Forschungsschwerpunkte

Diese technologische Entwicklungslinie zielt darauf ab, immersive Technologien wie Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) und Metaverse-Umgebungen für kollaborative Planungsprozesse im Bauwesen nutzbar zu machen. Im Bau- und Planungssektor ist die Zusammenarbeit zwischen Architekten, Ingenieuren, Bauunternehmen und Kunden von entscheidender Bedeutung. Traditionelle Methoden der Projektvisualisierung, wie 2D-Pläne und statische 3D-Modelle, sind oft nicht ausreichend, um komplexe Projekte verständlich und effektiv zu kommunizieren. Dies führt zu Missverständnissen und Verzögerungen im Planungsprozess.

Immersive Technologien bieten das Potenzial, alle Beteiligten in interaktive, virtuelle Umgebungen einzubinden, in denen Planungen für neue Arbeitsumgebungen in Echtzeit visualisiert, diskutiert und angepasst werden können. Dies ermöglicht eine tiefere Einbindung der Projektbeteiligten und eine effizientere und kostengünstigere Zusammenarbeit.

FuE-Aufgaben: 

• Entwicklung digitaler Plattformen, die VR/AR-Technologien mit BIM-Systemen verknüpfen und es Nutzern ermöglichen, simultan an Planungs-Modellen zu arbeiten und diese in Echtzeit zu modifizieren.
• Integration von Simulationsfunktionen, die verschiedene Planungs- und Einrichtungsvarianten darstellen und deren Auswirkungen auf Bauzeit, Kosten und Ressourcenverbrauch visualisieren können.
• Nutzung von KI-gestützten Systemen, die Vorschläge für Planungsanpassungen machen und potenzielle Konflikte im Design und der bestehenden TGA automatisch erkennen.
• Entwicklung von benutzerfreundlichen Schnittstellen, die es auch Nutzern ohne technisches Vorwissen ermöglichen, immersive Planungsumgebungen intuitiv zu nutzen.

Innovationsgehalt:

• Schaffung einer kollaborativen, immersiven Plattform, die eine nahtlose Integration von VR/AR mit BIM-Daten ermöglicht.
• Interaktive und simultane Bearbeitung von Planungsmodellen dynamischer durch mehrere Nutzer, was die Effizienz und Verständlichkeit komplexer Projekte erheblich steigert.
• KI basierte Entwurfsgenerierung anhand verschiedener Anforderungsparameter einschließlich Videogenerierung.
• Einsatz von KI zur automatischen Konflikterkennung und Optimierung von Planungsvarianten, um den Entscheidungsprozess zu beschleunigen und Planungsfehler zu reduzieren.
• Nutzung des Metaverse zur Einbindung externer Stakeholder wie Investoren, Baubehörden oder Bürgern in den Planungsprozess durch virtuelle Präsentationen und interaktive Workshops (virtual Prototyping)

Die technologische Entwicklungslinie „Intelligente Vernetzung von Gebäudetechnologien“ konzentriert sich auf die Entwicklung eines zentralen, herstellerunabhängigen Systems, das verschiedene Smart-Home- und Gebäudetechnologien miteinander vernetzt. Ziel ist es, bestehende Bürobestandsflächen in flexible, adaptive New Work-Umgebungen umzuwandeln, die den Anforderungen moderner Arbeitswelten gerecht werden. Aktuell sind viele Bürogebäude noch nicht für dynamische Arbeitsumgebungen ausgelegt und bieten wenig Flexibilität in Bezug auf die Raumnutzung und -steuerung. Mit einer intelligenten Vernetzung können Räume in Echtzeit auf die Bedürfnisse der Mitarbeiter angepasst werden, sei es als Besprechungszimmer, Kollaborationsräume oder Rückzugsorte. Dadurch wird nicht nur die Effizienz und Ressourcennutzung verbessert, sondern auch das Wohlbefinden und die Produktivität der Nutzer gesteigert.

 FuE-Aufgaben: 

• Entwicklung von Plattformen, die verschiedene Systeme wie Beleuchtung, Klimatisierung und Sicherheitstechnik miteinander vernetzen und flexibel steuern.
• Nutzung von Sensoren und KI zur Analyse der Raumnutzung, um Gebäudesysteme wie Beleuchtung, Heizung, Lüftung und Sicherheitstechnik in Echtzeit automatisch an die aktuellen Bedürfnisse anzupassen.
• Schaffung eines modularen, erweiterbaren Systems, das neue Technologien und Arbeitsformen einfach integrieren kann.
• Entwicklung intuitiver Dashboards, die eine zentrale Verwaltung und Steuerung aller vernetzten Systeme ermöglicht.
• Entwicklung eines dynamischen Lastmanagementsystems für die Ladeinfrastruktur, das die Priorisierung und Steuerung des Energiebedarfs für Elektrofahrzeuge übernimmt.

Innovationsgehalt:

• Schaffung eines flexiblen Systems zur intelligenten Vernetzung und Steuerung von Gebäudetechnologien, dass die effiziente Transformation von Bestandsbüroflächen in New Work-Umgebungen unterstützt.
• Integration von Echtzeitdaten zur dynamischen Anpassung der Arbeitsumgebung an die Bedürfnisse der Nutzer, basierend auf KI-gestützten Analysen.
• Ermöglichung von automatisierten, datengestützten Entscheidungen zur optimalen Raumnutzung und Energieeffizienz.
• Entwicklung von Sicherheitskonzepten zur Absicherung der Datenströme und Schutz der Privatsphäre der Nutzer in vernetzten Arbeitsumgebungen.
• Intelligente Steuerung der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge, um den Energieverbrauch zu optimieren und die verfügbare Infrastruktur effizient zu nutzen. Dies beinhaltet die Priorisierung und Lastverteilung, um Überlastungen gegebener Infrastrukturen zu vermeiden und die maximale Anzahl von Fahrzeugen gleichzeitig zu laden

Die technologische Entwicklungslinie „Automatisierte Planungs- und Optimierungsprozesse“ hat das Ziel, die Effizienz und Genauigkeit bei der Umnutzung und/oder Sanierung von Bestandsbüroflächen in New Work-Umgebungen durch intelligente, KI-gestützte Werkzeuge zu steigern. Der Fokus liegt darauf, Planungs- und Kalkulationsprozesse zu automatisieren, um Kundenwünsche, gesetzliche Anforderungen und technische Spezifikationen in kürzester Zeit zu berücksichtigen. Traditionell dauern diese Prozesse mehrere Wochen bis Monate, da sie zahlreiche Iterationen und Prüfungen von geltenden Bauvorschriften erfordern. Durch die Automatisierung sollen diese komplexen Planungsprozesse erheblich verkürzt werden, ohne dabei an Präzision einzubüßen. 

FuE-Aufgaben: 

• Entwicklung einer KI-basierten Planungs- und Kalkulationssoftware, die Kundenanforderungen, Bauvorschriften und technische Details automatisiert berücksichtigt und in Echtzeit optimierte Vorschläge liefert.
• Integration von Feedback-Mechanismen, die Planungsänderungen sofort in die Kalkulation einfließen lassen, um iterative Anpassungen und Abstimmungen mit Kunden und Behörden zu beschleunigen.
• Integration der entwickelten Module in die Lösungen aus TEL-2

Innovationsgehalt:

• Automatisierung der Planungs- und Kalkulationsprozesse durch den Einsatz von KI (Gradient Boosting Machines), wodurch der zeitliche Aufwand von mehreren Wochen auf wenige Tage reduziert wird.
• Entwicklung einer automatisierten auf Natural Language Processing (NLP) basierten Prüf- und Korrekturfunktion, die Planungen in Echtzeit mit geltenden Bauvorschriften abgleicht und notwendige Änderungen vorschlägt.
• Integration von Kosten- und Zeitplanoptimierungen, basierend auf historischen Daten und maschinellem Lernen (Recurrent Neural Networks oder Long Short-Term Memory), um zuverlässige und präzise Kalkulationen zu ermöglichen.
• Dynamische Anpassung der Planung an veränderte Kundenwünsche oder gesetzliche Vorgaben, ohne den gesamten Planungsprozess neu aufsetzen zu müssen.