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Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
Inhalt
Übersicht
Befragungen zu Virtuellen Techniken
für Bauwesen und Architektur
Befragungen zu BIM
für Bauwesen und Architektur
Bild: Fraunhofer IAO
Semantisches
Entwerfen
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BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Ergebnisse eines World Cafés
und einer Expertenbefragung
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
Begriffsbestimmung: Virtuelle Techniken
unterstützen Entwicklungs- oder
Planungsprozesse
mit Hilfe digitaler, dreidimensionaler Modelle
und räumliche Interfacetechniken
(VR/AR/MR)
mit dem Ziel anmutungstreue und
funktionale Prototypen zur Verfügung zu
stellen.
Virtual Engineering: Produktentwicklung
und Produktionsprozesse
Bauwesen: Planung, Realisierung,
Kommunikation, Betrieb
Bild: KOP
Bild: Visenso
Bild: Lightshape
Projektbesprechung
an der Powerwall
Architektur-
Visualisierung
Architektur-
Visualisierung
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BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Ergebnisse eines World Cafés
und einer Expertenbefragung
Virtuelle Techniken heute
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
Übersicht
Expertenbefragung zu Virtuellen Techniken
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BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Wie wollen wir VT im Bauwesen in Zukunft nutzen? Wünsche, Ideale, Beispiele
Was hemmt den Einsatz von VT im Bauwesen?
Was fördert den Einsatz von VT im Bauwesen?
Gliederung der Antworten
Technologien
Datenverfügbarkeit
Prozesse & Arbeitsweisen
Kosten, Markt, Geschäftsmodell
Qualifikationen
Gesellschaft
Recht & Politik
Ergebnisse eines World Cafés
und einer Expertenbefragung
Virtuelle Techniken heute
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
Vision • Open Standards - einheitliche Schnittstellen • BIM ist Dokumentationsstandard • Gebäude werden in Echtzeit im Holodeck entworfen • Computer/Rechner sind besser und anders als bisher - direkte und dynamische Simulationen werden möglich • Simulation des Lebenszyklus(lifecycle) eines Gebäudes. • Die Atmosphäre eines Gebäudes lässt sich vorab simulieren und visualisieren • Baustelle ist digital • Roboterfertigung auf der Baustelle • Denken in LOD • Multi-Container aus 3D-Modellen • Kontext-bezogene Zurverfügungstellung von Informationen
Virtuelle Techniken: Technologie als Vision, Treiber, Hemmnis
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Treiber Schnellere Hardware Simulationen möglich -> Nachhaltigkeit Treppen-Tool -> App Denkweise in kleinen
Häppchen Programmierung und IT Technik Usability, intuitiv, einfach handhabbar Produktionsfähigkeiten
Verlust bei Datenschnittstellen zwischen Software-Tools Software stimmt nicht mit Prozessen überein Usability, keine standardisierte Interaktion BIM ist zu wenig, mehr LODs sind notwendig in BIM Software-Heterogenität Software-Handhabbarkeit
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Virtuelle Techniken heute
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
Virtuelle Techniken: Datenverfügbarkeit als Vision, Treiber, Hemmnis
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Vision • Standards for LODs / LOD8 • Standards für Qualität von 3D-Daten (z.B. Richtung Flächen, Präzision, Detaillierung,…)
Treiber Bedarfe der Planer Steigende Komplexität von
Bauvorhaben Steigende Anforderungen an
Qualität der Planung
Hemmnisse geringe Qualität der Datengrundlage
(Stadtmodell) Qualitätsanspruch visuelle Umsetzung, zu
geringer LOD für 1:1-Erleben Verfügbarkeit 3D-Daten (z.B. unterirdisch), auch
hinsichtlich Präzision Keine Qualitätsstandards Use Cases für 3D-Daten undefiniert
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Virtuelle Techniken heute
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Virtuelle Techniken: Prozesse & Arbeitsweisen als Vision, Treiber, Hemmnis
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Vision • Prozesssimulation bei Großprojekten ist Standard • Automatisierung des Bauens („Architekt wird hier überflüssig“)
Treiber Wunsch nach
Teilhabe Politik:
BIM-Gedanke in öffentlichen Großprojekten
Hemmnisse mangelndes Änderungsmanagement im Entwurfs-
/Planungsprozess/Ausführung Fehlende Schnittstellen zwischen BIM, BAM, BOOM Leistungsprofile, Phasen vordefiniert Verinselung (kleine Planungseinheiten) fehlende Bereitschaft zur Gewährung detaillierter
Einblicke (insbes. auch ggü. unbedarften Bürgern…) -> fehlende Prüfbarkeit/Nachprüfbarkeit -> stimmen die Daten?
Aussagen richtig? Qualitätssiegel der Daten/Darstellung
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Virtuelle Techniken heute
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
Vision • Für private Bauherren gibt es webbasierte interaktive 3D-Hauskonfiguratoren • Interaktion des Architekten mit Kunde auch und insbesondere in der Planung (Architekt wird
„Berater“) • Bauteile sollen aber auch standardisiert sein und/oder flexible Freiformgebäude sind genauso
günstig wie mit standardisierten Bauteilen
Virtuelle Techniken: Kosten/Markt/Geschäftsmodell als Vision, Treiber, Hemmnis
-> Gewerketrennung im Bauprozess Wertschöpfungsprozesse fehlender Leidensdruck (für Veränderungen) Unternehmen mit fehlender kritischer Masse,
Auftrags-Auf und –Ab Rechtliche Situation behindert neue Geschäftsmodelle Geringe Margen
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Virtuelle Techniken heute
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Virtuelle Techniken: Qualifikation als Vision, Treiber, Hemmnis
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Vision • durchgängig qualifizierte Mitarbeiter am Wertschöpfungsprozess Bau • Studiengang BIM-Manager
Treiber Interdisziplinäre
Studien Jugendliche
-> Ausbildung Internet Computerspiele Neue Studiengänge
(z.B. Geomatiker)
Hemmnisse Zusammenarbeit zwischen Fakultäten (IT, Architektur,
Bauingenieurwesen, interdisziplinär allgemein) oder auch zwischen verschiedenen Rollen im Projekt (Beuherrn, Architekt, Bauunternehmen, …)
-> fehlender Austausch, Verinselung, zu wenig Mitdenken/Querdenken
Personalstruktur Qualifikation, Studium ohne 3D, CAD, VR fehlende Transferkompetenz (zu enge Ausbildung) fehlendes IT-Projektmanagement (was aber für sinnvollen Einsatz
für neue IT-Werkzeuge notwendig ist)
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Virtuelle Techniken heute
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Virtuelle Techniken: Gesellschaft/Historie als Vision, Treiber, Hemmnis
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Vision • VT werden massentauglich (leicht und intuitiv bedienbar, günstig, Miniaturisierung • Die Bevölkerung akzeptiert die neuen Technologien. • Bürgerbeteiligung wird durch VT noch einfacher.
Treiber Medienkompetenz Generationen wächst sich aus Spass Spiel 3D-Virtualität/ 3D-Communities sind common
knowledge Virtualität als Lebensraum akzeptiert Anspruchvollere Architektur ->
gebaute Umwelt Ansprüche der Bauherren steigen mündige Nutzer Individualität im BW Spinnereien -> Realisieren
Hemmnisse Henne-Ei-Problem Nachfrage-Angebot IT-Werkzeuge Fehlende Finanzierung für die Anlaufphase (eines
umfassenden SW-Einsatzes in der Breite) mangelnder Gestaltungswille in der Branche, fehlender
Firmen, die marktbeherrschende Stellung haben -> Blockaden
Erziehung -> Wahrnehmung -> beharrliche Baukultur Technikphobie bei Architekten, Vertrauen (in IT) HOAI spricht gegen durchgängige Prozesse (Gewerke,
Planungsphasen) fehlendes Personal (allgemein)
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Virtuelle Techniken heute
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Virtuelle Techniken: Recht/Politik als Vision, Treiber, Hemmnis
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Vision • Gesetzlicher Rahmen unterstützt, fordert und fördert neue Technologien
Treiber Vorgaben durch
die Politik
Hemmnisse Rechte an Daten unklar Unklare Haftungsfragen bei Austausch, Rechte, Verwendung
-> IP-Problematiken, Rechte an Daten, Rechte an Entwurf , Urheberrecht
Lobbies, z.B. Kammern Fehlender Kopier-, Weitergabeschutz (-> Technologie?)
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Virtuelle Techniken heute
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Virtuelle Techniken: Verteilung der Ergebnisse
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Vision Treiber Hemmnisse
Technologien
Gesellschaft Kosten, Markt, Geschäftsmodell
Recht & Politik
Qualifikationen - Prozesse & Arbeitsweisen
-
Datenverfügbarkeit - -
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Virtuelle Techniken heute
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
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Einsatzbereiche Treiber Hemmnisse Qualitätssicherung x nett x Performance (CPU / GPU) x
Simulation Ist-Situaltion / Planung x Gesellschaft (Spiele, Kino) x auf der Baustelle? x
Orientierung x iPad, iPhone x teuer x
Analyse / Visio x hohe Vorstellungskraft x
Spezialisierung bestehender Modelle schwer in VR umsetzbar -> Modell trivial x
Bauzustand x Übersicht / Kommunikation x zu große Datenmenge vs. Echtzeit x
Lichtsimulation x Spielewelt x
Blockaden an Schnittstellen "Bottleneck" (z.B. CAD-Format Bibliotheken) x
Visualisierung Raumwahrnehmung x Kostengünstige HW (Oculus) x uneinheitliche Prozessdefinitionen innerhalb der Projektstruktur x
Visualisierung x Kostengünstige CAVE x einheitliche Datenformate x
BIM / 5D x durchgängige Prozesskette x keine Echtzeit möglich x
Visualisierung x Systemwelt der Bauherren / Auftraggeber x Fehlende Datengrundlage x
VR x mobile VR / AR / MR x Datenmenge x
Animationen x Realtime Engines x Tradition x
Rendering x Vorteiler bei der Koordination der Gewerke (Ausführungsphase) x
Gebäude- und Fertigungsplanung (Layoutplanung) x Bauherr x
Visualisierung in Echtzeit - HMDs / Games x Vision der Datendurchgängigkeit (Notwendigkeit, Alternative?) x
3D-Scanner x
3D-Scan x
Virtuelle Techniken: Einschätzungen Stand heute
Antworten
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Virtuelle Techniken heute
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
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Virtuelle Techniken: Einschätzungen Stand heute
Einsatzbereiche
(Wordle-Auswertung)
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Virtuelle Techniken heute
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
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Virtuelle Techniken: Einschätzungen Stand heute
Treiber
(Wordle-Auswertung)
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Virtuelle Techniken heute
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
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Virtuelle Techniken: Einschätzungen Stand heute
Hemmnisse
(Wordle-Auswertung)
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Virtuelle Techniken heute
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
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Einsatzbereiche 39 Treiber 20 Hemmnisse 0 Echtzeitvisualisierung, und -Datenzugriff 3 billiger 0 MEINE Daten -> Kosten 0 Materialität und Haptik implementieren 2 gesellschaftliche Akzeptanz 0 Datensicherheit 0 Multi-User-VR Multi-User-Immersion 4 Überall, je nach Situation von 2D nach 3D (Handy, Smartphone, …) 0 Mobilität 0 individuelle getrackte Avatare 1 VR to Go 11 Bürgerbeteiligung 0 Oculus Rift 0 5D-Erlebnis 0 Holodeck 5 Alles passt zu Allem (SW-Hersteller, CAD, DB, AVA, Terminplan, …) 4
Steigende Anforderungen vom Auftraggeber 0
VT + Terminplan als Kommunikationsmittel auf der Baustelle 2 Vorstellung (Raumgefühl) 0 Photorealistische Echtzeitvisualisierung (Soll-Ist-Vergleich mit AR) 10
Prämie, Neugier, Perfekte Kommunikation zw. Allen Beteiligten 0
Startreck VT mobiler Einsatz (keine Papierpläne auf der Baustelle) 9 Morphing zwischen Visualisierungen für versch. Zielgruppen 0 VT funktioniert so gut, dass wir nicht mehr bauen müssen (Virtual Office) 0 Räume begehbar 1 interaktiv 7
Virtuelle Techniken: Einschätzung Ideal-Zustand
Wie sollte
es sein? -
Antworten
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Virtuelle Techniken ideal
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
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Virtuelle Techniken: Einschätzungen Ideal-Zustand
Einsatzbereiche
(Wordle-Auswertung)
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Virtuelle Techniken ideal
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
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Virtuelle Techniken: Einschätzungen Ideal-Zustand
Treiber
(Wordle-Auswertung)
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Virtuelle Techniken ideal
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
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Virtuelle Techniken: Einschätzungen Ideal-Zustand
Hemmnisse
(Wordle-Auswertung)
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
Virtuelle Techniken ideal
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
Building Information Modeling (BIM)
Formalisierter Prozess/Methode zur Erstellung
eines
Ganzheitlichen zentralen Datenmodelles
o Objekt: Beschreibung des „Produktes“
Gebäude (Geometrie, Material, Kosten, etc.)
o Prozess: Beschreibung der Planung,
Realisierung, Betrieb, Rück/Umbau
(Zuständigkeiten, Termine, Pläne, Qualität,
Bauablauf, Baustellenlogistik, Lieferketten,
Abnahmekriterien, Gebäudemanagement,…)
Idealisiert
o Einheitlich für jedes individuelle Objekt und
Vorhaben
o Zugriff für alle Stakeholder
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BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
BÍM heute
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
Building
Information
Modelling:
Einschätzungen
Stand heute
Antworten
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Einsatzbereiche Treiber Hemmnisse
3D-Models x Bestandserfassung notwendig für Planungsgrundlage (Umbau, Sanierung),
Flächen- und Massen, Ausschreibungen (Raumbücher) X Auftraggeber X
3D-Modellerstellung x Zeitersparnis X keine Standards X
Stahlbau, Holzbau, Tiefbau) x Kostenschätzung X IT-Umfeld X
Ausführungsplanung (Rohbau, Tiefbau, Stahlbau, Holzbau, Baustelleneinrichtung) x Entscheidungssicherheit ("erleben" des Geplanten) X langfristige Vorteile für Kunden noch nicht erkennbar X
Firmenübergreifende Zusammenarbeit x Planungssicherheit gegenüber dem Bauherren X Bestandserfassung (Umfang sehr kundenspezifisch, kein/kaum Standardisierung) X
As-Build: Rohbau, TGA, Stahlbau, Holzbau x Bestandserfassung: Wirtschaftlichkeit (mehrere / breite Nutzbarkeiten -> entspr. Kostenverteilung X
Bestandserfassung (eingefahrene Strukturen bei Personal und SW, vermeintlich hohe Investitionskosten X
Industriebau x Kommunikationsmittel X Unterschiedliche SW X
3D-Datenquelle x Ergebniskontrolle X Realisierungsnetzwerke zu klein X
Informationsmodell (Analyse, Daten) x frühzeitige Planungssicherheit (Zeit, Kosten, etc.) X Schnittstellen / Datenaustausch X
Visualisierungen x Verbesserung der innerbetrieblichen Abläufe X BIM-Aktzeptanz beim Bauherren (wird bisher nicht gewünscht bzw.
gefordert X
2D- und 3D-Lastabtrag aus dem BIM-Modell x Bauherren X Vorbereitung von BIM bei den Planern X
Koordinations versch. Gewerke x Kostensicherheit, Entscheidungsgeschwindigkeit X Kollision Fertigungsplanungsprozess (reif) vs. Bauplanungsprozess (unreif) X
3D-Erfassung existierende Bauwerke als BIM-Datengrundlage x komplizierte Geomtrien werden erfassbar X Entkopplung des Planungs- und des Realisierungsprozesses (Schnittstellen) X
Kollisionsmanagement x Koordination der Fachplanungen: EIN virtuelles Gebäudemodell X immer noch stark verbreitete 2D-Denkweise X
Mengenermittlung x Einfach werdende SW-Tools X Werkzeuge (SW)! Aufwand bei der Einführung (Personal) X
Visualisierungen x Optimierung der Prozesse -> viele Vorteile X Fachliche Kompetenz X
Massenermittlung x zentrale Information, konsistente Daten X Umgang mit vielen Daten X
Bausollfestlegung x zum Teil Kriterium in Ausschreibungen (Verbreitung im skandinavischen
Raum) X 2D-Planung von externen Projektbeteiligten X
Kostensicherung x Organisation / Daten X fehlende zusätzliche Vergütung bzw. Anerkennung von Bauherren und
Auftragsgebern X
Berechnung der DIN 18599 und EnEV x Standards / es muss gewollt sein X Vergabe an billigsten Anbieter nicht innovativ X
Variantenentwicklung und -Beurteilung x Komplexität der Projekte X Datenhoheit (die ungern aufgegeben wird) X
Projektakquise (Emotion) x Planungssicherheit in der Geometrie X Vielzahl kleiner Planungsbüros X
Visualisierung komplexer Gebäudemodelle x zunehmende Komplexität der Projekte X Schnittstellen zwischen den Gewerken X
Bauplanung und Visualisierungen x "Digitale Fabrik" bzw. Industrie 4.0 X Denkweise X
Kollaboration mit/in global agierenden Unternehmen x Adaption der Fertigungsprozesse des Maschinenbaus X viel verschiedene Planer und ausführende Firmen X
Betreiben (Flächenmanagement), HRG, Schließmanagement x Variantenmanagement X teilweise fehlende Marktreife X
Betreiben (wo sind prüfpflichtige Bauteile?) x Zeitersparnis X Datenverfügbarkeit X
Planverwaltung / Ausführung Vorteile x Komplexität der Projekte X X
Gebäude-Layout und -Installationen als Basis für Produktionsplanung x Integration der Einzelplanungen X Schnittstellenproblematik X
Echtzeitvisualisierung (photorealistisch) / Produktpräsentation x Wirtschaftlichkeit / Zeitersparnis X 5D-Prozesseinführung X
Echzeitsimulation (Lichtanalyse intern und extern, Reflexionsanalysen) x Spass an neuen Technologien X Komplexität X
Besseres Verständnis des Bauwerkes X Termindruck X
Kosten- und Terminsicherheit X 2D-Verbreitung X
Kostenersparnis vor Produktionsbeginn (techn. -> visuell) X Datenverfügbarkeit X
Betreiben: Legalität, FCM x Schnittstellen X
Schelllebigkeit vs. Verfügbare Zeit X
Qualifikation X
Unterscheidung zwischen wichtigen und unwichtigen Daten X
unterschiedliche Lieblingswerkzeuge-> Schnittstellenprobleme X
unterschiedliche SW-Tools (Revit vs. Plant 3D) bei der Modellierung X
unterschiedliche Datenformate X
BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
BÍM heute
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
Building Information Modelling: Einschätzung Stand heute
Einsatzbereiche (Wordle-Auswertung)
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BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
BÍM heute
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
Building Information Modelling: Einschätzung Stand heute
Treiber (Wordle-Auswertung)
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BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
BÍM heute
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
Building Information Modelling: Einschätzung Stand heute
Hemmnisse (Wordle-Auswertung)
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BIM und Virtuelle Techniken im Bauwesen:
Chancen, Treiber & Hemmnisse
BÍM heute
Virtuelle Techniken heute BÍM heute Virtuelle Techniken ideal BÍM ideal
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Einsatzbereiche 34 Treiber 16 Hemmnisse 1 intelligentes Gebäude mit Erinnerung und Vision 0
Disziplinübergreifende Gebäudedatenbank 3 Datensicherheit und Nutzungsrechte 0