Förderkennzeichen 19F2057A-F
München, 31.08.2021. Ob Bahnhof in Stuttgart, Elbphilharmonie in Hamburg oder Flughafen in Berlin: Bauprojekte dieser Größenordnung sind eine besondere Herausforderung. Umso wichtiger ist das Forschungsprojekt DeepSpaceBIM. Seit 2018 untersuchen Partner aus Wirtschaft und Forschung, wie ein digitaler Bauassistent Großprojekte im Zeit- und Kostenrahmen halten kann. Das Bundesministerium für Verkehr und Infrastruktur (BMVI) förderte das Vorhaben im Rahmen des mFUND mit 3,81 Millionen Euro.
DeepSpaceBIM ist ein gemeinsames Projekt der M.O.S.S. Computer Grafik Systeme GmbH, des Ingenieurdienstleisters DMT GmbH & Co. KG, des Immobilienberaters Drees & Sommer SE, des Augmented Reality-Spezialisten Robotic Eyes GmbH sowie der Bauberatung Steinmann Kauer Consulting GbR und der Technischen Universität Darmstadt. Ziel der Konsortialpartner war die experimentelle Entwicklung eines digitalen Assistenten, der Bauvorhaben künftig durch alle Planungs- und Ausführungsphasen begleiten soll. Grundlage dafür ist das sogenannte Building Information Modeling.
Ein digitaler Zwilling baut vor
Andere Branchen machen es vor: In der Automobilindustrie hat die Digitalisierung in Form von Industrie 4.0 längst die Produktion umgekrempelt. Binnen weniger Tage wird aus tausenden von Teilen ein individuell konfiguriertes Auto gebaut. Was der Kunde bestellt, bekommt er auch – zum vereinbarten Termin und Preis. Was Industrie 4.0 für den Maschinenbau, ist Building Information Modeling für die Immobilienbranche: die digitale Vernetzung aller Prozesse, Produkte und Beteiligten. Building Information Modeling, kurz BIM, bezeichnet eine Methode der vernetzten Zusammenarbeit, die alle relevanten Daten in einem Modell bündelt. Dieses Modell ist ein dreidimensionaler, digitaler Zwilling des späteren Gebäudes mit großer Detailtiefe. Der Planer beschreibt im Modell beispielsweise nicht nur eine Tür, sondern definiert die genauen Maße, Kosten, Lebensdauer des Materials oder dessen Schalldurchlässigkeit.
Digitaler Assistent bereitet Entscheidungen vor
Was in der Planung theoretisch gut funktioniert, stößt auf der Baustelle real an Grenzen: Gerade in komplexen Bauprojekten müssen die Verantwortlichen vor Ort oftmals ad hoc Entscheidungen treffen und beispielsweise auf Umplanungen oder Änderungen der Arbeitsabläufe reagieren – und das unter hohem Zeitdruck. Dabei alle Abhängigkeiten der Gewerke im Blick zu haben, ist kaum umsetzbar. Genau hier setzt der digitale Bauassistent an: Indem er relevante Status-Informationen und detailgenaue 3D-Objekte mit Entscheidungstools kombiniert, könnte der digitale Assistent in Zukunft die richtige Entscheidung bereits vorschlagen. In einer Augmented Reality-Umgebung kann er die reale Baustelle mit digitalen Informationen überlagern. Ausgestattet mit entsprechenden mobilen Geräten könnten Entscheidungsträger beispielsweise Bodenplatten, Leitungen oder erste Bauteile sehen, noch bevor der erste Stein auf der Baustelle umgedreht wurde. Erfolgreich erprobt wurde dies in verschiedenen Praxistests, etwa auf der Baustelle des neuen Drees & Sommer-Hauptgebäudes in Stuttgart.
Meilenstein für Baufortschrittskontrolle und Sicherheit
Bislang mussten Änderungen, die sich während des Bauablaufs ergaben, händisch in den BIM-Modellen nachgetragen werden. Das ist nicht nur zeit-, sondern auch kostenintensiv. Einfacher wäre es, Abweichungen automatisch in die Modelle zu übertragen. Das Konsortium hat hierfür erste Prototypen entwickelt. Einer davon ist der „Pilot 3D“, ein mobiles Inspektions- und Vermessungssystem. Ursprünglich wurde das System für die Marsmissionen entwickelt und eignet sich daher auch für schwer zugängliche Bereiche, wie etwa den Tunnelbau oder U-Bahnen. Durch eine Integration in den digitalen Zwilling ergibt sich großes Potenzial: Der Baufortschritt ließe sich einfacher kontrollieren und die Qualität in der Ausführung würde steigen. Ein weiterer Pluspunkt: Die detailgenaue virtuelle Umgebung hilft dabei, Baustellen sicherer zu machen. Bislang müssen die Sicherheits- und Gesundheitskoordinatoren aufwändig geschult werden, und das in einer abstrakten Umgebung. Durch Augmented Reality-Datenbrillen können die Koordinatoren ihr Wissen auf einer tatsächlichen Baustelle trainieren und alle Gewerke in den jeweiligen Arbeitsschutzrichtlinien unterweisen.
Prototypen werden weiterentwickelt
Die erfolgreich getesteten Prototypen, wie der „Pilot 3D“ oder die Augmented Reality-Anwendungen für den Abgleich zwischen Planungsdaten und realem Baufortschritt, sollen im nächsten Schritt weiterentwickelt werden. Im Mittelpunkt steht dabei weiterhin die Fragestellung, wie sich Fehler in komplexen Bauprojekten vermeiden lassen und damit der Zeit- und Kostenrahmen künftig eingehalten werden kann. Schritt für Schritt nimmt so die Vision des digitalen Bauassistenten weiter Gestalt an.
Über das Konsortium:
M.O.S.S. Computer Grafik Systeme GmbH
Die Projektleitung- bzw. Projektkoordinierung des Konsortiums wird durch die Firma M.O.S.S. Computer Grafik Systeme GmbH durchgeführt. MOSS verfügt über umfangreiches Know-how in den Bereichen Geotopographie & 3D, Softwarelösungen für das Umweltdatenmanagement, INSPIRE, OGC-konforme Weblösungen und bei der Erstellung von Systemplattformen. Schwerpunkt der technischen Arbeiten von MOSS liegt dabei im Bereich der Multi-Cloud-Architektur für den bidirektionalen Austausch und Zugriff von BIM und GIS-Daten für den “digitalen Bauassistenten”.
Robotic Eyes GmbH
Die Firma Robotic Eyes GmbH ist ein 2016 gegründetes Software-Startup mit einzigartigem Expertenwissen im Bereich „Augmented Reality + BIM”. Im Konsortium übernimmt Robotic Eyes, aufbauend auf der bereits bestehenden AR-Umgebung, den Großteil der erforderlichen prototypischen Applikationsentwicklung.
DMT GmbH & Co. KG:
Die Firma mit Hauptsitz in Essen, Deutschland, bietet unabhängige Technologiedienstleistungen und Innovationen in der Prüfung, Beratung, Planung, Messung und Entwicklung im In- und Ausland mit dem Schwerpunkt auf Rohstoffe, Sicherheit und Infrastruktur an. DMT übernimmt die Weiterentwicklung und Miniaturisierung des satellitenunabhängigen 3D-Vermessungssystems „Pilot 3D“ als Dateninputquelle für die vermessungsgenaue ARStereo-Projektionen von 3D-Daten der HoloLens.
Steinmann Kauer Consulting GbR:
Die fachliche Beratung und Koordinierung des Konsortiums bzgl. BIM wird durch die Firma Steinmann Kauer Consulting durchgeführt. Steinmann Kauer Consulting ist ein Beratungs-Startup mit 2 erfahrenen Branchenkennern: Prof. Rasso Steinmann vertritt das Fachgebiet Bauinformatik an der Hochschule München, ist Vorstand und Leiter iabi – Institut für angewandte Bauinformatik e.V., Vorstandsvorsitz von buildingSMART Germany, sowie Leiter des „VDI Koordinierungskreises BIM“ zur Entwicklung des nationalen BIM-Standards VDI 2552. Dr. Josef Kauer ist Mit-Initiator der „BIM TAGE DEUTSCHLAND – Deutschlands größtes Hybrid-Event zum Thema BIM“. Herr Dr. Kauer verfügt über 30 Jahre IT-Lösungsexpertise und war u.a. 10 Jahre als Lösungsberater für die Firma Microsoft Deutschland tätig. Steinmann Kauer Consulting verfügt über ein ausgeprägtes internationales Branchennetzwerk von mehr als 10.000 Kontakten.
Technische Universität Darmstadt
Die TU Darmstadt zählt als Mitglied der TU9 zu den führenden Technischen Universitäten in Deutschland und nimmt in renommierten Rankings immer wieder Spitzenstellungen in Forschung und Studienqualität ein. Die TU Darmstadt fungiert in diesem Vorhaben als wissenschaftlich-technischer Partner und ist durch das Centre for 7 | S e i t e mFUND – „Modernitätsfond“ – BIM Antragsskizze DeepSpaceBIM 4.1 Cognitive Science und das Fachgebiet Multimedia Kommunikation (KOM) vertreten mit ihren Expertisen in Machine Learning und Kognitiver Modellierung sowie Serious Games.
Drees & Sommer SE:
Als führendes europäisches Beratungs-, Planungs- und Projektmanagementunternehmen begleitet Drees & Sommer private und öffentliche Bauherren sowie Investoren seit 50 Jahren in allen Fragen rund um Immobilien und Infrastruktur – analog und digital. Drees & Sommer agiert im Konsortium als Praxispartner für die Bereitstellung von BIM-Basisdaten und von Praxis-Expertenwissen für die Entwicklung des digitalen Bauassistenten.
Über den mFUND des BMVI:
Im Rahmen der Innovationsinitiative mFUND fördert das BMVI seit 2016 datenbasierte Forschungs- und Entwicklungsprojekte für die digitale und vernetzte Mobilität 4.0. Die Projektförderung wird ergänzt durch eine aktive fachliche Vernetzung zwischen Akteuren aus Politik, Wirtschaft, Verwaltung und Forschung und durch die Bereitstellung von offenen Daten auf dem Portal mCLOUD. Weitere Informationen finden Sie unter www.mfund.de.
Ansprechpartner:
M.O.S.S. Computer Grafik Systeme GmbH, Daniel Holweg, Hohenbrunner Weg 13, 82024 Taufkirchen
