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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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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.

Maximilian Deubel
Untersuchungen zur Wirtschaftlichkeit von Building Information Modeling (BIM) in der Planungs- und Realisierungsphase vo
Karlsruher Reihe Technologie und Management im Baubetrieb, Band 74
2021, 472 S., graph. Darst. 21 cm, Softcover
KIT Scientific Publishing

BIM wird als Chance gesehen, Bauprojekte verlässlicher fertigzustellen. Gleichzeitig werden verschiedene Herausforderungen diskutiert, die die Einführung erschweren. Bisher weniger im Fokus steht die Untersuchung der Wirtschaftlichkeit von BIM selbst. Ziel ist es daher, Aufwendungen und Nutzen von BIM bestimmbar zu machen. Im Ergebnis erhalten BIM-Anwender eine Hilfestellung, wie die Wirtschaftlichkeit einzelner BIM-Anwendungsfälle und damit in Summe von BIM bestimmt werden kann.; BIM is seen as an opportunity to complete construction projects more reliably. At the same time, various challenges are discussed that make the introduction more difficult. So far, there has been less focus on investigating the economic efficiency of BIM itself. The aim is therefore to make the expenses and benefits of BIM determinable. As a result, BIM users will receive assistance in determining the economic efficiency of individual BIM use cases and thus of BIM as a whole.

Christoph Carl Eichler, Christian Schranz, Tina Krischmann, Harald Urban, Markus Gratzl
BIMcert Handbuch
Grundlagenwissen openBIM. Ausgabe 2021
2021, 156 S., farbige Abbildungen. 29.7 cm, Hardcover
Mironde

Building Information Modeling (BIM) stellt für alle am Bauprozess Beteiligten den nächsten großen Schritt dar. Die BIM-Methode wird im gesamten Abwicklungsprozess über den Lebenszyklus eine zentrale Rolle einnehmen. Daher gewinnt die BIM-Ausbildung mit einem international vergleichbaren Qualitätsstandard für die Überprüfung personenbezogener Kenntnisse und Kompetenzen immer mehr an Bedeutung. Eine solche Überprüfung für openBIM bietet buildingSMART mit dem "Professional Certification"-Programm mit den Stufen "Foundation" und "Practitioner". BIMcert bildet die in Österreich entwickelte Ausbildung für diese Zertifizierung. Die "Practitioner"-Zertifizierung teilt sich in Österreich auf die Level B (BIM-Koordination) und Level C (BIM-Steuerung). Dieses Buch widmet sich der funktionalen Ausbildung von openBIM und beschreibt alle Themengebiete für diese Zertifizierungsstufen. Es beginnt mit einem Überblick über Digitalisierungsgrundlagen und den wichtigsten Begriffen von openBIM. Dies bildet die Grundlage für die "Foundation"-Zertifizierung (in Ö: Level A). Die theoretisch Interessierten sowie die BIM-Practitioner erhalten danach eine kompakte und tiefergehende Auseinandersetzung mit IFC, gefolgt von einem genaueren Einblick in MVD, IDM, BCF, CDE, LOD und BIM-Standardisierung. Gewappnet mit diesem Wissen finden BIM-Practitioner im Kapitel "BIM-Projektdurchführung" das erforderliche funktionale Wissen, um sich dann auf BIMcert Level B und Level C zertifizieren zu lassen.

Amir Abbaspour
Digitales Bauen mit BIM
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Use Case Management im Hochbau
2021, 196 S., 17 x 24 cm, Hardcover
Beuth

BIM - das ist die Zukunft des Bauwesens. Mit BIM werden neue Grade der Digitalisierung und des vernetzten Arbeitens, des dynamischen Workflows ermöglicht. Doch wie sieht BIM in der Praxis aus? Das Buch geht dieser Frage anhand eines praktischen Beispiels nach. Ein virtuelles Bauprojekt wird in jeder Lebensphase mit BIM realisiert. "Digitales Bauen mit BIM" führt den Leser durch die verschiedenen Abschnitte, von der Planung über die konkrete Ausführung bis letztlich zum Betreiben des Gebäudes. Dabei versteht sich das Buch als Praxisleitfaden: Es setzt auf möglichst gut verständlich aufbereitetes Wissen. Der Band bietet Grundlageninformationen und führt in die Methode BIM als solche ein, die ihren festen Platz im Prozessmanagement bereits eingenommen hat. Es behandelt aber auch und vor allem die ganz konkreten Abschnitte und Schritte und die zur Anwendung kommenden Techniken, die in einem realen Bauprojekt mit BIM bewältigt werden können. Viele Grafiken sorgen für ein hohes Maß an Anschaulichkeit und unterstreichen die Praxisbezogenheit des Werks. Dabei kommen verschiedene Experten zu Wort und geben weitere hilfreiche Praxistipps. Wer eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für BIM-Projekte sucht, der ist mit "Digitales Bauen mit BIM" gut beraten.

Markus Nöldgen, Ioannis Athanassopoulos
Modellbasierte Zeichnungsableitung im Brücken- und Ingenieurbau mit NX
Erfolgreich studieren
BIM - Building Information Modeling. Book w. online files / update
2020, vii, 149 S., 30 SW-Abb., 255 Farbabb. 240 mm, Softcover
Springer

Die assoziative Zeichnungsableitung von einem dreidimensionalen Modell wird bei der Verwendung von CAD Software im Baubereich immer wichtiger. Das Ziel ist die Nutzung des dreidimensionalen Modells als zentrales Fachmodell, das über reine Geometrie hinaus wichtige Informationen für alle an der Planung Beteiligten beinhaltet. Auch wenn es bereits heute möglich ist, das dreidimensionale Modell für alle Phasen der Entwicklung von Bauprodukten zu nutzen, bleibt die klassische zweidimensionale Zeichnung weiterhin als "echtes" prüfbares Dokument und bewährtes Kommunikationsmittel ein wichtiger Bestandteil für beteiligte Disziplinen. Das Buch beschäftigt sich daher mit den Techniken der modellbasierten Zeichnungsableitung für den Brücken- und Ingenieurbau mit der Software Siemens NX, um Anwendern einen Einblick in die Vorgehensweise zu ermöglichen. Die Herausforderungen, die hier eine zentrale Rolle spielen, sind die technisch korrekte und effiziente Umsetzung von Zeichnungsstandards und Anforderungen. Das Ziel des Buchs ist es Studierende, Konstrukteure und Ingenieure anhand von Einführungsbeispielen in Teilaspekten der modellbasierten Zeichnungsableitung zu schulen. Das somit erlangte Wissen soll als Grundlage dienen, um Herausforderungen bei komplexen Projekten bewältigen zu können.

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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-)

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)

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-)

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-)

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Zeitschriftenartikel

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Andexer, Christian
Oodi - Zentralbibliothek in Helsinki
ISG-Magazin, 2019

Behaneck, Marian
Besser heute als morgen! BIM-Einführung - Teil 1
Der Zimmermann, 2019

Fingerloos, Frank
Initial experiences and design notes. The new DBV code of practice on "multi-storey and Underground Car Parks", 2018 Edition
BFT International, 2019

Utopia - Bibliothek und Akademie der Darstellende (Darstellenden) Künste
ISG-Magazin, 2019

Engel, Thomas; Lechner, Markus
Richtig übernommen? Bauausführung
mikado plus, 2019

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