Verfügbarkeit: FUCON 4.0 - nachhaltiges Bauen durch digitale und parametrische Fertigung

FUCON 4.0 - nachhaltiges Bauen durch digitale und parametrische Fertigung:

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Bibliographische Detailangaben
Beteiligte Personen:	Braun, Steffen 1988- (VerfasserIn), Rieck, Alexander (VerfasserIn), Bullinger, Sebastian (VerfasserIn), Köhler-Hammer, Carmen (VerfasserIn), Walz, Arnold (VerfasserIn), Bauer, Wilhelm 1957- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Stuttgart Fraunhofer IRB Verlag 2019
Schriftenreihe:	Forschungsinitiative Zukunft Bau F 2995
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adam_text	INHALT 1 HINTERGRUND / GRUNDLAGEN .................................................................................. 13 1.1 DIE FORSCHUNGSPARTNER IM UEBERBLICK .......................................................................... 13 1.2 QUO VADIS? - DIE BAUBRANCHE IM JAHR 2015 ............................................................... 14 1.2.1 SITUATION DER BAUBRANCHE IN DEUTSCHLAND ................................................................... 14 1.2.2 HANDLUNGSERFORDERNISSE FUER DIE BAUBRANCHE .............................................................. 16 1.2.2.1 ENERGIEWENDE ............................................................................................................... 17 1.2.2.2 INDUSTRIE 4.0 ................................................................................................................... 18 1.2.2.3 TRANSFORMATION DER STAEDTE .......................................................................................... 19 1.2.3 PROBLEMBESCHREIBUNG .................................................................................................. 20 1.3 FORSCHUNGSANSATZ .........................................................................................................22 1.3.1 PARAMETRISCHE PLANUNG ................................................................................................. 22 1.3.1.1 BIM - BUILDING INFORMATION MODELLING ALS METHODE .................................................. 23 1.3.1.2 BIM - ENTWICKLUNG IN DER BAUBRANCHE ........................................................................ 25 1.3.1.3 BIM - SOFTWARELOESUNG (KLASSISCH).................................................................................25 1.3.1.4 BIM - SOFTWARELOESUNG (PARAMETRISCHES ENTWERFEN) ................................................... 26 1.3.1.5 UNTERSCHIEDLICHE KATEGORIEN DERZEITIGER ANWENDUNG VON BIM IM BAUWESEN ....... 28 1.3.2 DIGITALE FERTIGUNG ........................................................................................................... 30 1.3.2.1 KURZER GESCHICHTLICHER ABRISS DER DIGITALEN FERTIGUNG ................................................ 30 1.3.2.2 SERIELL- UND EINZELFERTIGUNG IM BAUWESEN ................................................................... 31 1.3.2.3 DIGITALE FERTIGUNG IN DER ARCHITEKTUR .......................................................................... 31 1.3.3 ANFORDERUNGEN AN ZUKUENFTIGE BAUPROZESSE ................................................................ 34 2 AP 1 - GRUNDLAGENANALYSE AKTUELLER PLANUNGS- UND FERTIGUNGSPROZESSE.... 36 2.1 AP 1.1 - UNTERSUCHUNG UND MODELLIERUNG AKTUELLER BAUPROZESSE ......................... 36 2.1.1 ZIEL DES ARBEITSPAKETES ................................................................................................. 36 2.1.2 VORGEHEN UND METHODE ................................................................................................ 36 2.1.3 ZIELSETZUNG UND KONZEPTION DER STUDIE .............................................................. 37 2.1.4 BEST-PRACTICE: 100 PROJEKTE ............................................................................................ 38 2.1.5 DIE WICHTIGSTEN ERGEBNISSE / ERKENNTNISSE IM UEBERBLICK ............................................. 39 2.1.6 ERGEBNISSE SYSTEMANALYSE ............................................................................................. 40 2.1.7 ZUKUNFTSWEISENDE ANWENDUNGSFELDER ........................................................................ 44 2.1.8 RESULTATE - STUDIENERGEBNISSE IM UEBERBLICK ............................................................... 48 2.2 AP 1.2 - QUALITATIVE EXPERTENBEFRAGUNG ZUM IST-ZUSTAND UND ENTWICKLUNGEN HEUTIGER DIGITALER PLANUNGS- UND FERTIGUNGSPROZESSE ............................................... 50 2.2.1 ZIEL DES ARBEITSPAKETES ................................................................................................. 50 2.2.2 VORGEHEN UND METHODE ............................................................................................... 50 2.2.3 ERGEBNISSE...................................................................................................................... 51 2.3 AP 1.3 - IST-ZUSTAND DER BAUBRANCHE - BIM-STUDIE FUER PLANER UND AUSFUEHRENDE DIGITALE PLANUNGS- UND FERTIGUNGSMETHODEN (ONLINEBEFRAGUNG) ........................................................................................................ 53 2.3.1 ZIEL DES ARBEITSPAKETES ................................................................................................. 53 2.3.2 VORGEHEN UND METHODE ...............................................................................................54 2.3.3 RUECKLAUF UND TEILNEHMERKREIS .....................................................................................54 2.3.4 ERGEBNISSE / KERNAUSSAGEN DER STUDIE ........................................................................ 55 2.3.5 ZENTRALE BOTSCHAFT DER ERGEBNISSE UND OFFENEN FRAGEN .............................................56 3 AP 2 - PROTOTYPISCHE REALISIERUNG INTEGRIERTER SOLL-PROZESSE ....................... 58 3.1 AP 2.1 \| PROZESSANALYSE - PERFORMANCE VON PROZESSEN ENTWICKLUNG SOLL- BAUPROZESSE (IAO) ........................................................................................................ 58 3.1.1 ZIEL DES ARBEITSPAKETES ................................................................................................. 58 3.1.2 METHODE ........................................................................................................................ 58 3.1.3 PROJEKTAUSWAHL .............................................................................................................. 59 U L U L U L U L U L LH U L B UU UU UU UU UU UU U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U J U U U U N J KU KU * * * N N J K J W K I N N J K I - * * K J N J K J K J KU KU K U K U K U K U K U K U K U K U K U K U K U * K * 1 K J * UE J KU KU KU KU KU * J ^ U U U U U U UE U UE U K U * O I L N U I U L U L U L J ^ ^ ^ J ^ U U UE U U U UE U K J ^ I N K .FX 3.1.4 ERGEBNIS DER POTENTIALANALYSE UND UEBERTRAGUNG DER POTENTIALE AUF KONVENTIONELLE PROJEKTE UND GEBAEUDEGEOMETRIEN ................................................... 60 PARAMETRISCHER PLANUNGSANSATZ .................................................................................. 60 OPTIMIERUNG DURCH SIMULATIONEN ............................................................................... 60 FRONTLOADING IN PARAMETRISCHE GEBAEUDEINFORMATIONSMODELLE ................................. 61 DIGITALE DETAILS UND DIGITALE FERTIGUNG ....................................................................... 61 AUSWIRKUNGEN DER ANALYSIERTEN POTENTIALE AUF DIE INDIKATOREN ................................. 62 AP 2.2 \| ENTWICKLUNG UND KONZEPTION EINES GANZHEITLICHEN SOLL-PROZESSES ............ 62 ZIEL DES ARBEITSPAKETES ................................................................................................. 62 METHODE UND VORGEHEN ............................................................................................... 62 VERGLEICH DER PLANUNGSMETHODEN UND BAUAUSFUEHRUNG ............................................. 63 GEGENWAERTIGE PLANUNG UND BAUAUSFUEHRUNG ............................................................. 63 PLANUNGSMETHODE GEBAEUDEINFORMATIONSMODELLE (BIM) ........................................... 64 PARAMETRISCHE PLANUNG UND DIGITALE FERTIGUNG .......................................................... 66 SZENARIEN UND DEREN FOLGEN ......................................................................................... 70 SZENARIO 1: ALLES BLEIBT WIE ES IST ............................................................................... 70 SZENARIO 2: PLANEN UND BAUEN MIT BIM (BIG OPEN BIM) ........................................... 70 SZENARIO 3: PARAMETRISCHES PLANEN UND DIGITALE FERTIGUNG - FUCON 4.0 / BAUEN 4.0 ..................................................................................................................... 72 FAZIT SZENARIEN UND MOEGLICHE AUSWIRKUNGEN AUF DEN BAUPROZESS .......................... 73 MOEGLICHE AUSWIRKUNGEN SZENARIO 1: ALLES BLEIBT WIE ES IST ..................................... 74 MOEGLICHE AUSWIRKUNGEN SZENARIO 2: PLANEN UND BAUEN MIT BIM (BIG OPEN BIM) ............................................................................................................................... 74 MOEGLICHE AUSWIRKUNGEN SZENARIO 3: PARAMETRISCHES PLANEN UND DIGITALE FERTIGUNG - FUCON 4.0 / BAUEN 4.0 .......................................................................... 74 ZUSAMMENFASSUNG: MOEGLICHE AUSWIRKUNGEN DER SZENARIEN .................................... 76 HANDLUNGSBEDARF/ MASSNAHMENPLAN ........................................................................... 77 AP 3 - KONZEPTION UND ENTWICKLUNG PROTOTYPISCHER BAUENTSTEHUNGSPROZESSE ................................................................................... 79 AP 3.1 - PRODUKTIVITAETSBEISPIELE AUS DER PRAXIS ......................................................... 79 ZIEL DES ARBEITSPAKETS ..................................................................................................79 EINFUEHRUNG .................................................................................................................... 79 PROTOTYPISCHE PROZESSE................................................................................................. 80 BEISPIELPROZESS KAUFHAUS PEEK & KLOPPENBURG, KOELN, 1999 .................................. 80 BEISPIELPROZESS BMW-PAVILLON IAA, 2001 .................................................................. 82 BEISPIELPROZESS LUFTHANSA HAUPTVERWALTUNG, FRANKFURT AM MAIN, 2001 ................ 83 BEISPIELPROZESS MERCEDES BENZ MUSEUM, STUTTGART, 2003 ...................................... 85 ZUSAMMENFASSUNG DER PROZESSE................................................................................. 90 AP 3.2 DIGITAL GESTEUERTE PRODUKTION - NEUE ANWENDUNGSFAELLE ............................. 90 ZIEL DES ARBEITSPAKETES ................................................................................................. 90 BEISPIEL: DIGITALE DETAILS ............................................................................................... 91 ANWENDUNGSFALL 1: LANDMARKE ANGERPARK, DUISBURG, 2011 .................................. 91 ANWENDUNGSFALL 2: FASSADE HOTEL IC DAVOS, 2013 ................................................... 93 ANWENDUNGSFALL 3: STIFTSGEBAEUDE PATHOE, PARIS, 2014 ............................................... 96 ANWENDUNGSFALL 4: SOLARLADESTATION POINT.ONE, BMW-WEIT, MUENCHEN ................. 98 ZUSAMMENFASSUNG - DIGITAL GESTEUERTE PRODUKTION ................................................... 100 AP 4- PARAMETRISCHER DEMONSTRATOR / VIRTUAL BUILDING SIMULATOR .............. 101 IDEE EINES DEMONSTRATORS FUER PARAMETRISCHE PLANUNGSPROZESSE .............................. 101 WOZU ENTWICKELT DAS FORSCHUNGSPROJEKT FUCON EINEN DEMONSTRATOR FUER PARAMETRISCHE PLANUNG? .............................................................................................. 101 VIRTUAL REALITY ALS KOMMUNIKATIONSPLATTFORM IM PLANUNGSPROZESS ........................... 102 TECHNISCHER AUFBAU UND FUNKTIONEN .......................................................................... 102 TECHNISCHER AUFBAU ...................................................................................................... 102 BEISPIEL 1 - AEUSSERE GEOMETRIE .................................................................................... 103 5.2.3 BEISPIEL 2 - RAUMORGANISATION / RAUMPROGRAMM ...................................................... 103 5.2.4 BEISPIEL 3 - DETAILPLANUNG ............................................................................................. 104 5.3 FAZIT DES DEMONSTRATORS ............................................................................................... 104 5.3.1 ZIELSETZUNG ..................................................................................................... 104 5.3.2 FAZIT UND AUSBLICK ......................................................................................................... 105 6 AP 5 - VISION BAUINDUSTRIE 4.0 - FORSCHUNGSFELDER FUER DAS BAUEN VON MORGEN ................................................................................................................... 106 6.1 ZIELSETZUNG UND VORGEHEN .......................................................................................... 106 6.1.1 ZIEL DES ARBEITSPAKETS ................................................................................................... 106 6.1.2 METHODE UND VORGEHEN ............................................................................................... 106 6.1.3 RUECKBLICK PARAMETRIC AGE 2020 ............................................................................... 107 6.2 BESCHREIBUNG DER VISION BAUINDUSTRIE 4.0 ............................................................ 108 6.3 MODUL 1- DIGITALE ENTWURFSWERKZEUGE ...................................................................... 110 6.3.1 GEOMETRIEKERN .............................................................................................................. 110 6.3.2 DIGITALES GEBAEUDEMODELL ............................................................................................. 110 6.3.3 RELATIONALE DATENBANK ................................................................................................. 110 6.3.4 PLUG-INS .......................................................................................................................... 110 6.3.4.1 HERSTELLER PLUG-INS UND PARAMETRISCHE PRODUKTE .......................................................... 111 6.3.4.2 ARCHITEKTUR/GEBAEUDE-STILE ........................................................................................... 112 6.4 MODUL 2 - TAETIGKEITSFELDER FUER ARCHITEKTEN ................................................................. 113 6.4.1 ENTWICKELN VON PLUG-INS IN ZUSAMMENARBEIT MIT DEM HERSTELLER ................................ 113 6.4.2 ZUSAMMENSTELLEN VON GEBAEUDESTILEN ......................................................................... 113 6.4.3 OBJEKTPLANUNG .............................................................................................................. 113 6.5 MODUL 3 - DIGITALE BAUPROZESSE .................................................................................. 113 6.5.1 DIE FABRIK AUF DER BAUSTELLE ODER DIE MOBILE FERTIGUNGSLINIE ...................................... 114 6.5.2 SENSORSYSTEME FUER DAS BAUWESEN ................................................................................ 114 6.5.3 GEMEINSCHAFTLICHE MASCHINENPOOLS FUER KMU ............................................................ 115 6.5.4 NEUE FERTIGUNGSMETHODEN ........................................................................................... 115 6.6 MODUL 4 - EXPERIMENTIERFELDER FUER NEUES BAUEN ....................................................... 116 7 FAZIT UND AUSBLICK ................................................................................................. 117 8 LITERATURVERZEICHNIS ............................................. 119 9 BILDQUELLEN ............................................................................................................. 127
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Signatur:	0002 ARC 045 2020 B1145 Lageplan
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