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Forschungsbericht: Detaillierte Entwicklung von BIM-basierten Prozessen des Betreibens von Bauwerken zur Integration in eine lebenszyklusübergreifende Prozesskette

Detaillierte Entwicklung von BIM-basierten Prozessen des Betreibens von Bauwerken zur Integration in eine lebenszyklusübergreifende Prozesskette

Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3211
Manfred Helmus, Anica Meins-Becker, Agnes Kelm, Norbert Damerau, Matthias Kaufhold, Daiki John Feller, Michael Zibell, Melanie Quessel
Univ. Wuppertal, Fakultät für Architektur und Bauingenieurwesen, Lehr- und Forschungsgebiet Baubetrieb und Bauwirtschaft
2020, 188 S., 47 Abb. u. 6 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
Best.-Nr. F 3211 (Kopie des Manuskripts)
ISBN 978-3-7388-0473-7

Download der Anlagen 1 - 3
Download der Anlage 4
Download der Anlage 5: Handlungsempfehlung zur digitalen Bauwerksaufnahme
Download der Anlagen 6 - 7

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Inhalt

Das Forschungsprojekt "BIM-basiertes Betreiben" ordnet sich in die Prozesslandkarte des Lehr- und Forschungsgebiets Baubetrieb und Bauwirtschaft der Bergischen Universität Wuppertal (BUW) mit dem Fokus auf den Gebäudebetrieb ein. Hierbei wurden die Prozesse des Immobilienbetriebs in das lebenszyklusübergreife Prozessmodell der BUW eingebettet; das BUW-Prozessmodell verfolgt den Ansatz, sämtliche Prozesse und Informationen über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes verfolgbar zu machen und stellt so Bestrebungen des Forschungsteams zur Schaffung von Transparenz und Standardisierung der Methode BIM dar. Im Ergebnis wurde der fachliche Informationsfluss erfasst, analysiert und in das BUW-Prozessmodell integriert. Es wurden diverse BIM-Anwendungsfälle identifiziert werden, wovon sechs bis auf Attributebene modelliert wurden; diese können aus dem Prozessmodell ausgegeben und verfügbar gemacht werden, beispielsweise auf Basis der Struktur der DIN EN ISO 29481 (Handbuch der Informationslieferung). Darüber hinaus wurde der aktuelle Stand der Technik von der Bereitstellung bis zur Integration und Datendurchgängigkeit von Bauwerksinformationen in CAFM-Zielsystemen untersucht und so auf Probleme und Potentiale eingegangen werden.

Hinweis: Die Anlagen sind nicht im Bericht enthalten, sondern stehen separat zum Download zur Verfügung.

Verfügbare Formate

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2021, 312 S., s/w. 240 mm, Hardcover
Hanser Fachbuchverlag

Das Lehrbuch wendet sich an Einsteiger im Bereich Gebäudeautomation und Gebäudesystemtechnik. Es gibt einen Überblick über die Informationsübertragung bei der Realisierung von Gebäudefunktionen im modernen Zweck- und Wohnungsbau und erläutert praxisnah Automationsstrukturen sowie Energiemanagementfunktionen in Gebäuden. Leser lernen grundlegende Begriffe der industriellen Kommunikationstechnik sowie die Vorgehensweise bei der Übertragung digitaler Daten kennen. Nach einer Einführung in die theoretischen Grundlagen werden praxisnahe Beispiele gezeigt, auch die jeweiligen Programmier- und Inbetriebnahmetools werden ausführlich beschrieben. Zahlreiche Übungsaufgaben im Buch helfen, das Wissen im Selbststudium zu vertiefen. Ausführliche Lösungen zur Kontrolle sind auf plus.hanser-fachbuch.de abrufbar. In der 4. Auflage wurden die Begrifflichkeiten an die aktuellen Normen angepasst und aktualisiert sowie eine Ergänzung zur Weiterentwicklung von BACnet in Kapitel 5 vorgenommen.

Anne Harzdorf
Anpassungs- und Umnutzungsfähigkeit von Produktionshallen
Baubetriebswesen und Bauverfahrenstechnik, Band Springer Vieweg Rese
Eine funktionale und wirtschaftliche Lebenszyklusanalyse
2020, 223 S., 1 SW-Abb. 210 mm, Softcover
Springer

Anne Harzdorf entwickelt ein allgemeingültiges Bewertungssystem zur Beurteilung der Anpassungs- und Umnutzungsfähigkeit von Produktionshallen über den Lebenszyklus. Dabei berücksichtigt die Autorin sowohl baukonstruktive als auch immobilienwirtschaftliche Parameter. Besonders wertvoll sind die Ergebnisse der lebenszyklusbezogenen Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen mit stochastischen Ansätzen. Hieran zeigt sich, dass zielgerichtete Investitionen langfristig zu einem hohen Nutzen führen.

Uta Hassler
Das ETH Hauptgebäude im Jahr 2030
Die Polytechnische Welt III. Aus der Arbeit des Instituts für Denkmalforschung und Bauforschung
2019, 360 S., 443 Abb. 28.50 cm, Hardcover
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Im Hauptgebäude der ETH Zürich überlagern und widersprechen sich die Bau- und Lehrkonzepte dreier Architekten- und Hochschullehrergenerationen, vom Semperbau über Gulls Polytechnikum bis hin zu Charles-Edouard Geisendorfs Umbauten der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Räume, Raumfolgen, Belichtung, Erschließung und Oberflächen sind derzeit durch die Verdichtungen der 1960er- und 1970er-Jahre bestimmt. Angesichts unterschiedlicher Ansprüche, die künftig an das Hauptgebäude gestellt werden, sind kurz-, mittel- und langfristige Strategien zur Bewahrung und Wiederherstellung von Qualitäten im heterogenen Bestand notwendig. Unter der Leitung von Uta Hassler wurden dazu Projekte für Kernbereiche des "Poly" - Treppen, Korridore, Kuppelsaal, Räume der Schulleitung, Aula - entworfen und teilweise umgesetzt.

Wiebke Uhlenbruch
Teil 2. Smart Data
Schriftenreihe Bauökonomie, Band 6
Systematik zur Analyse von Informationen in Planung, Bau und Betrieb von Immobilien
2019, XIII, 175 S., 23 b/w ill., 24 b/w tbl. 240 mm, Hardcover
De Gruyter

Im Lebenszyklus einer Immobilie - von Planung über Bau, Betrieb, ggf. Umnutzung und Verwertung - ist es von fundamentaler Bedeutung, dass relevante Informationen zum richtigen Zeitpunkt der richtigen Stelle vorliegen. Vor allem bei komplexen Immobilien ist ein durchgängiger Informationsfluss, der sicherstellt, dass die benötigten Informationen vorliegen, nicht immer gewährleistet. Die sich ständig weiterentwickelnde Informationstechnologie und Methoden wie Building Information Modeling (BIM) wecken Erwartungen an einen verbesserten Informationsfluss zwischen den Projektphasen und Beteiligten. Auch mit dem Einsatz von Technologie und neuen Methoden muss jedoch zunächst geklärt sein, welche Informationen zu welchem Zweck benötigt werden und in welcher Phase des Immobilienlebenszyklus diese vorliegen müssen. In der Forschungsarbeit wird eine Methodik vorgestellt, mit deren Hilfe Informationsanforderungen in verschiedenen konkreten Projekt- oder Unternehmens-Situationen im Immobilienlebenszyklus ermittelt werden können. Grundlage bildet eine qualitative Inhaltsanalyse, in der Begriffe im Kontext von Informationen im Immobilienlebenszyklus analysiert und definiert werden. Die Methodik kann zur Ermittlung des Informationsbedarfs als Grundlage z.B. für die Einführung von BIM oder die Prüfung eines bestehenden Informationsmanagements genutzt werden.

Annemarie Voß
Moderne Nachkriegskirchen
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Potentiale entdecken. Perspektiven schaffen. Eine Studie am Beispiel der Zwölf-Apostel-Kirche in Hildesheim
2018, 180 S., 30 Abb. 20 cm, Softcover
VDG Verlag im Jonas Verlag

Eine Kirche in randstädtischer Lage Hildesheims sorgt in ihrer Gemeinde seit über einem Jahrzehnt für Aufregung: vor allem die Kirchengemeinde, die Denkmalpflege und der Kirchenkreis sorgen sich um die Zukunft des modernen Nachkriegskirchenbaus. Der Raum für Gemeindeleben und soziale Begegnung kämpft mit steigenden Kosten für bauwerkserhaltende Sanierungsmaßnahmen und Unterhalt vor dem Hintergrund einer sich verkleinernden Gemeinde. So stößt die Notwendigkeit, die gegenwärtige Nutzungskonzeption des Gemeindezentrums jetzt infrage zu stellen und eine zukünftige zu entwickeln, eine Diskussion an, die insbesondere der Kirchengemeinde der Zwölf-Apostel-Kirche einen langen Atem abfordert. Die Publikation erläutert den begonnenen Diskussionsverlauf bis zum Jahr 2016 und beschreibt eine mögliche Handlungsstrategie für die zukünftige Entwicklung des Veränderungsprozesses, der auch andernorts Gemeinden beschäftigt.

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Forschungsberichte

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Manfred Helmus, Anica Meins-Becker, Agnes Kelm, Norbert Damerau, Matthias Kaufhold, Daiki John Feller, Michael Zibell, Melanie Quessel
Detaillierte Entwicklung von BIM-basierten Prozessen des Betreibens von Bauwerken zur Integration in eine lebenszyklusübergreifende Prozesskette
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3211
2020, 188 S., 47 Abb. u. 6 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Jürgen Schnell, Rabea Sefrin
Nachrechnung von Stahlbetontragwerken mit niedriger Festigkeit
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3156
2019, 167 S., 99 Abb. u. 58 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Die Standsicherheit von Bestandstragwerken muss bei Umbau oder Nutzungsänderung nach aktuellem Regelwerk nachgewiesen werden. Wird an Bestandstragwerken aus Stahlbeton die charakteristische Betondruckfestigkeit anhand von Bohrkernen ermittelt oder wird sie durch Umrechnung aus Bestandsunterlagen festgestellt, ergeben sich bei älteren Bauwerken sehr oft Festigkeiten unterhalb der Festigkeitsklasse C12/15. Werden Betondruckfestigkeiten < C12/15 angetroffen, besteht in der Praxis große Unsicherheit, wie in solchen Bauwerken regelkonform zu bemessen ist. In der Tendenz führt dies zu einer Unterbewertung der Tragfähigkeit und in der Folge zu Rückbau oder Verstärkungsmaßnahmen. Dies könnte in vielen Fällen vermieden werden, wenn klare Regeln zur Behandlung solcher Tragwerke vorlägen. Aus diesem Grund wurden im Projekt alle relevanten Bemessungs- und Konstruktionsregeln hinsichtlich ihrer Gültigkeit für niederfesten Beton analysiert und für die Praxis kommentiert.

Niedrigschwellige Instandsetzung brachliegender Industrieanlagen mit nutzungsorientiertem Umbau zu kostenoptimierten Arbeitsräumen für die Kreativwirtschaft in strukturschwachen Regionen bei fortführender energetischer Optimierung

Jana Reichenbach-Behnisch
Niedrigschwellige Instandsetzung brachliegender Industrieanlagen mit nutzungsorientiertem Umbau zu kostenoptimierten Arbeitsräumen für die Kreativwirtschaft in strukturschwachen Regionen bei fortführender energetischer Optimierung
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2963
2016, 354 S., zahlr. Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Im Mittelpunkt dieses kombinierten Projekts aus angewandter Bauforschung und Modellvorhaben im Bundesland Sachsen stehen zwei bekannte Probleme, die sich immer weiter zuspitzen: zum einen der anhaltende Leerstand und Verfall historischer Industriebrachen und zum anderen der zunehmende Mangel an passendem Arbeitsraum für die junge und rasant wachsende Branche der Kreativwirtschaft. Die Kultur- und Kreativwirtschaft, welche sich in den letzten Jahren dynamisch entwickelt, hat einen wachsenden Bedarf an preiswertem Arbeitsraum, der auch aufgrund steigender Mietpreise in den deutschen Großstädten kaum noch zu decken ist. In Berlin, Hamburg, Leipzig und Dresden ist die ?Abwanderungsdiskussion" in vollem Gange ? gesucht werden ?kreative Produktionsstädt(t)e". Das kann auch als Chance betrachtet werden: die aufgrund ihrer Größe städtebaulich und wirtschaftlich problematisch erscheinenden Industriebrachen werden von der Kreativwirtschaft generell als attraktiver Freiraum gewertet. Außerdem sind sie oft kompakte Ressourcenspeicher mit einem hohen Anteil an Grauer Energie. Vor dem Hintergrund des Demografischen Wandels ist die Anpassung des Gebäudebestands ein entscheidender Faktor der Stadtentwicklung. Neben der Überalterung der Gesellschaft muss zunehmend die veränderte Lebenssituation der jungen und mittleren Generationen berücksichtigt werden, d.h. auch die Veränderung der Arbeitswelten und Produktionsstandorte. Im praxisorientierten Focus der Arbeit steht die Übertragbarkeit entsprechender Projekte und des Modellvorhabens der ehemaligen Lederfabrik in der sächsischen Stadt Freital als Dokumentation von gleichzeitig investoren- und nutzerfreundlichen Aktivierungskonzepten. Neben den Steckbriefen verschiedener Best-Practice-Beispiele in Sachsen wird die niedrigschwellige Sanierung im Tapetenwerk Leipzig bis hin zu einer energetischen Bewertung ausführlich erläutert. In einem Rechtsgutachten werden insbesondere bau- und mietrechtliche Probleme erörtert. Am Beispiel der ?Kreativfabrik Freital? werden Nutzungs- und Bewirt

Expertensystem zur Identifikation und Definition niedriginvestiver Maßnahmen zur Senkung des Energieumsatzes und des Schadstoffausstoßes im Gebäudebestand - EXECO2. Abschlussbericht

Michael Schmidt, Jörg Arold
Expertensystem zur Identifikation und Definition niedriginvestiver Maßnahmen zur Senkung des Energieumsatzes und des Schadstoffausstoßes im Gebäudebestand - EXECO2. Abschlussbericht
Enthält: Leifaden zum Expertensystem und Anhang zum Expertensytem.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2835
2013, 254 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Im Betrieb von Gebäuden wird in Deutschland ein Anteil von ca. 40 Prozent des gesamten Endenergieverbrauches umgesetzt, weshalb es sinnvoll ist an dieser Stelle nach Einsparpotenzialen zu suchen. Die Erfahrung aus bisher punktuellen Untersuchungen zeigt, dass der Energieumsatz zum Gebäudebetrieb nicht nur durch Sanierungsmaßnahmen, sondern auch durch Maßnahmen mit geringen Investitionskosten um bis zu 30 Prozent gesenkt werden kann. Hierfür werden Maßnahmen zur Verbesserung des Gebäudebetriebs an den Anlagen zur Heiz- und Raumlufttechnik, zur Trinkwassererwärmung, zur Kühlung und zur Beleuchtung sowie deren zugehörige MSR-Technik berücksichtigt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, durch Bereitstellung eines sog. Expertensystems die Erschließung niedriginvestiver Verbesserungsmaßnahmen im Gebäudebestand zur Senkung des Energiebedarfs und der energieumsetzungsbedingten Emissionen in der Fläche, d.h. für möglichst viele Gebäude, zu ermöglichen und zu erleichtern. Die bisherigen Untersuchungen bzw. Handlungsanleitungen auf diesem Gebiet waren entweder stark auf die jeweiligen Objekte angepasst, beschränkten sich auf einzelne Gewerke oder waren auf eine andere Phase des Lebenszyklus des Gebäudes fixiert (Z.B. Konzeption und Planung) und nicht auf den Betrieb. Das erarbeitete Expertensystem stellt eine Handlungsanleitung zum Identifizieren niedriginvestiver Einsparpotenziale für die Phase des Gebäudebetriebs und für verschiedene Gewerke dar. Das mit der Inspektion von Anlagen bzw. dem Gebäudebetrieb betraute Personal wird in die Lage versetzt, sich schnell mit einem Gebäude und dessen Anlagen vertraut zu machen und niedriginvestive Energiesparpotenziale eigenständig zu identifizieren. Im ersten Schritt wird mittels einer Literaturrecherche ein Katalog möglicher Einsparpotenziale erstellt. Hierbei werden sowohl eigene Forschungsarbeiten, als auch Forschungsarbeiten und Veröffentlichungen Dritter, Herstellerunterlagen sowie Normen und Richtlinien berücksichtigt. Ein wichtiger Bestandteil des Projektes ist die Auswahl e

Katrin Hodler
Ein- und Zweifamilienhäuser - fit fürs Alter. Veränderungen für ein selbstständiges Leben durch Wohnungsanpassung
Bau- und Wohnforschung, Band F 2551
2010, 125 S., zahlr. Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Ein- und Zweifamilienhäuser sind in Deutschland traditionell die bei der Bevölkerung beliebteste Wohnform. Ca. 46 Proz. aller bewohnten Wohneinheiten befinden sich in diesen Haustypen. Das möglichst eigene Haus mit Garten, ausreichender Wohnfläche und Nebenräumen bietet ein Höchstmaß an Gestaltungs- und Verfügungsfreiheit. Es ist deshalb für viele Menschen erstrebenswertes Lebensziel. Nicht selten werden Kredite in beträchtlichem Umfang aufgenommen, die über lange Jahre abgezahlt werden müssen. Im Alter, wenn alle Darlehen abgelöst sind, bieten Ein- und Zweifamilienhäuser ihren Bewohnern in der Regel sehr kostengünstiges Wohnen. Sie haben aber auf der anderen Seite den Ruf, aufgrund ihrer spezifischen Merkmale wie Eingangsstufen, einem engen Windfang, der Zweigeschossigkeit mit den im Obergeschoss liegenden Bade- und Schlafzimmern, dem Garten und der geräumigen Wohnfläche wenig für ein Leben im Alter, zumal wenn körperliche Einschränkungen auftreten, geeignet zu sein. Wenn tatsächlich Nutzungsschwierigkeiten aufgrund veränderter Fähigkeiten der Bewohner auftreten, nehmen viele von ihnen die baulichen Voraussetzungen als gegeben hin. Sie kommen nicht auf die Idee, das Haus zu verändern, sondern denken eher an einen Auszug. Die zahlreichen technischen und organisatorischen Möglichkeiten, diese Schwierigkeiten zu überwinden und die Häuser, auch schon im Vorfeld, den Bedürfnissen und den veränderten Fähigkeiten des Alters anzupassen, werden oftmals als zu aufwändig eingeschätzt und nicht in Erwägung gezogen. Häufig sind sie auch unbekannt, in jedem Fall aber viel zu wenig selbstverständlich und verbreitet. Dieser weitgehenden Unkenntnis stehen mittlerweile vielfältige Erfahrungen der Wohnberater gegenüber, die ältere Menschen zu Veränderungen beraten und sie dabei begleiten. Für die Studie wurden 20 mit Hilfe der Wohnberatung altengerecht veränderte Ein- und Zweifamiliehäuser untersucht und bewertet. Die Häuser und die Veränderungen wurden zeichnerisch und fotographisch festgehalten und die Bewohner wurden in Interv

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Zeitschriftenartikel

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Elser, Ruedi
Von der Pein im Loch zu Tobel. Oder "... was für jetzt und künftige Zeiten ein ehrenvolles und lobenswertes Denkmal stiftet" (kostenlos)
Kunst + Architektur in der Schweiz, 2017

Ackenheil, Wolfgang
Bürogebäude wird Wohnhaus. Umnutzung
Bundesbaublatt, 2017

Grau, Evelyn
Mehr Licht und Sonne
Althaus Modernisieren, 2017

Wieckhorst, Thomas
Laufender Hund. Wiederentdeckte historische Fassade auf neue Gebäudehülle kopiert (kostenlos)
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Kreie, Lisanne
Das Spätmittelalter mit allen Sinnen erleben. Über den musealen Ausbau der Cadolzburg in Franken
Restauro, 2017

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