Problematik
Die Planung von Bauvorhaben ist ein komplexer Prozess, der von vielfältigen Randbedingungen abhängt. Die Idee der Auftraggebenden muss in einen konkreten Planungsentwurf umgesetzt werden, der sowohl landschaftliche Gegebenheiten, die Umgebungsbebauung (Hochbau), ästhetische und soziale Aspekte sowie die tiefbaurelevanten Rahmenbedingungen, wie zum Beispiel vorhandene Versorgungsleitungen berücksichtig. Außerdem sollen in den Planungsprozess zunehmend Aspekte der Nachhaltigkeit mit einfließen, die unter anderem die Herkunft der verwendeten Baustoffe, Wartungsmöglichkeiten und die Entsorgung umfassen. Bei öffentlichen Vorhaben muss zusätzlich die betroffene Bevölkerung informiert werden.
Eine zentrale Herausforderung für kleine und mittelständische Planungs-Unternehmen ist es, diese vielen Rahmenbedingungen zu erfassen und zu berücksichtigen. Werden wichtige Einflussgrößen nicht bedacht und bestehende Zusammenhänge nicht erkannt, entstehen Planungsfehler, die zu Bauverzögerungen führen und mitunter enorme Folgekosten nach sich ziehen. Eine möglichst lückenlose Kommunikation zwischen den Projektbeteiligten und Planungstransparenz sind deshalb die entscheidenden Voraussetzungen für einen reibungslosen Bauprozess.
Aber wie können in einem Bauprojekt auch landschaftliche und bebauungstechnische Gegebenheiten berücksichtigt werden? Konventionell wird das Bauwerk in eine 2D-Karte unter Verwendung eines Orthofotos eingefügt, das keinerlei Informationen über die Topografie enthält. Dadurch fehlen viele Informationen zur Beurteilung des Bauvorhabens. Oft werden händisch Modelle aus Papier oder Pappe erstellt, die jedoch sehr zeitaufwendig in der Herstellung sind und auch Änderungen können nur schwer eingepflegt werden.
Die Lösung: 3D-Visualisierung als gemeinsame „Sprache“
3D-Visualisierungen von Bauprojekten, die sowohl die Bauwerks- als auch die Geländedaten (Geodaten) beinhalten, sind ein probates Mittel, um Planungen und ihre Auswirkungen auf die Umgebung verständlich zu präsentieren. Sie können im Entwicklungsprozess eines Bauvorhabens als Diskussionsgrundlage zwischen Auftraggeber und den Planenden genutzt werden. Das vergleichsweise schnelle Erstellen der 3D-Visualisierung ermöglicht eine flexible Planung, da Änderungen rasch dargestellt werden können. Um eine leichtere Zugänglichkeit nicht nur für die an einem Projekt Beteiligten, sondern auch für einen breiteren und eventuell fachfremden Personenkreis zu ermöglichen, bieten sich interaktive 3D-Visualisierungen an. Diese lassen sich rechnergestützt mit einer VR-Brille rein virtuell, mit einer AR-Brille direkt in der Landschaft halb virtuell oder als haptische, „(be)greifbare“ 3D-gedruckte Modelle umsetzen.
Der Demonstrator vermittelt für kleine und mittlere Planungs-Unternehmen, wie man unter Verwendung von Gebäudedaten, Orthofotos und offenen Geodaten ein kombiniertes 3D-Modell erzeugen kann und welche Besonderheiten beim 3D-Druck des Modells zu beachten sind. Er ist entstanden in Zusammenarbeit mit dem Mittelstand-Digital Zentrum Bau (ehgemals Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Planen und Bauen sowie der Software-Service John GmbH.
Dabei werden unter anderem folgende Fragestellungen beantwortet:
- Was ist bei der Nutzung und Aufbereitung der verschiedenen Datenarten zu beachten?
- Welche Software, Standards und Schnittstellen stehen zur Verfügung?
- Was ist dabei beim Umgang mit den hohen Datenmengen zu beachten?
- Wie können die Daten für VR und für den 3D?Druck haptischer Modelle aufbereitet werden? Was sind dabei die Besonderheiten vor allem im Hinblick auf die Druckformate?
Zur Veranschaulichung der Möglichkeiten von 3D-Visualisierungen stehen in der Jenaer Modellfabrik ein VR-Rundgang und ein 3D-gedrucktes Modell zur Verfügung.
Vorteile der Lösung
Die 3D-Visualisierung von Bauplanungen im Zusammenspiel mit den Gelände- und Bebauungsdaten bietet für kleine und mittelständische Planungs-Unternehmen verschiedene Vorteile. Sie
- vereinfacht den Planungsprozesses durch die Bündelung der für die Bauplanung relevanten Informationen. Durch die direktere und transparentere Kommunikation sinkt die Fehleranfälligkeit und erhöht sich die Effizienz bei der Durchführung des Bauvorhabens.
- ermöglicht frühe integrale Planung, weil viel mehr Faktoren in die Planung einbezogen werden können.
- erleichtert die Einbeziehung fachfremder Personen und damit Bürgerbeteiligungen.
- fördert die Sichtbarkeit nach außen und kann für Marketingzwecke verwendet werden.