Skip to main content
main-content
Top

About this book

Informationssysteme sind die Grundlage von Building Information Modelling, BIM. Vernetzte Informationen und durchgängig vernetzte Modelldaten sind die Grundlage partnerschaftlichen Bauens. Sie erlauben transparentes Controlling und zuverlässiges Risikomanagement. Multimodelle sind vernetzte Informationen. Die Grundlagen und Methoden von BIM und Multimodellen werden erläutert und es wird aufgezeigt, wie ein prozessorientiertes Management mit Multimodellen neue Qualität in die Planung und Steuerung von Bauprozessen bringt. Die durchgehende BIM Arbeitsweise mit vernetzten Informationen erlaubt Bauablaufsimulationen in kürzester Zeit durchzuführen. Neben dem virtuellen Bauwerk wird auch eine virtuelle Baustelle virtuelle Realität und gibt wichtige neue Eindrücke für das Baumanagement. Baumanagementinformationen werden auf einmal transparent, erfassbar, begreifbar. Band 1 konzentriert sich auf die Grundlagen der Modelle und ihre Erweiterung durch Linkmodelle, auf die Methoden für BIM und Multimodelldaten wie das Filtern, das Visualisieren und auf die Prozesse, ihre schnelle Konfiguration und das prozessbasierte Planen und Managen sowie die Informationslogistik, die gerade durch Multimodelle neue Ansätze und Qualitäten erhält, während Band 2 anschauliche Anwendungen in Baustellenplanung, Bauablaufsimulation, Bauprojekt- und Risikomanagement aufzeigt.

Table of Contents

Frontmatter

Modelle, Definitionen und Plattform

Frontmatter

1. Multimodellbasierte Zusammenarbeit in Bauprojekten

Zusammenfassung
Die Zusammenarbeit von Auftraggeber und Auftragnehmer wird bis heute durch die Heterogenität ihrer Informationssysteme behindert. Vor diesem Hintergrund wurde ein Managementführungssystem für das partnerschaftliche, prozessgesteuerte und risikokontrollierte Bauen entwickelt.
Dieses basiert auf einer internetbasierten Informationslogistik, über die fachspezifische Softwareanwendungen vernetzt werden können. Für die integrierte Bearbeitung und Auswertung der Projektinformationen wurde die neue Modellierungsmethode der Multimodelle entwickelt, die bestehende Methoden erweitert. Sie ermöglicht digitale Bauwerksmodelle mit Leistungs-, Kosten-, Termin-, Risikomodellen etc. mittels Linkmodellen zu kombinieren und so eine neue Stufe in Building Information Modelling, BIM, der integralen, digitalen Betrachtung aller Prozesse und Informationen in einem Bauprojekt, zu erreichen. Die Multimodelle bieten eine transparente Darstellung komplexer Bauaufgaben, die Nutzung interdependenter Planungs- und Controllingmodelle und die effiziente Erstellung erweiterter Analysemodelle, z. B. zur Risikoanalyse. Multimodelle können mit Multimodellcontainern ausgetauscht und für die Koordination der Projektkollaboration genutzt werden. Das Management der Modelle, Rollen und Softwarewerkzeuge ist als Virtuelle Organisation konzipiert.
Raimar J. Scherer, Sven-Eric Schapke

2. Multimodell und Multimodellcontainer

Zusammenfassung
Mit dem generischen Multimodell wird eine allgemeine Methode zur Abbildung verknüpfter, heterogener Fachmodelle vorgestellt und mit dem Multimodellcontainer wird ein hierzu korrespondierendes, allgemeines Datenformat zum Austausch von Multimodellen präsentiert. Multimodelle und Multimodellcontainer werden anschließend für die Domäne des Bauprojektmanagements weiter spezialisiert. Dabei kommen Vokabulare zur Beschreibung von Fach- und Linkmodellen zum Einsatz. Diese Informationen über Modelldomäne, Projektphase, Detaillierung und Status werden als Metadaten gespeichert. Mit dieser Methode lassen sich auch Multimodellvorlagen erstellen, die Spezifikationen für die zu erzeugenden Multimodelle darstellen.
Jürgen Demharter, Sebastian Fuchs, Sven-Eric Schapke, Raimar J. Scherer

3. Prüfung und Erweiterung von Fachmodellen am Beispiel von IFC

Zusammenfassung
Der Multimodellansatz führt unterschiedliche Fachbereiche zusammen. Hierbei werden verschiedene Datenstandards eingesetzt, die fachlich und technologisch in das Gesamtkonzept integriert werden müssen, das zum Mulitmodellkonzept führt. Der offene IFC Standard bildet dabei die Basis für gleich mehrere Fachmodelle. Es sollen hier die im Projekt Mefisto entwickelten Erweiterungen des IFC Datenmodells vorgestellt werden, die die Anwendung und Implementierung von IFC erleichtern. Es wird gezeigt, wie der vorhandene IFC Standard durch einschränkende Vorgaben auf bestimmte Anwendungsbereiche fokussiert und damit die Datenqualität erhöht werden kann. Dazu muss die notwendige Datenqualität für ein bestimmtes Anwendungsszenario definiert und Prüfmethoden dafür entwickelt werden. Neben diesen fachlichen Erweiterungen werden auch technische Aspekte wie die Formalisierung von Model View Definition, MVD, und die Nutzung von XML als alternatives Austauschformat diskutiert. Es werden konkret das mvdXML Format sowie Vereinfachungen von ifcXML vorgestellt, die Einzug in die Standardisierung von buildingSMART gefunden haben.
Thomas Liebich, Matthias Weise, Raimar J. Scherer

4. Ontologieframework

Zusammenfassung
Um die partnerschaftliche Nutzung der Multimodelle in der Projektzusammenarbeit zu verbessern, wurde im Projekt Mefisto ein Ontologieframework entwickelt, das den Multimodellcontainer um semantische Spezifikationen ergänzt. Das Ontologieframework ist hierarchisch gegliedert und macht zunächst allgemeine semantische Vorgaben für die einheitliche Bezeichnung, Klassifikation und Kombination der Fachmodelle, Linkmodelle und ihrer Modellinhalte. Durch die hierarchische Erweiterung des Ontologieframeworks können spezielle Anwendungsontologien aufgebaut werden, in denen Projektinformationen aus verschiedenen Multimodellen gesammelt und modellübergreifende Datenanalysen durchgeführt werden.
Der Einsatz des Ontologieframeworks wurde im Projekt Mefisto in einer Reihe von Anwendungsbereichen, z. B. zur Annotation und Verwaltung der Fach- und Linkmodelle, zur Modellierung der modellbasierten Kollaborationsprozesse und zur Auswertung der Modellverlinkung, untersucht. Das vorliegende Kapitel bietet einen Überblick über den Aufbau des Ontologieframeworks und seine Teilontologien und diskutiert die Erweiterung und Anwendung des Ontologieframeworks anhand von zwei Beispielen.
Sven-Eric Schapke, Mathias Kadolsky, Raimar J. Scherer

5. Eine intelligente Plattform für die verteilte Zusammenarbeit

Zusammenfassung
Bei der interdisziplinären Organisation von Bauprojekten spiegelt sich die Spezialisierung der Projektbeteiligten auch in der Diversifizierung der verwendeten proprietären Fachsoftware wider, die zu einem Interoperabilitätsproblem mit eingeschränkter Kommunikation, begrenztem Dokumentenzugriff und Versionsproblemen führt. Es entstehen Informationsinseln. Um diese aufzubrechen und die Interoperabilität durch eine gemeinsame Kommunikations- und Informationsbasis zu unterstützen, wird im Projekt Mefisto der Ansatz der serviceorientierten Architektur, SOA, verfolgt. Über Webserviceschnittstellen werden Softwarebausteine externalisiert und den Projektpartnern zur Verfügung gestellt. Die Informationen über die dezentralen Dienste werden gemeinsam mit Informationen über die verwendeten Multimodellcontainer auf der Mefisto Plattform gebündelt. Zentrale Dienste dienen der Verwaltung eines einheitlichen Vokabulars für die semantische Beschreibung der Multimodelle durch Metadaten, die Verwaltung der Projektbeteiligten sowie die verteilte Prozesssteuerung. Es werden die Metadaten der Multimodelle und Multimodellvorlagen durch zentrale Plattformdienste verwaltet sowie das Multimodellmanagement und die Dienstorchestrierung unterstützt. Die Verknüpfung der Geschäftsanwendungen über die Mefisto Plattform und die Multimodellmethode ermöglicht den Projektbeteiligten eine effiziente, unternehmensübergreifende, standortverteilte Kooperation.
Sebastian Popescu, Frank Hilbert, Sven-Eric Schapke, Raimar J. Scherer

6. Virtuelle Organisation für Bauprojekte

Zusammenfassung
Die Anzahl und räumliche Verteilung der Projektbeteiligten erschwert die Gestaltung der Projektkollaboration, da sowohl BIM Daten als auch Informationen über die Projektpartner und ihre Zusammenarbeit übertragen werden müssen. Die traditionelle, starre IKT Projektorganisation ermöglicht keine Berücksichtigung der bauprojekteigenen, hohen Dynamik. Um dynamische Organisationsstrukturen abzubilden, wird der Ansatz der virtuellen Organisation, VO, gewählt, in der die Baubeteiligten mit ihren Rechten und Pflichten formal abgebildet werden. Trotz des Unikatcharakters der Bauprojekte können im Detail Ähnlichkeiten in den Prozessmodellen und Projektorganisationsstrukturen identifiziert werden. Diese können in Form von Referenzmodellen für Organisationsprozesse erfasst werden. Wenn Multimodellvorlagen, in denen Geschäftsprozesse, und Organisationsmodelle, in denen Organisationsprozesse abgebildet sind, semantisch durch ein einheitliches Metadatenvokabular beschrieben werden, kann in einem VO Modell sichergestellt werden, dass die Projektpartner kontextabhängig Zugriff auf genau die Informationsmodelle erhalten, die sie für ihre jeweilige Aufgabe benötigen. Als Ergebnis erhalten wir ein VO Modell, das die Wiederverwendung von komplexen Prozess-, Produkt- und Kollaborationsmodellen unterstützt.
Frank Hilbert, Raimar J. Scherer

7. Multimodellaufbau unter Einsatz von Bauteilbibliotheken

Zusammenfassung
Es werden Multimodelle für zwei Projekte aus dem Hochbau aufgebaut, die besondere Herausforderungen an den Bauwerksentstehungsprozess und die Logistik stellen. Es wird ein direkter Informationsbezug zwischen 3D Bauteilen, Mengen, Kosten, Terminen, Baumaschinen, Baustelleneinrichtung, Bauprozessen und Aufwandswerten geschaffen. Für die Planungsphasen werden Modelle in unterschiedlicher Detailliertheit erstellt, die auf den Vorgängermodellen basieren, mit diesen verlinkt sind und mit dem Planungs- und Baufortschritt immer weiter verfeinert werden.
Zuerst werden eine Bauteilannotation und Baugruppenstrukturierung vorgestellt, die sich für den Aufbau von Bauteilbibliotheken eignen und die objektorientierte Modellierung für die Bauwerks- und Baustelleneinrichtungsmodelle ergänzen, um ein strukturiertes prozessorientiertes Baustellenmodell zu erhalten.
Anschließend werden die modellierten Bauprojekte, der Mefisto Flughafenterminal und das Mefisto Hochhaus, vorgestellt. Beim Flughafenterminal liegt der Schwerpunkt auf dem Bauwerksmodell und seiner kontinuierlichen Verfeinerung bzgl. der Bauausführung, den Mengen, Kosten, Terminen und dem Nachtragsmanagement, während beim Hochhaus der Schwerpunkt auf dem Baustellenmodell mit den Aspekten Baubarkeit, Aufwandswerte, Maschineneinsatz, Bauverfahren und Baustelleinrichtung liegt.
Alexander Blickle, Anja Feigel, Simon Jagenow, Thomas Hauber, Nicole Baiker-Ulmschneider, Jochen Renz, Stephan Stock, Raimar J. Scherer

8. Interaktive Kommunikation zwischen Baustelle und Bauherrn

Zusammenfassung
Das Bauwesen ist geprägt von Teamwork. Spezialisten mit unterschiedlichsten Qualifikationen arbeiten zusammen. Die Teams müssen laufend kommunizieren, um ihre Vorstellung über die konkrete Bauaufgabe aufeinander abzustimmen. Kommunikation unter Verwendung von visualisierten 5D Modellen mit 3D Bauwerksmodellen als Basismodell bietet mehr Eindeutigkeit und reduziert mögliche Missverständnisse. Kommunikation, über Distanzen hinweg, profitiert von der Anwendung moderner Kommunikationstechnologien und kann durch die Anwendung von visualisierten 5D Bauplanungs- und Baustellenmodellen weiter optimiert werden.
Thomas Hauber, Sebastian Dippold, Tobias Gottschalk

Methoden und Prozesse

Frontmatter

9. Methoden für den prozessorientierten Einsatz verteilter Multimodelle

Zusammenfassung
Um die verteilte und kombinierte Bearbeitung der Fachmodelle im Multimodell zu ermöglichen, müssen die bestehenden Methoden zum Erstellen, Prüfen, Auswerten und Weiterverwenden von Modelldaten erweitert werden. Ausgehend von einem fiktiven Kollaborationsszenario werden zuerst die grundlegenden Phasen und Aufgaben für den verteilten Einsatz der Multimodelle identifiziert und die erforderlichen Operationen zur Bearbeitung von Fach-, Link- und Multimodellen definiert. Grundlagen sind zum einen das Konzept des generischen Multimodells und die elementaren Operationen der Datenmanipulation aus der Datenbanktheorie. Zum anderen werden die verwendeten Methoden zur Referenzmodellierung und die fachsemantischen Festlegungen der Multimodellontologie vorgestellt. Die systematische Aufstellung wichtiger Operationen für Multimodelle zeigt neue Möglichkeiten auf, Projektinformationen gezielt anzufragen, zu verlinken, auszutauschen, zu visualisieren, zu überprüfen, zu detaillieren, zu aggregieren und zu filtern.
Sven-Eric Schapke, Sebastian Fuchs, Raimar J. Scherer

10. Wissensbasierte Modellierung von Bauprozessen auf Basis von Referenzmodulen

Zusammenfassung
Die Definition von individuellen und konsistenten Planungs- und Ausführungsprozessen für Bauprojekte ist eine sehr große Herausforderung. Insbesondere bei sehr umfangreichen Bauvorhaben ist eine manuelle Prozessverwaltung sehr fehleranfällig. Die notwendigen Prozesse sind i. d. R. sehr eng mit den vorhandenen Planungsinformationen verknüpft. Für eine ganzheitliche Abbildung und Integration des Prozessmodells wird ein Ansatz benötigt, der eine äußerst flexible und effiziente Modellierung sowie die Anpassung der bereits gestalteten Prozesse für ähnliche Projekte ermöglicht. Im Rahmen des Projekts Mefisto wurden daher innovative Konzepte für eine flexible und modellbasierte Modellierung von Bauprozessen entwickelt. Der Ansatz basiert auf der Verwendung von Referenzmodulen in Kombination mit Wissensmodulen für eine effiziente Auswahl, Konfiguration und Komposition von Prozessen im Rahmen der Planung und Ausführung von Bauprojekten.
Markus König, Raimar J. Scherer, Michael Baling, Kateryna Shapir, Veronika Hartmann

11. Ontologiebasiertes Framework für Referenzprozesse und Prozesskonfiguration

Zusammenfassung
Das Ziel der Prozesskonfiguration ist es, typische Bauprozesse zu unterstützen. Die Bauprozessmodelle sind meistens nur in einer semiformalen Sprache dargestellt, was die weitere Formalisierung zum Zweck der intelligenten Konfiguration der Prozesse erfordert. Die ontologiebasierte Wissensbasis mit Referenzprozessen bietet ein Modell mit klarer Semantik, die die schnelle und effektive Prozessmodellierung ermöglicht. Es wird ein automatisiertes Verfahren dargestellt, das mittels einer Ontologie realisiert und mit zusätzlichen Prozessregeln erweitert wird. Es kombiniert die Menge von Referenzprozessen in einem konsistenten Gesamtprozess auf allen Hierarchieebenen. Die Regeln bieten einen starken Schlussfolgerungsmechanismus, der verwendet werden kann, um intelligente Lösungen zu implementieren und somit die komplexen Bauprozesse zu optimieren.
Alexander Benevolenskiy, Ksenia Roos, Peter Katranuschkov, Raimar J. Scherer

12. Wissensbasierte Prozesskonfiguration von Bauprozessen

Zusammenfassung
Bauwerke sind komplexe Unikatprodukte, die in einer Unikatfabrik, der Baustelle, mit vielen Beteiligten erstellt werden. Die elementaren Fertigungsabläufe sind zwar meistens gleich, aber ihre Anordnung im gesamten Fertigungsprozess ist sehr individuell. Einzelne Fertigungsketten wiederholen sich im Prinzip, sind jedoch durch eine individuelle Ausprägung gekennzeichnet. Es ist daher naheliegend, Bauprozesse als ein Konfigurationsproblem anzusehen, was aber durch die hohe Komplexität einen holistischen Ansatz erfordert. Der Schwerpunkt der wissensbasierten Prozesskonfiguration liegt auf der Anwendung unterschiedlicher Konfigurationswissensarten, die sich aus der Kombination von Referenzprozessmodellen, d. h. Prozessmustern, sowie Ontologien und Regeln zusammensetzt.
Auf Basis von regelbasierten, globalen Referenzprozessmodellen wird mithilfe von Strategieregeln ein prinzipieller Bauprozess in Topdown Vorgehensweise entworfen, der durch lokale Referenzprozessmodelle für die elementaren Aktivitäten detailliert wird. Durch eine intelligente Schnittstelle zu Multimodellen erfolgt eine hoch automatisierte Versorgung des Prozesskonfigurators mit Informationen über Bauwerk, Ressourcen, Zeit und Kosten.
Ksenia Roos, Alexander Benevolenskiy, Peter Katranuschkov, Raimar J. Scherer

13. Prozessgesteuerter Einsatz und Annotation von Multimodellen und Multimodellvorlagen

Zusammenfassung
Multimodellcontainer ermöglichen den projektweiten Austausch und gezielten Einsatz integrierter, fachübergreifender Informationen. Anhand von Fachmodellspezifikationen können differenzierte Vorgaben für die Inhalte eines Multimodells formuliert, in einer Vorlage gespeichert und so kann die verteilte Bearbeitung durch unterschiedliche Projektteilnehmer geplant und koordiniert werden. Der Multimodellcontainer wird dabei als Geschäftsobjekt angesehen, das sowohl Eingangsinformationen als auch Ergebnisse einzelner Aufgaben zusammenfasst. Das Multimodell eignet sich damit besonders gut zur prozessbasierten Planung und Steuerung von Bauprojekten.
Aufbauend auf mehreren Szenario- und Anforderungsanalysen wurden die Modellierungsmethoden, die Identifikation der erforderlichen Softwarefunktionen und die Ausgestaltung von Prozessmodellen erarbeitet. Für die Planung der multimodellbasierten Kollaborationsprozesse wurden eine Methode zur Referenzmodellierung sowie entsprechende Modellierungstechniken und -werkzeuge entwickelt. Wichtige Modellierungsinstrumente waren zum einen Prozessvorlagen in BPMN Notation, die in herkömmlichen BPMN Editoren genutzt werden können. Zum anderen wurden Annotationsvokabulare und Editoren entwickelt, um Multimodellvorlagen bzw. Multimodelltemplates, MMT, zu definieren und diese in die BPMN Prozessdiagramme zu integrieren.
Sven-Eric Schapke, Raimar J. Scherer

14. Ein generisches Filterframework mit modularen Filtermethoden

Zusammenfassung
Eine effiziente BIM basierte Zusammenarbeit zwischen Experten verschiedener Disziplinen erfordert die Bereitstellung geeigneter Modellauschnitte, sog. Modellsichten, die den spezifischen Informationsbedarf der beteiligten Akteure erfüllen und einen verlustfreien Datenaustausch ermöglichen. Diese Modellsichten repräsentieren spezifische Teilmengen des Bauwerksinformationsmodells, BIM. Sie weisen aufgrund der heterogenen Strukturen und unterschiedlichen Fachbereiche des Bauwesens sowie den umfangreichen und komplexen Datenmengen eine sehr hohe semantische und strukturelle Vielfalt auf. Um diese Modellsichten für die Vielzahl von Anforderungssituationen bereitstellen zu können, bedarf es flexibler und mächtiger Methoden zur Abfrage und Filterung von Bauwerksinformationsmodellen. Diese sollten auf einem einheitlichen Konzept basieren und für verschiedene Anwendungen geeignet sein. Hierfür wird das Konzept eines generischen Filterframeworks vorgestellt. Es schafft die konzeptionelle Grundlage für die vielfältigen Methoden, die eine konsistente Erzeugung der Modellsichten für zahlreiche Anforderungssituationen ermöglichen sollen. Das Konzept des generischen Filterframeworks bildet die Grundlage für die entwickelte modulare BIM Filtertoolbox, aus der Filter für die verschiedensten Aufgaben semiautomatisch generiert werden können.
Ronny Windisch, Alexander Wülfing, Peter Katranuschkov, Raimar J. Scherer

15. Eine Abfragesprache für Multimodelle

Zusammenfassung
Es wird eine Methode zur unabhängigen domänenübergreifenden Informationsabfrage aus Multimodellen mit beliebigen Fachmodellen vorgestellt. Dazu werden der generische Zugriff auf Fachmodellinhalte sowie neue Aspekte des Multimodellfilterns analysiert. Es werden die daraus entstandene Abfragesprache Multimodellquerrylanguage, MMQL, und ein zugehöriger Interpreter vorgestellt, in denen diese Erkenntnisse zur Anwendung kommen.
Sebastian Fuchs, Raimar J. Scherer

16. Dynamische Multimodellfunktionen zum Verlinken, Filtern und Abfragen von Multimodellen

Zusammenfassung
Das Arbeiten mit Multimodellen benötigt neue Methoden für das Filtern und Abfragen von Modellen, um den Informationen in den Links und ihren Konsequenzen Rechnung tragen zu können. Ebenso werden Methoden benötigt, um Links komfortabel, fehlerfrei und vor allem zügig erstellen zu können. Diesem kommt besonders hohe Bedeutung zu, da die Anzahl der Links um ein Vielfaches größer ist als die Menge der Objekte in den Fachmodellen. Es wird eine prädiktive Methode zum Filtern von Multimodellen entwickelt, die es erlaubt, sequentiell kombinierbare Filterfunktion zu generieren. Die Filterspezifikation ist in XML formalisiert, sodass Filterspezifikationsvorlagen erstellt und wiederholt eingesetzt werden können.
Jürgen Demharter, Wolfgang Müller, Raimar J. Scherer

17. CPIxml Schnittstelle zur Interoperabilität zwischen SolidWorks und RIB iTWO

Zusammenfassung
Die Flugzeug- und Automobilindustrie sind Vorreiter beim Einsatz moderner IKT Werkzeuge im Produktentstehungsprozess. Neben der Entwicklung ist auch die Fertigung zunehmend durch virtuelle Modelle in der digitalen Fabrik planerisch abgesichert. Um in der Gesamtheit der beteiligten Prozesse möglichst effizient arbeiten zu können, werden die beteiligten IKT Werkzeuge miteinander vernetzt und die Informationen und Datenmodelle zwischen diesen ausgetauscht. Diese vernetzte IKT Struktur wird unter dem Begriff Produktlebenszyklusmanagement zusammengefasst. Nachdem diese Technologien und Methoden im Maschinenbau erfolgreich adaptiert wurden, konnte dieser Ansatz unter Beachtung der Unikatstrukturen des Bauwesens auf dieses in Teilen übertragen werden, um in eine Baumanagementlösung integriert werden zu können.
Der 3D CAD Standard im Maschinenbau eröffnet neue Modellierungsmöglichkeiten, die einige elementare Vorteile gegenüber bauspezifischer CAD Software in der Modellierung komplexer Bauwerks- und Baustelleneinrichtungsmodelle bietet. Um diese Modellierungsfunktionalität für die Baubranche zu öffnen, wurde eine Schnittstelle entwickelt, die SolidWorks Modelle und ihre Baubranchenerweiterung in die Datenmodellrepräsentation der Baudatenmodelle überführt.
Günter Schaber, Helene Felsinger

18. Visualisierungsframework für Bauprojektinformationen in Multimodellen

Zusammenfassung
Mit der Building Information Modelling, BIM, Arbeitsweise werden Gebäudeinformationen in zunehmend komplexeren und mehrere Domänen umfassenden Modellen abgebildet. Dabei werden semantisch explizite Informationen von ihrer visuellen Repräsentation getrennt und die Visualisierung als nachgelagertes Problemfeld betrachtet, obwohl visuelle Repräsentationen essentiell für den Zugang zu den komplexen Informationen sind. Gleichzeitig eröffnet diese Trennung eine hohe Flexibilität und ein großes Potential, die komplexe und multidimensionale Information für unterschiedliche Problemsichten kontextgerecht aufzubereiten. Derzeit existiert jedoch kein generischer und systematischer Ansatz für die Visualisierung von Bauinformationen, der es ermöglichen würde, domänenspezifisches Visualisierungswissen nutzbar zu machen. Auf dem Weg zu einem solchen Ansatz leistet dieser Beitrag zweierlei. Zum einen wird mit dem Konzept der Multimodellvisualisierungen der Raum potentieller, komplexer, aus bekannten Einzelvisualisierungen zusammengesetzter Visualisierungen systematisch untersucht. Andererseits wird ein generisches Visualisierungsmodell entwickelt, das die Basis für die Architektur einer konfigurierbaren Visualisierungskomponente bildet.
Helga Tauscher, Raimar J. Scherer, Martin Voigt, Klaus Meißner

19. Wissensmodelle als Basis für intelligente Visualisierungssysteme

Zusammenfassung
Durch die stetig wachsende Datenflut wird es zunehmend schwerer, interessante Informationen zu erkennen, diese richtig zu interpretieren und letztlich Erkenntnisse zu gewinnen. Durch den Einsatz von Visualisierungswerkzeugen kann dieser Prozess erheblich verbessert werden. Jedoch adressieren aktuelle Anwendungen vor allem den Experten. Um auch Endanwendern die Informationsvisualisierung zu ermöglichen, muss das Visualisierungssystem fehlendes Expertenwissen kompensieren. Hierzu eignen sich besonders Wissensmodelle. Ein verbreiteter Ansatz sind Ontologien, da sie die Beschreibung von komplexen Zusammenhängen und dabei die gleichzeitige Trennung vom Anwendungscode ermöglichen. Für die Visualisierung existierten zwar schon erste Bestrebungen für eine Visualisierungsontologie, jedoch sind diese nicht für die Verwendung in aktuellen intelligenten Systemen geeignet und zugänglich. Daher wird eine modulare, frei zugängliche Visualisierungsontologie, VISO, vorgestellt und deren praktischer Einsatz skizziert. Die iterativ entwickelte Ontologie basiert auf einer Vielzahl von verbreiteten Terminologien und Taxonomien der Domäne und deckt dabei Teilbereiche wie Daten, graphisches Vokabular und menschliche Aktivität ab.
Martin Voigt, Jan Polowinski, Klaus Meißner

20. Visuelle Prüfung und Vergleich von Multimodellen

Zusammenfassung
Die visuelle Prüfung von Modellen ermöglicht, eine gesamtheitliche, den Kontext erfassende Prüfung durchzuführen. Dem Modellersteller erlaubt sie seiner Verantwortung bei der Modellerstellung nachzukommen. Für einen Modellempfänger hat sie den großen Vorteil, neben der Prüfung den Sinninhalt eines Modells zu erfassen. Für Multimodelle ist sie derzeit die einzige Methode, die Qualität der Verlinkung von Fachmodellen zu prüfen. Weitere Vorteile sind die Möglichkeit, Informationen eines Modells in einem anderen Modell zu visualisieren, um Projektzustände schnell zu erfassen oder auch um Modelle zu vergleichen, z. B. diverse Soll Ist Zustände. Weiterhin ist es so möglich, die Auswirkungen von Änderungen in einem Modell über die Verlinkungen auf andere Modelle zu übertragen und so dem Nutzer visuell ihre Konsequenzen zu verdeutlichen.
Jürgen Demharter, Raimar J. Scherer

21. Visualisierung von Bauprojektinformationen in Multimodellen

Zusammenfassung
Durch die gestiegene Komplexität der in BIM und Multimodellen gespeicherten Bauprojektinformationen gewinnen visuelle Repräsentationen immer mehr an Bedeutung. Es existiert jedoch derzeit im Bauwesen kein generischer Ansatz, der es Domänespezialisten erlaubt, solche Visualisierungen zu generieren und mit ihnen Erfahrungen zu sammeln. Erste Schritte in diese Richtung wurden mit dem generischen Visualisierungsframework gemacht, dessen Konzept und Architektur in Teil II, Kap. 18 beschrieben ist. Auf Basis des Visualisierungsframeworks werden neuartige Visualisierungsmethoden vorgestellt, die helfen den komplexen Informationsraum zu erschließen. Die betrachteten Szenarien umfassen drei verschiedene Visualisierungskomponenten: verschieden eingefärbte 3D Darstellungen des Bauwerks, zeitbasierte, animierte Darstellungen verschiedener Dimensionalität und abstrakte Darstellungen auf der Basis von Hierarchical Edge Bundles, HEB.
Helga Tauscher, Raimar J. Scherer

22. Webbasierte Geovisualisierung von Baustellendaten

Zusammenfassung
In heutigen Bauprojekten entsteht durch die Vielzahl der Beteiligten eine große Menge heterogener Daten, die durch den neu geschaffenen Multimodellcontainer, MMC, erstmals zusammengeführt werden, sodass ein ganzheitlicher Datenzugriff und Informationsvisualisierung ermöglicht wird. Speziell die Darstellung von Baustellendaten, d. h. das grobgranulare Bauobjekt, die Baustelle sowie deren Einrichtung im Kontext der geografischen Lage, ist von Interesse. Durch die Entwicklung zahlreicher Kartendienste ist es heute schon möglich, diese Informationen in Web Browsern zu jeder Zeit an jedem Ort der Welt mit nahezu jedem Endgerät zu betrachten. Um dies für das Bauwesen zu erschließen, wird zunächst ein detaillierter Überblick zu webbasierten Kartendiensten gegeben, die anhand verschiedener, auf die Baustellenvisualisierung ausgerichteter Kriterien verglichen werden. Weiterhin wird ein Visualisierungsworkflow definiert, der das Mapping von zustandsbehafteten Baustellendaten auf eine Kartenrepräsentation ermöglicht und so erstmals automatisch ein einheitliches, aktuelles Modell für alle Beteiligten im geographischen Kontext visualisiert werden kann.
Martin Voigt, Maxim Müller, Klaus Meißner, Helga Tauscher, Raimar J. Scherer

23. Prozessgesteuertes Bauprojektmanagement mit Multimodellen

Zusammenfassung
Es werden ein Überblick und eine Einführung in die neue prozessbasierte Arbeitsweise gegeben, die durch den Multimodellansatz ermöglicht wird. Die informatorische Grundlage ist die formale Modellierung der Prozesse in Business Process Modelling Notation, BPMN, erweitert um das Konstrukt Multimodell. Für mehrere Projektphasen werden die Prozesse in BPMN und die Informationslogistik mit Multimodellen modelliert. Sie werden jeweils für eine Projektphase in einem separaten Unterkapitel vorgestellt. Der Schwerpunkt liegt auf der Prozessmodellierung in BPMN, während die detaillierte Modellierung und die Verwendung der Multimodelle in den Kapiteln der Band 2, Teile I und II sowie die Methoden zu Bearbeitung und Management von Multimodellen in den Kapiteln der Teile I und II vertieft behandelt werden.
Raimar J. Scherer, Sven-Eric Schapke

Backmatter

Additional information