VR im Bauwesen

Virtual Reality – Vorteile für Architekten und Ingenieure

Innerhalb der Baubranche gewinnt Virtual Reality – kurz VR – immer mehr an Bedeutung. Welche Vorteile bringt der Einsatz von Virtual Reality für Architekten und Ingenieure?

Die Digitalisierung in Unternehmen der Baubranche schreitet unaufhaltsam voran und beschert Betrieben dabei gleich eine ganze Reihe an Vorteilen. Im Bauwesen besitzt vor allem die Planungsmethode Building Information Modeling (BMI) ein außerordentlich großes Potential. Während Architekten früher noch am klassischen Reißbrett arbeiteten, nutzen die meisten heute moderne CAD-Systeme für die Erstellung von Entwürfen. Pläne dieser Art können nicht nur leichter Behörden und Gutachtern vorgelegt werden, sondern ermöglichen zudem Anwendungen im Bereich der Virtual Reality.

Wie kann Virtual Reality im Bauwesen angewendet werden?

Egal ob kleine oder große Projekte: Die Planung und Durchführung von Bauprojekten ist in der Praxis äußerst kompliziert und bietet deshalb viel Raum für Fehler und Missverständnisse. Insbesondere klassische Baupläne sind für Laien nur sehr schwer zu verstehen, was in der Praxis immer wieder zu Problemen führt. So kann es schnell passieren, dass die Vorstellungen der Kunden von Planern anders interpretiert werden und den Bauherren das Missverständnis erst viel zu spät auffällt. Damit Komplikationen dieser Art gar nicht erst entstehen, stellt die virtuelle Realität ein hervorragendes Werkzeug dar. So können mit der Hilfe von VR-Headsets Gebäude realitätsnah betreten werden, noch bevor der erste Stein gelegt wurde. Auf diese Weise können Bauherren einen echten Eindruck davon bekommen, wie es ist, sich in dem geplanten Gebäude zu bewegen.

Wie profitieren Architekten von VR?

Doch nicht nur die Bauherren können von der VR-Technik profitieren, sondern ebenfalls die beauftragten Architekten. So lässt sich in der virtuellen Umgebung zum Beispiel prüfen, wie genau das Tageslicht durch die Fenster in das Gebäude einfällt. Weiterhin bekommen die Planer einen Eindruck davon, ob sich das Gebäude gut in seiner Umgebung einfügt. Auch Planungsfehler können bei einem virtuellen Rundgang schnell und effektiv aufgedeckt werden. Bei VR-Anwendungen ist dabei die Immersion deutlich höher als bei klassischen Darstellungen auf einem begrenzten Monitor. Vor allem der 360-Grad-Rundumblick ist hier eine der wesentlichen Stärken der virtuellen Realität. Es besteht sogar die Möglichkeit, gemeinsam mit anderen Personen einen virtuellen Rundgang durch das digitale Gebäude, also den digitalen Zwilling, zu absolvieren. Dabei macht es keinen Unterschied, ob die andere Person einen Raum weiter oder am anderen Ende der Welt sitzt. So werden lediglich ein Computer mit Internetverbindung sowie ein VR-Headset benötigt, um gemeinsam im 3D-Modell miteinander zu interagieren.

Architekten und Ingenieure können auf diese ­Weise gemeinsam alle relevanten Bestandteile eines Bauwerks realitätsnah begutachten. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, da so relevante Fehler bereits vor dem Baubeginn effizient vermieden werden können. Durch die digitale Fehlerkorrektur in der Planungsphase lassen sich sowohl Zeit, als auch Kosten einsparen. So ziehen Fehler, die erst nach Baubeginn entdeckt werden, in aller Regel einen deutlichen Mehraufwand nach sich. Die Digitalisierung in Unternehmen kann Szenarien dieser Art zuverlässig unterbinden. Zwar ist die Idee von 3D-Modellen in einer realitätsnahen Umgebung keineswegs neu, allerdings hat die Technik erst in den letzten Jahren den ­benötigten Reifegrad erreicht. Hochauflösende Displays und leistungsfähige Prozessoren ermöglichen heute eine nie dagewesene Darstellungsqualität. Seit 2012 hat der Markt für VR-Brillen deutlich an Fahrt aufgenommen, sodass heute verschiedene Systeme vergleichsweise günstig zu haben sind.

Welche technischen Vorraussetzungen brauchen Architekten bei VR?

Prinzipiell existieren heute zwei unterschiedliche Typen von VR-Brillen. Eine dieser beiden Varianten sind VR-Headsets, die mit der Hilfe von Smartphones funktionieren. Bei Modellen dieser Art wird ein gewöhnliches Smartphone als Anzeigegerät genutzt. Das Smartphone wird hier einfach am Headset montiert, während vorgeschaltete Linsen für den charakteristischen 3D-Effekt sorgen. Brillen dieser Art sind besonders günstig in der Anschaffung, weisen allerdings deutliche Einschränkungen in Bezug auf die Leistung auf.

Dienstleistungs- und Industrieunternehmen aus der Baubranche müssen aufgrund dieser Leistungslimitierung normalerweise auf computergebundene VR-Brillen zurückgreifen.

VR-Brillen für Computer besitzen hier ein hochauflösendes Display in Kombination mit einer äußerst empfindlichen Sensorik. Auf diese Weise ist nicht nur eine detaillierte Darstellung komplexer Modelle möglich, sondern ebenfalls ein präzises Tracking der Kopfbewegungen. Weiterhin können mit speziellen Kameras und Körpersensoren ebenfalls Körperbewegungen wie Gesten in der virtuellen Welt erfasst und dargestellt werden. Auch die Position im Raum lässt sich so exakt wahrgenommen in die digitale Welt portieren. VR-Brillen für den Computer sind technisch recht aufwändig und benötigen eine entsprechend hohe Rechenleistung. So muss nicht nur das dargestellte Bild für die Darstellung in einem VR-Headset angepasst werden, sondern auch die Echtzeit-Erfassung von kleinsten Bewegungen verlangt der Hardware einiges ab. Damit VR-Anwendungen flüssig funktionieren, wird deshalb zusätzlich zum VR-Headset in der Regel ebenfalls ein Highend-Rechner benötigt. Vor allem die 4-, 6- oder besser 8-Kern CPU-Technologie und der Grafikchip müssen hier entsprechend leistungsstark sein. Auch der Arbeitsspeicher sollte im Zuge von VR-Anwendungen mit 8 bis 16 GB nicht zu knapp bemessen sein. Eine weitere wichtige Rolle spielt in diesem Zusammenhang die verwendete Software. So muss das für die Planung verwendete Programm nicht nur viele Informationen verarbeiten können, sondern ebenfalls kompatibel mit anderen Lösungen sein. Insbesondere der Im- und Export von Daten aus anderen Quellen ist hier eine wichtige Voraussetzung.

Neben den VR-Brillen existieren ebenfalls sogenannte AR-Brillen. Die Abkürzung „AR“ steht dabei für „Augmented Realitiy“ und bezeichnet die Darstellung von virtuellen Informationen innerhalb der realen Welt. Im Unterschied zu VR-Brillen findet die Interaktion bei AR-Geräten wie etwa der Microsoft HoloLens nicht in einer computergenerierten Umgebung satt. Stattdessen blickt der Nutzer hier z. B. durch ein transparentes Display, auf dem passend zum sichtbaren Objekt relevante Informationen eingeblendet werden. Auch AR-Brillen lassen sich für diverse Aufgaben innerhalb der Baubranche einsetzen. Vor allem für Innenarchitekten, Gutachter und Statiker sind AR-Anwendungen äußerst interessant.

Wie überzeuge ich meinen Bauherr von VR?

Die Visualisierung von Gebäudeplänen in Form eines 3D-Modells bietet Bauherren bzw. Auftraggebern wie Dienstleistungs- und Industrieunternehmen noch viele weitere Vorteile. So können Kunden sich nicht nur einen direkten Eindruck vom späteren Gebäude einholen, sondern sie profitieren ebenfalls von einer deutlich höheren Transparenz in Bezug auf den Planungsprozess. Hinzu kommt, dass der Dialog zwischen Planer und Auftraggeber durch die verbesserten Kommunikationsmöglichkeiten stark verbessert wird. Vor allem bei Großprojekten sind nicht selten zahlreiche Fachleute beteiligt, was die Kommunikation in Form von klassischen Meetings häufig schwierig gestaltet. Durch die Kopplung von VR-Systemen mit Programmen die ähnlich wie Skype funktionieren, ist dies deutlich einfacher. So können alle Beteiligten ohne großen Aufwand und völlig unabhängig vom eigenen Standort das Modell ohne Zeitverzug gemeinsam begutachten sowie ein entsprechendes Feedback geben.

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