das Potenzial dieser neuer Angebote nutzen und umfassende Bauprojekte früh entsprechend gestalten zu können, braucht es interdisziplinärere und firmenübergreifende Zusammenarbeiten sowie ein weitgehend digitalisiertes Projektmanagement. Auch die Orten, an denen Experten und interdisziplinäre Teams mit den 3D-Modellen arbeiten werden, müssen neuen Ansprüchen gerecht werden. Das Projekt erforscht dazu notwendige Bedingungen und Voraussetzungen.

Das methodische Vorgehen besteht aus zwei Phasen: Der Erarbeitung von Wissen und dem Entwickeln von Konzepten und Tools.

Für die Erarbeitung von Wissen werden einerseits Literaturrecherchen durchgeführt, um die theoretische Grundlage zur Thematik zu bilden. Andrerseits dienen Fallstudien dazu, die praktische Relevanz in das Projekt einfliessen zu lassen. Zu den einzelnen Fragestellungen werden in den jeweiligen Fachbereichen vertiefte Literaturrecherchen sowie systematische Literaturreviews durchgeführt. Die Erkenntnisse daraus fliessen direkt in das Projekt ein und fördern so die Wissensdiffusion innerhalb des Projektteams.

Die Fallstudien haben einen interdisziplinären Charakter und bestehen aus Interviews, Beobachtungen sowie Dokument- und Prozessanalysen. Im Rahmen der Interdisziplinarität werden Fallstudien als Projekte verstanden, in welchen explorativ eine Fragestellung beforscht werden kann. Die Projekte finden in Zusammenarbeit mit unseren Praxispartnern statt.

Basierend auf den Erkenntnissen aus der ersten Phase, der Wissensgenerierung, werden Konzepte und Tools für den Digitalen Wandel der Baubranche entwickelt. Diese Artefakte werden im Laufe des Projekts spezifiziert.

• Erarbeiten von evaluierten, wissenschaftlichen und praxisbezogenen Erkenntnissen zu den 5 interdisziplinären Handlungsfeldern Geschäftsprozesse, Kooperation, Technik, Kompetenz und Geschäftsmodelle innerhalb der digitalisierten Planungs- und Bauindustrie.
• Durchführung von impulsgebenden Pilotprojekten in erfolgskritischen Prozessabschnitten zur Entwicklung und Evaluation von Modellprozessen und -abläufen in digitalisierten Bauprojekten. Die Pilotprojekte haben eine Wirkung in die Praxis (Leuchtturm).
• Bildung eines FHNW-weiten Kompetenzzentrums in Anbindung an das neue Institut für Digitales Bauen der HABG zur «Gestaltung des Digitalen Wandels und Förderung der Interdisziplinarität im Bauwesen» sowie einer Anlaufstelle insbesondere für KMU aus dem Bauwesen.
• Initiierung von mit Drittmitteln finanzierten Forschungsprojekten, welche auf den erarbeiteten theoretisch-methodischen Grundlagen basieren und diese gezielt weiterentwickeln oder ergänzen.
• Bereitstellen der Erkenntnisse als Grundlage für Lehre und Weiterbildung, insbesondere für die Entwicklung interdisziplinärer Weiterbildungsprodukte
• Aktive Mitgestaltung des zukünftigen Planungs- und Bauprozesses im interdisziplinären Projektteam.

Augmented Reality (AR)

Augmented Reality ist die Darstellung, welche die reale Welt um virtuelle Aspekte erweitert, bspw. die Projektion von Navigationshinweisen an die Windschutzscheibe eines Autos.

Building Information Modelling (BIM)

Teil der BIM-Methode, welche die Erzeugung und die Verwaltung von digitalen Bauwerksmodellen einschliesslich der physikalischen und funktionalen Eigenschaften eines Bauwerks oder eines Geländes beinhaltet. Die digitalen Bauwerksmodelle stellen dabei eine Informationsdatenbank rund um das Bauwerk oder das Gelände dar und sind eine verlässliche Quelle für Entscheidungen während des gesamten Lebenszyklus, von der strategischen Planung bis zum Rückbau.

BIM-Koordination

Abgleich der einzelnen Fach- und Teilmodelle von BIM-Projekten mit mehreren beteiligten Disziplinen oder Unternehmen. Dazu gehören das Zusammenführen von digitalen Bauwerksmodellen in Koordinationsmodellen sowie die formale und funktionale Überprüfung der digitalen Bauwerksmodelle anhand vorbestimmter Regeln. Diese muss auf Ebene der Gesamtleitung wahrgenommen werden und kann durch die BIM-Koordination innerhalb einzelner Fachdisziplinen ergänzt werden.

BIM-Prozess

Teilsicht auf den Planungs-, Bau- und Nutzungsprozess von Bauwerken, der Erstellung, Instandhaltung, Austausch und Verwendung digitaler Bauwerksmodelle zeigt.

Digitales Bauwerksmodell

Repräsentiert ein Bauwerk oder Teile davon und wird aus digitalen Daten gebildet. Es wird in zumeist dreidimensionalen, bauteilorientierten Softwaresystemen (BIM-fähige Software) erstellt und mit Merkmalen versehen. Das vollständige digitale Bauwerksmodell ergibt sich aus der Aggregation der koordinierten Fach- und Teilmodelle der einzelnen beteiligten Planer, Architektur-, Tragwerks-, Gebäudetechnik-, Geländemodell usw.).

IoT

Internet of Things. Die Verknüpfung physischer Objekte in einer Internet-ähnlichen Struktur, die somit nicht mehr nur aus menschlichen Teilnehmenden sondern auch aus Dingen besteht, und in der alle miteinander kommunizieren können.

IPD

Integrating Project Delivery. Strategisches Rahmenwerk zur integralen Planung und Erstellung von Bauwerken unter Berücksichtigung von Betrieb und Nutzung. Es beruht auf integrierten System, Prozessen, Organisationen und Informationen und nutzt die BIM-Methode (VDC). Die Beteiligten des Rahmenwerkes bekennen sich zu einer hoch entwickelten Zusammenarbeitskultur.

VDC (BIM-Methode)

Virtual Design and Construction. Digitales Planen, Bauen und Betreiben, welches die Verwendung von digitalen Bauwerksmodellenin Kombination mit geeigneten Organisationsformen und Prozessen beinhaltet.

Virtual Reality (VR)

Virtual Reality ist eine vollständig computergenerierte Wirklichkeit. Zur Darstellung braucht es spezielle VR-Brillen.