Mixed Reality und BIM: Ein Schritt in die Zukunft

Trimble testet in einem Projekt in den USA den Einsatz von Mixed Reality auf der Baustelle. Microsoft HoloLens und Trimble-Software wurden dazu integriert.
Verschmelzung von Wirklichkeit und Digitalem: Mit Trimble Connect fĂŒr HoloLens können Architekten, Bauleiter und Ingenieure Planungsdetails einer Baustelle in ihr reales Sichtfeld einblenden. Foto: Trimble

Verschmelzung von Wirklichkeit und Digitalem: Mit Trimble Connect fĂŒr HoloLens können Architekten, Bauleiter und Ingenieure Planungsdetails einer Baustelle in ihr reales Sichtfeld einblenden. Foto: Trimble

Das Klirren von Stahl auf Stahl ist zu hören. Der Boden vibriert. Die Luft flimmert vor Hitze und Staub. Ei- gentlich ein ganz nor- maler Tag auf einer x-beliebigen Baustel- le in Deutschland, wÀre da nicht ein Mann, der wild mit Armen und HÀnden gestikulierend alleine vor einer Wand steht. Er betrachtet sie eindringlich, spricht dabei scheinbar unaufhörlich mit sich selbst. Das einzige was auffÀllt: Er trÀgt eine ungewöhnliche Brille.

Um es kurz zu machen: Diese heute noch seltene Situation beschreibt einen Bauingenieur, der die sogenannte Mixed Reality (MR) nutzt. Über eine an seinem Helm montierte Microsoft HoloLens, eine fĂŒr MR-Technologien entwickelte Brille, kann er schnell und einfach sehen, wie das Projekt im Zeitplan liegt, was an einem falschen Ort installiert wurde oder wo ein möglicher Konflikt zwischen Planung und AusfĂŒhrung vorliegt. DafĂŒr werden ihm digitale (Entwurfs-)Modelle des Projekts angezeigt, die direkt in das Sichtfeld der realen Umgebung eingebettet werden. Somit wird ihm beispielsweise ersichtlich, wo laut Entwurfsplan eine Leitung in der Wand verlaufen soll und ob diese Leitung in der RealitĂ€t auch an der richtigen Stelle platziert ist. Diese automatische KonstruktionsprĂŒfung in Echtzeit hat der US-amerikanische Softwarehersteller Trimble mit einer Kombination aus MR und BIM sowie seiner Plattform „Trimble Connect fĂŒr HoloLens“ bereits in der Praxis realisiert.
Trimble Connect fĂŒr HoloLens ist eine cloudbasierte Lösung fĂŒr das Baumanagement, die als Schnittstelle fĂŒr Bauprojekte dient. DafĂŒr kann die Plattform Daten aus verschiedensten BIM-Softwarelösungen einlesen – darunter etwa Revit oder SketchViewer. Anschließend können Modelle ĂŒber Trimble Connect fĂŒr HoloLens koordiniert und verwaltet werden. Der Nutzer sieht ĂŒber die HoloLens die eingespielten EntwurfsplĂ€ne im Maßstab 1:1 und kann mit diesen durch natĂŒrliche Gesten interagieren – etwa durch Fingerklicks, Zwei-Finger-Gesten oder durch Verschieben von Objekten auf dem Bildschirm.
So funktioniert die MR-Technologie
ZunĂ€chst mĂŒssen dafĂŒr alle Projektentwurfsdaten in die Plattform Trimble Connect fĂŒr HoloLens ĂŒberspielt werden. Weil die Plattform dabei so ausgelegt ist, dass sie BIM-Daten herstellerunabhĂ€ngig verarbeiten kann, können hierdurch alle Projektbeteiligten einfach in den Workflow integriert werden. „Sind die Daten in die Plattform Trimble Connect fĂŒr HoloLens ĂŒberfĂŒhrt worden, mĂŒssen sie verwaltet werden, um die Übersichtlichkeit zu gewĂ€hrleisten”, beschreibt David Burczyk, Leiter der Field Technology Group bei Trimble. „Anschließend verbindet sich die MR-Brille auf der Baustelle ĂŒber Mobilfunk mit der Plattform und zieht sich die benötigten und gewĂŒnschten Daten aus der Cloud. Braucht ein Elektriker also beispielsweise die genaue Lage der Stromleitungen, kann er sich diesen Datensatz einfach aus der Cloudschnittstelle von Trimble Connect fĂŒr HoloLens herunterladen, die Modelle einblenden und damit arbeiten. Somit können mögliche Konflikte frĂŒhzeitig erkannt und behoben werden.”
Um das ausgewĂ€hlte Modell dann an der richtigen Stelle platzieren zu können, scannt Trimble Connect fĂŒr HoloLens nach Her- stellerangaben die reale Umgebung. Burczyk dazu: „Ebenen, die sowohl in der RealitĂ€t als auch in der virtuellen Welt vorkommen, mĂŒssen im Anschluss vom Benutzer identifiziert werden. Sobald das geschehen ist, bringt unsere Lösung Modell und Wirklichkeit in Deckung.“
Tests in Westminster
Über eine am Helm montierte Microsoft HoloLens werden den Arbeitern Planungsdetails, etwa zum Zeitplan oder zu möglichen Konflikten, direkt in das Sichtfeld eingeblendet. Foto: Trimble

Über eine am Helm montierte Microsoft HoloLens werden den Arbeitern Planungsdetails, etwa zum Zeitplan oder zu möglichen Konflikten, direkt in das Sichtfeld eingeblendet. Foto: Trimble

In der Praxis hat Trimble den Nutzen und die FunktionalitĂ€t der MR-Technologie bereits testen können. Ge- meinsam mit JE Dunn, dem QZ-ArchitekturbĂŒro und verschiedenen Partnerunternehmen fĂŒr Mechanik-, Beton-, SanitĂ€r- und Elektrokonstruktionen nutzte Trimble die Lösung fĂŒr die Planung und den Bau der neuen Firmenzentrale in Westminster im US-Bundesstaat Colorado.

Neben der ÜberprĂŒfung von Funktionen und Nutzen der MR-Lösung lag der Fokus der Experten hierbei auf der Entwurfsvisualisierung, der visuellen Konflikterkennung und der ÜberprĂŒfung des Ist-Zustandes der Baustelle, wie Burczyk erlĂ€utert: „In Westminster entdeckte das Team einen Konflikt im Rohrleitungssystem, bei dem sich die Lage der Rohre im Entwurf und in der Wirklichkeit unterschieden. Nachdem der zustĂ€ndige Stahlbauer darĂŒber informiert wurde, konnte er sich die Szene 1:1 von seinem BĂŒro aus ansehen und die Modelle prĂŒfen. Somit konnte die Problematik schnell, effizient und kostengĂŒnstig korrigiert werden.”
Positives Fazit
Mixed Reality-Lösungen sollen den Nutzen von BIM verstĂ€rken, indem sie Einfachheit, PraktikabilitĂ€t und das Potenzial zur Problemlösung auf die Baustelle bringen, wie Burczyk erlĂ€utert: „Die Baubranche hat viele Möglichkeiten zur verbesserten Effizienz und ProduktivitĂ€t mit BIM erhalten, die sich zunehmend auch auf die Bereiche der Versorgungs- und Industrieanlagen sowie Kraftwerke erstreckt.“ Dabei wĂŒrden die enge Zusammenarbeit zwischen Projektbeteiligten, cloudbasierten Diensten sowie die neuen Funktionen und Technologien der Mixed Reality zur Visualisierung dazu fĂŒhren, „dass die Effizienz und der Wirkungsgrad von BIM mit der Zeit weiter anwachsen wird.“ (jr)