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FUCON 4.0 - Nachhaltiges Bauen durch digitale und parametrische Fertigung

Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2995
Steffen Braun, Alexander Rieck, Sebastian Bullinger, Carmen Köhler-Hammer, Arnold Walz, Wilhelm Bauer
Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation -IAO-, Stuttgart
2019, 129 S., 71 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
Best.-Nr. F 2995 (Kopie des Manuskripts)
ISBN 978-3-7388-0304-4

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Inhaltsverzeichnis [PDF]

Kurzbericht [PDF] deutsche Version

Inhalt

Dem Bauwesen stehen in den nächsten Jahren viele Herausforderungen, aber auch Potenziale wie beispielsweise die Zukunftsthemen Energiewende, Industrie 4.0 und die urbane Transformation gegenüber. Die Prozesse der deutschen Baubranche müssen deutlich optimiert werden, um konkurrenzfähig zu bleiben. Die Forschenden sehen die Chance für eine Restrukturierung heutiger Planungs- und Fertigungsprozesse durch eine umfängliche Digitalisierung - insbesondere in der breiten und durchgängigen Anwendung von parametrischer Planung und digitaler Fertigung sowie der dazugehörigen Methoden und Werkzeuge. Im Projekt wurden Konzepte für die Etablierung einer durchgängig digitalen Prozesskette erarbeitet. Parametrische Planung und digitale Fertigung sind die Grundbausteine einer solchen durchgängigen digitalen Prozesskette, welche die Verfügbarkeit aller relevanten Daten in Echtzeit sicherstellt und somit eine elementare Größe in der Anwendung von Ansätzen aus Industrie 4.0 auf das Bauwesen darstellt.

Hinweis: Der Anhang ist nicht im gedruckten Bericht enthalten, sondern steht lediglich zum Download zur Verfügung.

Verfügbare Formate

Publikationslisten zum Thema:
Bauprozess, Parameter, Planung, Fertigung, Methode, Digital, BIM, CNC, Innovationsprogramm Zukunft Bau,

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Jutta Albus, Kirsten Hollmann-Schröter, Felix Lowin, Matthäus Johann Nowak
Systematisierte Planungs- und Bauprozesse
Hintergründe, Strategien und Potenziale industrieller Vorfertigungstechnologien.
2021, 217 S., 154 Abb. u. 6 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Die Publikation bietet einen Überblick über die Bereiche Vorfertigung, standardisierte Planungsmethoden und die Anwendung innovativer Konstruktionstechnologien beim Bauen. Vor dem Hintergrund der geschichtlichen Einordnung sowie den baurechtlichen Anforderungen wird der Status quo neuer, innovativer Planungsansätze und gängiger Systembauweisen, die mittels industrieller Herstellungsmethoden realisiert werden, erläutert. Im Fokus der Betrachtungen steht die Verbesserung und adäquate Anpassung an eine sich wandelnden Produktion. Dadurch soll bei den noch stark konventionellen Abläufen im Bauen und damit verbundenen Planungsprozessen sowohl eine Steigerung der Effizienz durch innovative technologische Herangehensweisen als auch eine hohe architektonische Qualität erreicht werden. Anhand von Projektbeispielen aus dem Bereich Wohnungs- und Bürobau werden die Vielseitigkeit der Herangehensweisen aufgezeigt und die Potenziale einer systematisierten, auf Vorfertigung und industrielle Produktionsprozesse ausgerichteten Planungsmethodik dargestellt. Insbesondere der Einsatz neuer Planungswerkzeuge unterstützt eine Abgrenzung zu früheren, allseits bekannten Formen der Standardisierung und erreicht durch eine stärkere Einbindung von digitalisierten Entwurfs- und Produktionsprozessen eine Verbesserung der gestalterischen Varianz.

Günter Kohlbecker
Organisation im Bauablauf
Fußangeln, Fallstricke und Fallen
2013, 196 S., zahlr. farb. Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Verschiedene Baustellen in ganz Deutschland, variierende Planungsteams und unterschiedliche Arbeits- und Ausführungsqualität machen den Wohnungsbau zu einer kniffligen Angelegenheit. Er wird zwar durch die die HOAI und die VOB geregelt, deren Anwendung wird allerdings durch eine Anzahl weiterer Vorschriften und Meinungen bestimmt. Der Schwerpunkt des Buches liegt deshalb auf der VOB/C und der Verzahnung der einzelnen Gewerke. Der Autor versucht Planern, Bauherren und Handwerkern die Problematik die dabei entstehen kann, zu erläutern und sie damit in die Lage zu versetzen, die Schwierigkeiten schon im Ansatz zu erkennen und entsprechend gegenzusteuern. Ein eigenes Kapitel befasst sich mit dem Thema Nachtragsmanagement. Hier stellt der Autor verschiedene Vertragsarten dar und bietet mit seiner Zeitschiene eine gute Orientierungshilfe.

Hannes Weeber, Simone Bosch
Planung plus Ausführung?
Bauforschung für die Praxis, Band 79
Zunehmende Vermischung von Planungs- und Ausführungsleistungen im Wohnungsbau
2006, 142 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Die Trennung von Planung und Ausführung wird hoch gehalten: Interessenkonflikte sollen vermieden werden, Planer sollen Sachwalter der Interessen des Bauherrn sein, Planung und Ausführung gelten als deutlich unterschiedliche Spezialisierungen, komplexe Projekte brauchen den Generalisten und spezialisierte Ingenieure. Die hohen Anforderungen an die Qualität der Ausführung und rationelle, reibungslose Herstellungsprozesse erfordern viele Spezialisten auf der Seite der Bauunternehmen. Dennoch sind - im Wohnungsbau wie im gesamten Bauwesen - Entwicklungen im Gange, die auf eine Relativierung der bisherigen Trennung hinauslaufen: Systembauweisen und High-Tech-Konstruktionen zwingen zur Integration von Planung und Herstellung, bei Kleinvorhaben ist das Bauen ohne Architekt und Ingenieur alltägliche Praxis, beim Bauen im Bestand vielfach ebenfalls. Wettbewerbe, mit denen Entwurf, Konstruktion und Bauleistung im Verbund ausgeschrieben werden, haben sich bewährt, wo sie in Gang gebracht werden konnten. Wie also kann "Planung plus Ausführung" heute zu hoher Qualität sowohl des Planens als auch des Bauens beitragen? Wie kann das vorhandene Know-how der Planer und der Firmen zum Vorteil und Erfolg des ganzen Projekts und aller Beteiligten zusammengeführt werden? Fakten, Erfahrungen und Meinungen sind hier zusammengetragen und mit Experten diskutiert worden.

Softwaregestaltung. Modellhafte Entwicklung einer CAD-Benutzungsoberfläche für den Architekturbereich

Ekkehart Frieling, Jürgen Pfitzmann, Hans Hammer
Softwaregestaltung. Modellhafte Entwicklung einer CAD-Benutzungsoberfläche für den Architekturbereich
Bauforschung für die Praxis, Band 16
1996, 338 S., Abb., Tab., Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

Ziel der Arbeit war die Erarbeitung einer aufgabenangemessenen Benutzungsoberfläche für CAD-Systeme nach arbeitspsychologischen Kriterien unter Berücksichtigung des Einsatzes im Konstruktionsbüro. Hierzu wurden beispielhaft zwei CAD/AVA-Systeme einer systematischen Analyse unterzogen und in Verbindung mit Benutzern, Entwicklern und zukünftigen CAD/AVA-Anwendern, eine Veränderung der CAD/AVA-Systeme unter Berücksichtigung softwareergonomischer und arbeitswissenschaftlicher Kriterien herbeigeführt. Die Gestaltung der Benutzungsoberflächen erfolgte durch entsprechendes Prototyping und nachfolgendes Evaluieren. Aus definierten schon existierenden Softwarekriterien sind unter Hinzunahme von Systemanalysen empirische Bewertungen für die neu zu konzipierenden CAD-Systeme vorgenommen worden. Es wurden benutzungsorientierte Umfragen bei CAD/AVA-Anwendern vorgenommen und auf Anwenderworkshops die Probleme in Verbindung mit den Systementwicklern diskutiert. Aus diesen Analysen folgte ein erstes Modell für eine CADBO. Nach dieser Umsetzung erfolgte eine Testphase mit Personen, die mittels einer standardisierten Schulung mit dem System vertraut gemacht wurden, daran schloß sich die Evaluierung und iterative Verbesserung der CADBO an.

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Forschungsberichte

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FUCON 4.0 - Nachhaltiges Bauen durch digitale und parametrische Fertigung

Steffen Braun, Alexander Rieck, Sebastian Bullinger, Carmen Köhler-Hammer, Arnold Walz, Wilhelm Bauer
FUCON 4.0 - Nachhaltiges Bauen durch digitale und parametrische Fertigung
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2995
2019, 129 S., 71 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Werner Herget, Volker Ludwig
Rationalisierungselemente beim Sanitärentwurf im Wohnungsbau. Rev.Schlußbericht
Bau- und Wohnforschung
1990, 150 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

Der technische Entwurf von Sanitärräumen im Wohnungsbau wird heute bestimmt von einer erheblichen Anzahl sich gegenseitig beeinflussender Planungsparameter. Gleichzeitig wird der Grundrißentwurf durch höhere Nutzeransprüche an das Bad und kaum veränderbaren Wohnungsgrößen stärker gefordert. Beide Prozesse korrelieren und erfordern vom Architekten entsprechende Detailkenntnisse, um ein störungsfreies Funktionieren der technischen Räume zu garantieren. Er bedarf dazu eines Steuerungsinstrumentariums. Die Studie soll hierfür Ansätze erbringen. Sie beschreibt neben den - statistisch gewonnenen - erhöhten Nutzeransprüchen die einzelnen Planungsparameter, zeigt die mögliche Einbindung der Sanitärräume in den Wohnungsgrundriß anhand von Grundmustern bei Einfamilienreihenhäusern und 2-4-Spännern im Geschoßwohnungsbau und bewertet die dabei auftretenden Lösungszwänge durch grobstrukturierte Nutzwertanalysen und ausgewählte Literaturbeispiele. Um die gegenseitige Vernetzung der Parameter deutlich zu machen, arbeitet die Studie mit dem Modell des Regelkreises, bei dem auch der Einfluß von außen eindringender Störgrößen berücksichtigt werden kann. Im Katalog der Nutzeransprüche stehen Forderungen nach verstärkter paralleler Nutzbarkeit der Räume, Umbau- und funktionaler Flexibilität des Bades, sanitärer Teilnutzung von Individualräumen. (-y-)

Begleitende Betreuung zur Ueberarbeitung des Normblattes DIN 18011 - Stellflaechen, Abstaende und Bewegungsflaechen im Wohnungsbau. Stufe 1 und 2

Karl Deters, Ewald Wente
Begleitende Betreuung zur Ueberarbeitung des Normblattes DIN 18011 - Stellflaechen, Abstaende und Bewegungsflaechen im Wohnungsbau. Stufe 1 und 2
Bau- und Wohnforschung, Band F 1994
1985, 136 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

Seit laengerer Zeit bestand bei zahlreichen Fachleuten im Wohnungsbau der Wunsch, das Normblatt DIN 18011 zu ueberarbeiten, zu modifizieren und weiterzuentwickeln. Nachdem auch der Lenkungsausschuss im DIN dieses Anliegen unterstuetzt hatte, kam es zur ersten Einberufung des Arbeitsausschusses im Maerz 1981. Der erarbeitete Normentwurf wurde im Mai 1984 der Oeffentlichkeit bekannt gemacht. Innerhalb der Einspruchsfrist bis 31.August 1984 gingen 87 - z.T. umfangreiche Einsprueche und Stellungnahmen von Personen und Institutionen ein. Aufgrund dieser meist kritischen Einsprueche ist damit zu rechnen, dass die vorliegende Norm-Konzeption nicht mehr weiter verfolgt, sondern eine von den bisherigen Ansaetzen abweichende Loesung angestrebt wird. Die Dokumentation zur Norm-Bearbeitung umfasst wesentliche Arbeitspapiere beider Bearbeitungsstufen und den Norm-Entwurf Mai 1984. (-y-)

Kosteneinflussfaktoren bei den Leitpositionen von Standardleistungsbeschreibungen fuer die Kostengrupe 3.1 nach DIN 276. Bd.1. Text. Bd.2

Claus-Juergen Diederichs, Heinrich Hepermann
Kosteneinflussfaktoren bei den Leitpositionen von Standardleistungsbeschreibungen fuer die Kostengrupe 3.1 nach DIN 276. Bd.1. Text. Bd.2
Veroeffentlicht in; Schriftenreihe des Bundesministers fuer Raumordnung, Bauwesen und Staedtebau, 04, Bau- und Wohnforschung, Heft 04.0115.
Bau- und Wohnforschung
1985, 462 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

Entwicklung einer leistungsfaehigen Kostenermittlungsmethode fuer 13 Bauwerksarbeiten (u.a. Erd-, Mauer-, Beton- und Stahlbeton-, Zimmer- und Holzbau-, Putz- und Stuck-, Fliesen- und Platten-, Estrich-, Tischler-, Metallbau- und Schlosser-, Anstrich- und Tapezier- und Bodenbelagarbeiten) an die bei der Entwicklung u.a. folgende Anforderungen gestellt wurden: Durchgaengigkeit ueber alle Kostenermittlungsstufen von der Kostenschaetzung bis zur Kostenfeststellung durch Verwendung von Leitpositionen mit einheitlichen Bezugsgroessen; Beruecksichtigung von Bauwerksbesonderheiten durch Ausfuehrungsvarianten von Leitpositionen; weitgehender Verzicht auf Verwendung von Baupreisindizes zur Aktualisierung von Kostendaten; Bewusstmachen der Kostenkonsequenzen von Planungsentscheidungen und Ermoeglichen gezielter Kostensteuerung durch Beachtung der massgeblichen Kosteneinflussfaktoren und Moeglichkeit der Verknuepfung von Kosten-, Termin- und Kapazitaetsplanung und -steuerung mit Hilfe der Basisdaten der Leitpositionen. (-y-)

Horst Merkel, Heide Rossbach, Rotraut Weeber
Bedarf an Abstellflaechen als Grundlage fuer wirtschaftliche Flaechenbemessung
Bau- und Wohnforschung
1985, 88 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

Der Bedarf an Abstellflaeche je Wohnung wird untersucht mit dem Ergebnis, dass die bisher gesetzlich geforderte Mindestabstellflaeche ein Minimum darstellt, obwohl der Bedarf an Abstellflaeche staendig steigt, sei es fuer: Fahrraeder, Trockner, Werkzeug, Tiefkuehltruhe, Buegelmaschine, Waschmaschine. Diesem Bedarf an Abstellflaeche muss nach Ansicht der Verfasser bei der Neuplanung von Wohnungen und Wohngebaeuden mehr Rechnung getragen werden. Als Anregung werden die verschiedensten Vorschlaege zur Einplanung von Abstellflaechen gemacht, die nicht unbedingt die Baukosten erhoehen muessen. (ff)

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Zeitschriftenartikel

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Nagler, Florian
Das Beispiel - Außenwandtyp B/C. Familienhaus in Mitterfischen, Lkr. Weilheim-Schongau
Der Bauberater, 2022

Lysser, Bernhard
Barfußtauglich. Was heißt das? Unregelmäßigkeiten im Lärche-Terrassenholz
Boden Wand Decke, 2022

Kranz, Hans R.
BACnet und der digitale Zwilling der Gebäudeautomation - BACtwin. Durchgängiger Datenaustausch
HLH Lüftung/Klima, Heizung/Sanitär, Gebäudetechnik, 2022

Rohde, Wesko
Brandschutz in Kulturbauten. Wie lassen sich steigende Kosten verhindern, ohne das Sicherheitsniveau zu senken? Eine Polemik
BTR Bühnentechnische Rundschau, 2022

Behaneck, Marian
Arbeiten mit dem BCF-Format. BIM-Fachmodelle einfacher koordinieren
Tab Das Fachmedium der TGA-Branche, 2022

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