Das Projekt
5G Nutzung in Architektur & Bauindustrie
VISION.5G nimmt 5G in den Fokus mit dem Ziel den Einsatz von 5G bei der Bauausführung zu ermöglichen.
Mit im Projektteam sind HHVISION, HOCHTIEF ViCon, HS Düsseldorf, eTASK und das Fraunhofer FIT, welche für das Projekt Ihren neuen im Bau befindenden 5G Campus Birlinghoven als Testfeld zur Verfügung stellen.
Das Projektkonsortium freut sich auf das spannende Projekt in den folgenden zwei Jahren.
Ausgangssituation – Reichhaltige Daten zur richtigen Zeit, in passender Güte an jedem Ort für alle verfügbar.
Lösungsansatz – VISION.5G wird komplexe digitale 3D Gebäudemodelle für die Bauindustrie mobil mittels Mixed Reality (MR)-Technologien zur Verfügung stellen um dadurch partizipativer kollaborativer Nutzung zu ermöglichen.
Fazit – Erst mit der Nutzung von 5G werden vor Ort komplexe digitale Modelle in hoher Qualität zur Verfügung stehen und einen konsequenten, digitalen und nachhaltigen Workflow für die Bauindustrie 4.0 ermöglichen.
Partner
HOCHTIEF ViCon ist ein führender Anbieter von Dienstleistungen im Bereich des Virtuellen Bauens und des Building Information Modelings (BIM). Wir ermöglichen Bauherren und Investoren die BIM-Vorteile in ihren Projekten auszuschöpfen. Wir sind digitale Pioniere. In mehr als 500 Projekten seit 2003 finden Sie unsere Erfahrungen im Planen und Bauen und innovativen Technologien.
Unsere Kunden stehen im Fokus. Wir arbeiten engagiert und reagieren schnell und flexibel auf individuelle Anforderungen.
Wir sind neutral, denn wir agieren unabhängig von Herstellersoftware. So können wir flexibel auf Ihre Bedürfnisse eingehen.
Innovative Technologien sind unsere höchste Priorität. Wir forschen kontinuierlich und bieten die neuesten Technologien an, um uns auf die Zukunft vorzubereiten.
HHVISION wurde im Jahr 2000 mit den Schwerpunkten digitales Entwerfen und Konstruieren gegründet. Seit 20 Jahren entwickeln wir mit unseren 35 Mitarbeitern konstant den Qualitätsstandard der verschiedenen Darstellungsmedien architektonischer Planung weiter.
So stellen wir sowohl Gebäude und Städte, als auch digitale Menschmodelle so realitätsnah wie möglich in Form von Bildern, Animationen und als interaktive 3D-VR-Szenen dar.
In den letzten 10 Jahren forschte HHVISION in verschiedenen Themengebieten mit unterschiedlichen Kooperationspartnern. Dabei wurde die Projekte „Virtuell immersives Stadtplanungsmodells“, die „Virtuell immersiven Webkonferenz“ und „3D People in Motion“ durchgeführt, welche wegweisende neue virtuelle Darstellungsmethoden in den Bereichen Stadtplanung, virtuelle Konferenz digitale Menschmodelle aufzeigten. Aus den Projekten ergaben sich neue Arbeitsbereiche, die stetig ausgebaut werden und damit neue Fragen aufwerfen, die es zu erforschen gilt.
Fraunhofer FIT ist exzellenter Partner für die menschzentrierte Gestaltung unserer digitalen Zukunft. Als Partner für Digitalisierung, Industrie 4.0 und das Internet der Dinge entwickelt das Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT seit knapp 40 Jahren IT-Lösungen, die auf Menschen zugeschnitten sind und sich nahtlos in Unternehmensprozesse einfügen.
Auf Basis seiner erfolgreichen Forschungstradition im Bereich Computer Supported Cooperative Work entwickelt und evaluiert die Abteilung Kooperationssysteme neuartige Kollaborations- und Arbeitsplatzlösungen für verteilte Organisationen und Teams. Ein Fokus dabei sind Technologien für eine Post-Desktop Interaktion und Kooperation mittels Mixed Reality Technologien und neuer Technologien wie 5G. Fraunhofer FIT baut dabei auch seinen Standort Institutszentrum Schloss Birlinghoven zum Fraunhofer 5G Campus aus. Der 5G Campus bringt auch die dreidimensionalen Pläne und BIM-Modelle als digitalen Zwilling mit.
Fraunhofer FIT hat schon früh Projekte zur Kooperation an und Visualisierung von derartigen digitalen Gebäudemodellen unter Nutzung unterschiedlicher Hardware (Tablets, Smartphones, Smartglasses und Head Mounted Displays) durchgeführt. Themen waren dabei beispielsweise die Diskussionsunterstützung an einem digitalem Stadtmodell mittels Augmented Reality, die Unterstützung von verteilten Teams bei der Bestandsaufnahme und mobilen Wartungsarbeiten, die Visualisierung von Inneneinrichtungen und technischer Gebäudeausstattung und die Visualisierung von Bauvorhaben an Ort und Stelle mittels auf einem Auto montierter Sensorik („Auto AR“ Demonstrator).
Die Hochschule Düsseldorf (HSD) ist eine moderne Bildungseinrichtung mitten in der lebendigen Landeshauptstadt Nordrhein-Westfalens. Die HSD bietet ihren Studierenden innovative Studiengänge auf Bachelor- und Master-Niveau, eine an der beruflichen Praxis orientierte Lehre und Forschung mit engen Kontakten zu Wirtschaft und Industrie, eine moderne Ausstattung sowie ein freundliches und interkulturelles Lernumfeld.
Gegründet wurde die Hochschule Düsseldorf am 1. August 1971 unter den Namen Fachhochschule Düsseldorf. Vor dem Hintergrund der Bildungsreformen der 1960er und 1970er Jahre entstand sie aus dem Zusammenschluss mehrerer bis dahin eigenständiger, renommierter Vorgängerinstitutionen – darunter die Staatliche Ingenieurschule, die Peter-Behrens-Werkkunstschule, die Höhere Fachschule für Sozialarbeit und die Düsseldorfer Außenstelle der Höheren Wirtschaftsfachschule Mönchengladbach. Mit mehr als 11.000 Studierenden, rund 185 Professorinnen und Professoren sowie rund 275 wissenschaftlichen Beschäftigten ist die Hochschule Düsseldorf heute eine der größten Hochschulen für angewandte Wissenschaften in Nordrhein-Westfalen.
Mit 44 Studiengängen an sieben Fachbereichen bietet die HSD ein umfangreiches und differenziertes Studienangebot, dessen Profil durch anwendungsorientierte und fächerübergreifende Lehre geprägt wird. Schwerpunkte, die das Spektrum der Hochschule bestimmen, liegen in den Bereichen Architektur, Design, Elektrotechnik, Maschinenbau und Verfahrenstechnik, Medientechnik und –Informatik, Sozial- und Kulturwissenschaften sowie Wirtschaftswissenschaften.
Die eTASK Immobilien Software GmbH ist Anbieter von diversen cloudbasierten Softwareprodukten zur Digitalisierung der Immobilienwirtschaft z. B. für lebenszyklusübergreifende Konzepte für den Gebäudebetrieb. Alle eTASK Produkte sind in der Praxis erprobt, miteinander kombinierbar und werden ständig weiterentwickelt.
Die Übernahme und Integration von Bauwerksinformationsmodellen spielen hierbei eine immer stärker werdende Rolle. Als verbindende Methode und treibende Kraft bei der Digitalisierung des Immobilienbetriebs ist BIM, Building Information Modeling, eine wesentliche Basis unserer Lösungen. BIM und die Softwareprodukte von eTASK ermöglichen unseren Kunden eine sichere und zielführende Investition in die Digitalisierung der Immobilienprozesse.
eTASK beteiligt sich bereits seit ca. 10 Jahren an der Entwicklung von Standards und betreibt Grundlagenforschung und Verbandsarbeit zu den Themen BIM im FM, BIM-Profile, IFC, MVD und BCF, immer mit Bezug zu den eTASK Produkten.
Mit VISION.5G wollen wir innovative Prozesse mit AR/MR in der Wartung und Instandhaltung von Gebäuden entwickeln. Die unterschiedlichen Akteure der kleinteiligen Bau- und Immobilienwirtschaft sollen zukünftig mit MR/AR-Anwendungen effektiv unterstützt werden, um eine kollaborative, digitale Projektbearbeitung zu ermöglichen. Dadurch kann eTASK im Markt für CAFM-Software Vorteile aufgrund des innovativen Ansatzes von VISION.5G an die Kunden weitergeben.
24.05.2022
Projekt Kick-Off
am Schloss Birlinghoven
in Sankt Augustin
01.10.2022
Erste Evaluation anhand Projektneubau Campus 5G Birlinghoven des Fraunhofer FIT
01.10.2023
Validierung der Übertragbarkeit auf Bauvorhaben im HOCHTIEF Baubetrieb
31.05.2024
Projektabschluss
Update
- Evaluation am Fraunhofer FIT 23. Mai 2023
Im Forschungsprojekt VISION.5G ist ein Jahr der Projektlaufzeit rum. Das Ziel des Projektes – die Verwendung von 5G-Technologie als auch Mixed Reality in der Bauindustrie. Dazu wurden die bis hier erarbeiteten Ergebnisse im umgesetzten Use Case der Baufortschrittskontrolle mit Fachexperten evaluiert.
𝗗𝗮𝘀 𝗙𝗲𝗲𝗱𝗯𝗮𝗰𝗸 – 𝗲𝗻𝗼𝗿𝗺 𝗽𝗼𝘀𝗶𝘁𝗶𝘃! 🚀
Die Erfassung der Baufortschrittskontrolle mit Hilfe eines 3D-Modells, bereitgestellt durch BIM-basierte IFC-Daten scheint genau den Zahn der Zeit getroffen zu haben.
Obwohl zu Beginn des Projektes noch viele Herausforderungen und Fragestellungen im Raum standen:
– Wie werden die Daten optimal und verständlich dargestellt?
– Wie können wir einen einheitlichen und performanten Workflow sicherstellen?
– Wie lassen sich hochkomplexe Daten für die MR-Nutzen effizient einlesen?Aus einer simplen User Story wurden konkrete Detail- und Informationsanforderung, gepaart mit Mock-Ups und einer modularen Systemarchitektur, aufgestellt. Diese nun umgesetzt in einer Anwendung, zusammen mit Fachexperten vor Ort an einer Baustelle zu testen und dabei erheblich positive konstruktive Rückmeldungen zu erhalten, ließ die Herzen aller Beteiligten höherschlagen.
Bei so viel Erfolg im ersten Projektjahr – was kann da denn noch besseres kommen? So viel sei schon einmal gesagt: die weiteren Ereignisse und Entwicklungen im Forschungsprojekt sind vielversprechend!
- VISION.5G – Entwicklungsworkshop am Fraunhofer FIT Campus 26. Januar 2023
Hoch motiviert starteten wir in das neue Jahr. Zwei Wochen lang haben sich unsere Entwickler zusammengesetzt und die Ausarbeitung des Prototyps vorangetrieben. Mithilfe des vorhandenen Indoor 5G Netzes konnte erfolgreich das datenreiche 3D BIM-Modell des Neubaus des Fraunhofer Campus in Sankt Augustin mittels Augmented Reality bereitgestellt werden. Die Informationen des relevanten Terminplans sind ebenfalls verfügbar und mit dem 3D BIM-Modell verknüpft. Der zeitliche Ablauf des Baufortschritts lässt sich hiermit visualisieren und ermöglicht so die Überlagerung der virtuell bereitgestellten Daten mit der Realität vor Ort. So aufbereitet sollen BauleiterInnen zukünftig bei der Dokumentation des Baufortschritts unterstützt werden und schneller einen Soll-Ist Vergleich durchführen können.
Neben der Detaillierung der generellen Systemarchitektur ermöglichte der Workshop in St. Augustin die Implementierung einer genauen Positionierung des 3D BIM-Modells in der Realität. In diesem Zusammenhang konnte auch die Datenbereitstellung mittels des 5G Netzes validiert werden.
Wir begrüßen das anstehende Feedback von Fachexperten und freuen uns auf die weitere Entwicklung und Evaluierung.
- VISION.5G auf der Smart City Convention 2022 21. Oktober 2022
Ein paar spannende Tage liegen hinter uns! Bei der diesjährigen Smart Country Convention in Berlin konnten wir VISION.5G auf dem Fraunhofer-Verbund IUK-Technologie-Stand vorstellen. Dort präsentierten wir den aktuellen Stand der Entwicklungen zum Anwendungsfall der „digitale Baufortschrittskontrolle“. Dafür wurde anstatt einer Baustelle ein Lego-Modell als methodischer Anwendungsfall verwendet, welches die Baustelle simulierte. Die Besucher konnten mit Hilfe des Modells eine interaktive Fortschrittskontrolle an einem Tablet mittels Augmented Reality durchführen. Dadurch konnten wir präsentieren, wie sich die Koordination und Abstimmung am Bau mit digitalen Methoden vereinfachen und anschaulicher gestalten lässt. Das Vorhaben der Digitalisierung in der Baubranche befürwortete auch die Aussage des Bundesministers für Digitales und Verkehr Dr. Volker Wissing in seiner Keynote auf der Convention. Er hob den Nutzen von Building Information Modeling (BIM) hervor: „Es soll das Bauen in Zukunft effizienter und nachhaltiger machen.“
Die Convention bot derweil den Mehrwert eines ersten Feedbacks bezüglich der User Experience im Umgang zum aktuellen Entwicklungsstand, welche in der Nachbereitung der Messe berücksichtigt und eingearbeitet werden.
- Workshop – Definition Use Cases & Anwendungsfälle 4. Juli 2022
Am 28.06.2022 fand der erste Workshop im Forschungsteam VISION.5G statt. Dabei wurde der erste Meilenstein des Forschungsprojektes in Angriff genommen – die Definition von Use Cases und Anwendungsfällen mit Fokus auf die Integration von 5G.
Die Anwendungsfälle wurden gemeinsam erstellt, diskutiert und bereits konkretisiert. Nun gilt es diese zu verfeinern, um anschließend darauf aufbauend, sowohl Soft- und Hardware als auch Systemanforderungen zu definieren um mit der Entwicklung des Prototypen starten zu können.
- Erster Kick-Off am Schloss Birlinghoven! 25. Mai 2022
Endlich geht es los: Im Rahmen einer Kick-Off Veranstaltung am Schloss Birlinghoven in Sankt Augustin sind wir offiziell mit dem Forschungsprojekt VISION.5G gestartet.
Das Forschungsprojekt nimmt 5G und dessen Einsatz bei der Bauausführung in den Fokus – das Ziel des Projektes ist die mobile Bereitstellung komplexer digitaler 3D Gebäudemodelle für die Bauindustrie mittels Mixed Reality (MR)-Technologien und deren partizipativer kollaborativer Nutzung.
Mit im Projektteam sind HHVISION, HOCHTIEF ViCon, HS Düsseldorf, eTASK und das Fraunhofer FIT, welches für VISION.5G ihr aktuelles Neubauprojekt am 5G Campus Birlinghoven in Kooperation mit ihren Liegenschaftsdiensten als Testfeld zur Verfügung stellt.
Das Projektkonsortium freut sich auf das spannende Projekt in den folgenden zwei Jahren.
Anwendungsfälle
Basierend auf der technischen Expertise des VISION5G-Konsortiums hinsichtlich Mixed Reality und 5G Technologie auf der einen Seite, und der langjährigen Erfahrung bei der Digitalisierung von Bauprozessen auf der anderen Seite, wurde durch die Projektpartner in mehreren Workshops eine umfangreiche Liste möglicher Anwendungsfälle für dieses Forschungsvorhaben erarbeitet.
Hierbei wurden zwei wesentliche Hauptkategorien identifiziert, in die die VISION5G-Anwendungsfälle eingeteilt werden konnten: Anwendungsfälle im baulich-fachlichen Kontext einerseits und andererseits Anwendungsfälle, bei denen die Öffentlichkeitsarbeit im Fokus steht. Eine Priorisierung der angestrebten AwF erfolgte auf Basis einer Aufwand- Nutzenabschätzung.
Nachfolgend befindet sich eine Auflistung der für das Projekt priorisierten Anwendungsfälle:
Baulich-fachliche Anwendungsfälle:
Baufortschrittskontrolle – Mit Hilfe der VISION5G-Anwendung soll eine digitale Baufortschrittskontrolle durch MR- und 5G-Technologie unterstützt und optimiert werden. Das mit Terminplandaten verknüpfte 3D-Modell eines Bauvorhabens wird via Cloud und 5G auf einem mobilen Device für die Baufortschrittskontrolle zur Verfügung gestellt. Durch Überlagerung des digitalen Modells mit den realen Gegebenheiten der Baustelle wird ein visueller Soll-/Ist-Vergleich ermöglicht. Bei der Durchführung der Baufortschrittskontrolle soll es in der Anwendung möglich sein, verschiedene Elemente des Modells ein- und auszublenden, einzelne Gewerke auszuwählen, Terminplandaten einzusehen und den tatsächlichen Baufortschritt digital zu erfassen. Nach Durchführung der Baufortschrittskontrolle werden die erfassten Baufortschrittsdaten online zur Verfügung gestellt und können sofort weiterverwendet werden.
Wegeleitsystem für den Betrieb – Mit Hilfe des Wegeleitsystems gibt es die Möglichkeit für Personen durch das Scannen eines QR-Codes oder die direkte Anmeldung in der Anwendung eine Navigation zu Ihrem Zielort/Einsatzort/Zielobjekt zu starten. In der Navigation können neben der Anzeige von Aufzügen und Treppenhäuser auch barrierefreie Wege eindeutig ausgewiesen werden.
Gewährleistung- & Mängelmanagement – Durch die VISION.5G-Anwendung soll es dem Objektüberwachungs-/Projektsteuerungs-Team möglich gemacht werden, vor der rechtsgeschäftlichen Abnahme des Bauwerks alle Mängel des Bauvorhabens über ein mobiles Endgerät aufzunehmen, um diese Information für das Gewährleistungs- und Mängelmanagement zu nutzen. Dabei soll die Nutzung von AR-Technologie einen direkten Soll-Ist-Vergleich ermöglichen und somit eine einfache Mängeldokumentation ermöglichen.
Öffentlichkeitsarbeit Anwendungsfälle:
Bauablaufvisualisierung – Mit Hilfe der digital zur Verfügung stehenden Bauablaufvisualisierung soll es der Öffentlichkeit möglich gemacht werden, einen Bauablauf transparent zu verfolgen. Die Bauablaufvisualisierung wird dabei immersiv in AR dargestellt, sodass der Betrachter mit dem Bauablauf interagieren kann.
Bauvorhaben-Visualisierung vor Ort – Der Öffentlichkeit soll es möglich sein, möglichst frühzeitig eine Baustelle mit dessen Vorhaben einordnen und mit Ihm interagieren zu können. Somit soll die VISION.5G-Anwendung durch das Einscannen eines QR-Codes am Bauzaun eine 3D-Visualisierung des Bauvorhabens über 5G zur Verfügung stellen und das visualisierte Bauvorhaben in AR anzeigen. Das Modell wird dabei in Echtzeit visualisiert und auf der Baustelle verortet, sodass ein Gefühl für den fertigen Bau entstehen kann. Dies ermöglicht nicht nur eine hohe Transparenz für die Öffentlichkeit sondern ermöglicht auch eine intensive Auseinandersetzung mit dem Bauvorhaben.
Das Projekt wird gefördert von:
©2022 HHVISION
©2020 HHVISION