Foto: Fenster des Freihofs Sulz

SCI_BIM - Scanning and data capturing for Integrated Resources and Energy Assessment using Building Information Modelling

Ziel dieses Projekts ist, durch Kopplung unterschiedlicher digitaler Technologien und Methoden zur Datenerfassung- (Geometrie und materielle Zusammensetzung) und Modellierung (as-built BIM) die Steigerung der Ressourcen- und Energieeffizienz mittels Gamification Ansatz zu ermöglichen.

Kurzbeschreibung

Ausgangssituation/Motivation

Siedlungen und Infrastrukturen stellen den größten Materialbestand in einer industriellen Volkswirtschaft dar. Gleichzeitig verbrauchen Gebäude weltweit rund 40% der Energie und verursachen ca. 30% der globalen CO2 Emissionen.

Bei einer Neubaurate von 2% ist der Gebäudebestand wesentlich für die Minimierung des Energieverbrauchs. Auf Grund des weltweit steigenden Verbrauchs von materiellen Ressourcen und dem ebenfalls ansteigenden Aufkommen von Abfall sind Gebäudebestände nicht nur für die Reduktion des Energieverbrauchs, sondern auch als zukünftige Quellen für materielle Ressourcen (Urban Mining) von wesentlicher Bedeutung.

Jedoch fehlt das Wissen über die genaue materielle Zusammensetzung der Gebäudebestände, um die zukünftige Nutzung modellieren und prognostizieren zu können.

Inhalte und Zielsetzungen

Ziel dieses Projekts ist es daher, durch Kopplung unterschiedlicher digitaler Technologien und Methoden zur Datenerfassung- (Geometrie und materielle Zusammensetzung) und Modellierung (as-built BIM) die Steigerung der Ressourcen- und Energieeffizienz mittels Gamification Ansatz zu ermöglichen.

Anhand einer realen Fallstudie (Aspanggründe TU Wien) wird die Integrale Datenerfassung getestet und wirtschaftlich evaluiert. Für die Erfassung der Geometrie wird Laserscan und Photogrammetrie und für die materielle Zusammensetzung die Georadar-Technologie eingesetzt.

Methodische Vorgehensweise

Dabei wird die Eignung des Georadars für die Materialdatenermittlung gekoppelt mit Laserscantechnologie für die Geometrieerfassung getestet, um das Proof of Concept für die semi-automatisierte Generierung des informations- und datenreichen as-built BIMs, welches die Basis für den materiellen Gebäudepass (MGP) und Building Energy Modeling und Simulation (BEM) bildet, zu entwickeln.

In diesem Projekt wird auch der innovative Gamification-Ansatz getestet, bei welchem durch Nutzer-Beteiligung (Nutzer erstellen die Foto-Dokumentation mit Smartphone, welche via Gamification-Plattform in das photogrammetrische as built-BIM Modell eingebaut wird) bauliche Änderungen als auch das Nutzerverhalten (offene Fenster, Beleuchtung usw.) erfasst werden.

Durch Einbettung der Gamification-Daten wird das as-built BIM semi-automatisch instandgehalten, und bildet somit Grundlage für BIM für Facility Management (BIM4FM). Einerseits werden die baulichen Änderungen festgehalten (statisch), andererseits wird durch die Dokumentation des Nutzerverhaltens das Modell für die operative Steuerung entwickelt (dynamisch).

Erwartete Ergebnisse

Mit dem Proof of Concept wird eine Forschungslücke geschlossen - die Erfassung und Modellierung der Geometrie ist bereits gut erforscht, jedoch fehlen die Methoden für die Erfassung und Modellierung der materiellen Zusammensetzung.

Als wesentliche Innovation dieses Vorhabens ist die Entwicklung der Scan to BIM Algorithmen - semi-automatisierte Erkennung und Modellierung der informationsreichen BIM-Objekte aus der Point-Cloud, die Nutzung von Gamification für die Reduktion des Energieverbrauchs, als auch das automatisierte Update von as built-BIM4FM zu nennen.

Projektbeteiligte

Projektleitung

Assoc. Prof. Dipl.-Ing. Dr. Iva Kovacic
TU Wien, Institut für interdisziplinäres Bauprozessmanagement - Industriebau und interdisziplinäre Bauplanung

Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen

  • TU Wien, Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft Fak. Für Bauingenieurwesen(TU-FAR)
  • TU Wien, Institut für Visual Computing & Human-Centered Technology, Fak. für Informatik (TU-VC)
  • TU Wien, Institut für Architekturwissenschaften, Abteilung für Bauphysik und Bauökologie, Fak. für Architektur und Raumplanung, (TU-BPI)
  • TU Wien, Institut für Architekturwissenschaften, Digitale Architektur und Raumplanung, Fak. für Architektur und Raumplanung, (TU-DAP)
  • Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG)
  • Vermessung Meixner (Meixner)
  • RM Umweltkonsulenten ZT GmbH (RMU)

Kontaktadresse

Assoc. Prof. Dipl.-Ing. Dr. Iva Kovacic
Karlsplatz 13/234-2
A-1040 Wien
Tel.: +43 (1) 58801 21526
E-Mail: iva.kovacic@tuwien.ac.at
Web: www.industriebau.tuwien.ac.at/

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