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Wie beeinflusst die Informatik die Welt des Bauens?   Martin Ebner Graz, Mai 2005
Bauingenieurausbildung Bauinformatik Beispiele
Geschichte Bauingenieurausbildung Pantheon Tempel  (125 n.Chr.)
Engelsbrücke  (Rom, 143 n.Chr.) Fabriciusbrücke (Rom, 62 v.Chr.) Geschichte Bauingenieurausbildung
Pont du Gard (bei Nimes, 19 v.Chr.) Geschichte Bauingenieurausbildung
Geschichte Bauingenieurausbildung Beginn der systematischen Ausbildung im Jahre 1747 – Gründung der Ecole des ponts et chaussees Aus der Notwendigkeit die Verkehrspolitik des Königreiches zu verbessern entstanden Erste Gegenstände – Mathematik, Mechanik und Hydraulik, Steinschneiden und Grundrisszeichnen
Geschichte Bauingenieurausbildung Ab 1794 ersten 3 Lehrstühle: angewandte Mathematik, Stereotomie (Künste des Steinschneidens, Zeichnen und Zimmerwerk) und Konstruktion 19. Jahrhundert „goldene Zeitalter“: - Loius-Marie-Henri Navier - Denis Poission  - Augustion-Lois Cauchy „Dominanz der französischen Ingenieurtheorie“ Beginn das technische Wissen zu  mathematisieren
Geschichte Bauingenieurausbildung Österreich: 1806 „Ständisch-polytechnische Institut (Prag)“ und 1815 K.K. Polytechnische Institut in Wien Ausbildungsinhalt des 19. Jhdts. hauptsächliche Mechanik, Wege- und Wasserbau, Land- und Schönbau, Hydraulik und Maschinenbau.
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Bauingenieurausbildung Bauinformatik Beispiele
Geschichte Bauinformatik „ Die Geschichte der Bauinformatik beginnt wohl mit  Konrad Zuse , Erfinder des ersten programmierbaren Computers und Bauingenieur“
Ersten Lehrstühle im deutschsprachigen Raum um 1980 Institut für Bauinformatik an der  TU Graz seit 2004 Geschichte Bauinformatik
Inhalte Bauinformatik Technik der Bauinformatik Gerätetechnik, Programmierung, Datenmanagement, Kommunikation Methoden der Bauinformatik Algebraische und numerische Methoden, Planungsmethoden Modelle der Bauinformatik Tragwerksmodellierung, geometrische Modelle, Simulationsmodelle Prozesse der Bauinformatik Entwurfs-, Planungs-, Konstruktions-, Steuerungs- und Entscheidungsprozesse © Prof. Ulrich Walder / TU Graz
Aufgaben des Bauingenieurs … Bauinformatik im Bauprozess: © Prof. Ulrich Walder / TU Graz Konstruktion Bemessung Planung Entsorgung Abbruch Projektmanagement Fertigung Montage Nutzung Umnutzung Haustechniker Baubehörde Projektmanager Hersteller Unternehmer Nutzer  Facility Manager Bauphysiker Bauingenieur Architekt Investor Bauherr Öffentlichkeit   Betreiber
Informatik im Bauwesen Bauinformatik © Prof. Ulrich Walder / TU Graz Planen Erstellen Betreiben Umbauen Rückbauen Investor Bauherr Planer Behörden Baumeister Fabrikations- werk HT Produktion Int.Nutzer Ext. Nutzer Betreiber Facility Mg. Nutzer Besitzer Planer Betreiber Besitzer Behörden Invest.planung Berechnung Entwurf, CAD AVA, Verkauf Kalkulation Produktions- steuerung Controlling Kaufmänisches Facility Management Technisches Facility Management Infrastrukturelles Facility Management Sicherheitsmanagement
Informatik im Bauwesen Bauinformatik © Prof. Ulrich Walder / TU Graz Berechnung Entwurf, CAD AVA Kaufmännisches Facility Management Technisches Facility Management Infrastrukturelles Facility Management Sicherheitsmanagement 1972 - heute Programmentwicklung Schnittstellennormierung Qualitätsmanagement seit 1985 Systemdesign  Programmentwicklung Anwendungsintegration
Facility Management? Bauinformatik © Prof. Ulrich Walder / TU Graz Facility Management   : Ganzheitliches Management der Anlagen, Einrichtungen und Dienstleistungen zur Unterstützung des Kerngeschäfts einer Unternehmung Computer Aided Facility Management (CAFM) : Integrale Abbildung und durchgängige Unterstützung der   FM-Prozesse  mit Hilfe der EDV auf einer einheitlichen nichtredundanten Datenbasis unter Ausnützung modernster Technologien
Baukosten? Bauinformatik © Prof. Ulrich Walder / TU Graz Projektierung Nutzung Erstellungskosten  ca. 10 - 20 % der Gesamtkosten Unterhaltskosten ca. 80 - 90 % der Gesamtkosten Lebensdauer des Gebäudes 100 Jahre
Kostenanteile? Bauinformatik © Prof. Ulrich Walder / TU Graz 20 % 25 % 10 % 10 % 25 % 10 % Technisches FM Infra- strukturelles FM Kaufm. FM Administration Energie Kapital- kosten Unterhalt  Reperatur Inspektion HLK Helpdesk Servicestelle usw. Reinigung Winterdienst Empfang Hausdienst usw. Controlling Verträge Liegenschafts- verwaltung Flächen- management Umzugs management usw. Bürodienstleist. Logistik Telefonie Sozialdienste Spezialdienste usw. Strom Gas Oel Wasser usw. Amortisation Zinsen Steuern usw. Quelle: GC Gesellschaft  für Consulting mbH Munich 100 %
Sparpotentiale Bauinformatik © Prof. Ulrich Walder / TU Graz Unterhalt Energie Service Reinigung Entsorgung Leerstand > 40 %* 10-15 %* > 50 %* > 45 %* > 10 %* > 40 %* Kostenreduktionspotential Daimler-Chrysler Technologiezentrum  (80 Gebäude an 16 Standorten) : * Quellen: Expertenmeinungen, Benchmarking,  vergleichbare Serviceleistungen Quelle: Daimler-Chrysler AG/ Dr.Michael Taeger&Partner (1998)
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Wie beeinflusst die Informatik die Welt des Bauens?

  • 1. Wie beeinflusst die Informatik die Welt des Bauens? Martin Ebner Graz, Mai 2005
  • 4. Engelsbrücke (Rom, 143 n.Chr.) Fabriciusbrücke (Rom, 62 v.Chr.) Geschichte Bauingenieurausbildung
  • 5. Pont du Gard (bei Nimes, 19 v.Chr.) Geschichte Bauingenieurausbildung
  • 6. Geschichte Bauingenieurausbildung Beginn der systematischen Ausbildung im Jahre 1747 – Gründung der Ecole des ponts et chaussees Aus der Notwendigkeit die Verkehrspolitik des Königreiches zu verbessern entstanden Erste Gegenstände – Mathematik, Mechanik und Hydraulik, Steinschneiden und Grundrisszeichnen
  • 7. Geschichte Bauingenieurausbildung Ab 1794 ersten 3 Lehrstühle: angewandte Mathematik, Stereotomie (Künste des Steinschneidens, Zeichnen und Zimmerwerk) und Konstruktion 19. Jahrhundert „goldene Zeitalter“: - Loius-Marie-Henri Navier - Denis Poission - Augustion-Lois Cauchy „Dominanz der französischen Ingenieurtheorie“ Beginn das technische Wissen zu mathematisieren
  • 8. Geschichte Bauingenieurausbildung Österreich: 1806 „Ständisch-polytechnische Institut (Prag)“ und 1815 K.K. Polytechnische Institut in Wien Ausbildungsinhalt des 19. Jhdts. hauptsächliche Mechanik, Wege- und Wasserbau, Land- und Schönbau, Hydraulik und Maschinenbau.
  • 10. Geschichte Bauingenieurausbildung Nach dem 2. Weltkrieg etabliert sich heutige Ausbildung Fußgängerbrücke (Pont Aven, erbaut von Monier)
  • 13. Geschichte Bauinformatik „ Die Geschichte der Bauinformatik beginnt wohl mit Konrad Zuse , Erfinder des ersten programmierbaren Computers und Bauingenieur“
  • 14. Ersten Lehrstühle im deutschsprachigen Raum um 1980 Institut für Bauinformatik an der TU Graz seit 2004 Geschichte Bauinformatik
  • 15. Inhalte Bauinformatik Technik der Bauinformatik Gerätetechnik, Programmierung, Datenmanagement, Kommunikation Methoden der Bauinformatik Algebraische und numerische Methoden, Planungsmethoden Modelle der Bauinformatik Tragwerksmodellierung, geometrische Modelle, Simulationsmodelle Prozesse der Bauinformatik Entwurfs-, Planungs-, Konstruktions-, Steuerungs- und Entscheidungsprozesse © Prof. Ulrich Walder / TU Graz
  • 16. Aufgaben des Bauingenieurs … Bauinformatik im Bauprozess: © Prof. Ulrich Walder / TU Graz Konstruktion Bemessung Planung Entsorgung Abbruch Projektmanagement Fertigung Montage Nutzung Umnutzung Haustechniker Baubehörde Projektmanager Hersteller Unternehmer Nutzer Facility Manager Bauphysiker Bauingenieur Architekt Investor Bauherr Öffentlichkeit Betreiber
  • 17. Informatik im Bauwesen Bauinformatik © Prof. Ulrich Walder / TU Graz Planen Erstellen Betreiben Umbauen Rückbauen Investor Bauherr Planer Behörden Baumeister Fabrikations- werk HT Produktion Int.Nutzer Ext. Nutzer Betreiber Facility Mg. Nutzer Besitzer Planer Betreiber Besitzer Behörden Invest.planung Berechnung Entwurf, CAD AVA, Verkauf Kalkulation Produktions- steuerung Controlling Kaufmänisches Facility Management Technisches Facility Management Infrastrukturelles Facility Management Sicherheitsmanagement
  • 18. Informatik im Bauwesen Bauinformatik © Prof. Ulrich Walder / TU Graz Berechnung Entwurf, CAD AVA Kaufmännisches Facility Management Technisches Facility Management Infrastrukturelles Facility Management Sicherheitsmanagement 1972 - heute Programmentwicklung Schnittstellennormierung Qualitätsmanagement seit 1985 Systemdesign Programmentwicklung Anwendungsintegration
  • 19. Facility Management? Bauinformatik © Prof. Ulrich Walder / TU Graz Facility Management : Ganzheitliches Management der Anlagen, Einrichtungen und Dienstleistungen zur Unterstützung des Kerngeschäfts einer Unternehmung Computer Aided Facility Management (CAFM) : Integrale Abbildung und durchgängige Unterstützung der FM-Prozesse mit Hilfe der EDV auf einer einheitlichen nichtredundanten Datenbasis unter Ausnützung modernster Technologien
  • 20. Baukosten? Bauinformatik © Prof. Ulrich Walder / TU Graz Projektierung Nutzung Erstellungskosten ca. 10 - 20 % der Gesamtkosten Unterhaltskosten ca. 80 - 90 % der Gesamtkosten Lebensdauer des Gebäudes 100 Jahre
  • 21. Kostenanteile? Bauinformatik © Prof. Ulrich Walder / TU Graz 20 % 25 % 10 % 10 % 25 % 10 % Technisches FM Infra- strukturelles FM Kaufm. FM Administration Energie Kapital- kosten Unterhalt Reperatur Inspektion HLK Helpdesk Servicestelle usw. Reinigung Winterdienst Empfang Hausdienst usw. Controlling Verträge Liegenschafts- verwaltung Flächen- management Umzugs management usw. Bürodienstleist. Logistik Telefonie Sozialdienste Spezialdienste usw. Strom Gas Oel Wasser usw. Amortisation Zinsen Steuern usw. Quelle: GC Gesellschaft für Consulting mbH Munich 100 %
  • 22. Sparpotentiale Bauinformatik © Prof. Ulrich Walder / TU Graz Unterhalt Energie Service Reinigung Entsorgung Leerstand > 40 %* 10-15 %* > 50 %* > 45 %* > 10 %* > 40 %* Kostenreduktionspotential Daimler-Chrysler Technologiezentrum (80 Gebäude an 16 Standorten) : * Quellen: Expertenmeinungen, Benchmarking, vergleichbare Serviceleistungen Quelle: Daimler-Chrysler AG/ Dr.Michael Taeger&Partner (1998)
  • 25. CAD Manfred Wolff-Plottegg & Martin Zechner Universität Graz 1985 http://plottegg.tuwien.ac.at/uni.htm Museum Plaza Beispiele
  • 26. Statische Berechnungen - 2D Beispiele
  • 28. Finite Element Berechnungen Beispiele © DI Dr.techn. Helmut Hartl
  • 29. Finite Element Berechnungen Beispiele © DI Dr.techn. Helmut Hartl
  • 30. Finite Element Berechnungen Beispiele © DI Dr.techn. Helmut Hartl
  • 31. Finite Element Berechnungen Beispiele © DI Dr.techn. Helmut Hartl
  • 32. Virtual Fires Beispiele © Institut für Baustatik der TU Graz
  • 33. Virtual Fires Beispiele © Institut für Baustatik der TU Graz Feuermodelle in Tunnels
  • 34. Verkehrssimulationen Beispiele © Ruhr Universität Bochum http://www.inf.bi.ruhr-uni-bochum.de/research/project/verkehr/index.html?
  • 35. Wasserbau Beispiele © Universität Innsbruck Institut für Infrastruktur, AB Wasserbau Hochwasserentlastungsbauwerke Sicherheit Geschwindigkeitsentwicklungen Bauwerksuntersuchungen Detailoptimierungen
  • 36. Lawinenbau Beispiele © Universität Innsbruck Institut für Infrastruktur, AB Wasserbau Dynamik einer Lawine Geschwindigkeits- und Fließhöhenentwicklungen Bauwerksuntersuchungen
  • 37. Bauphysik Beispiele © Universität München http://www.unibw.de/bauv1/forschung/thermo/ Thermographie und computerintegrierte Planung in der Altbausanierung
  • 38. Mobile Solutions Beispiele http://www.mummy-project.org. Mobile Knowledge Management (mummy)
  • 39. Digitale Gebäude – Projekt ViCon Beispiele © HochTief http://www.hochtief.de/hochtief/hochtief?id=1018
  • 40. Digitale Gebäude – Projekt ViCon Beispiele © HochTief http://www.hochtief.de/hochtief/hochtief?id=1018
  • 41. Digitale Gebäude – Projekt ViCon Beispiele © HochTief http://www.hochtief.de/hochtief/hochtief?id=1018
  • 42. Danke für die Aufmerksamkeit! Institut für Bauinformatik (TU Graz) http://www.bauinformatik.tugraz.at Institut für Baustatik (TU Graz) http://www.ifb.tugraz.at