Albert Lück-Stiftung unterstützt Projekt zur Innovation des Bauens mit XR
Wie kann die Bauindustrie ihre CO2-Bilanz bis 2050 auf Netto-Null verbessern? Und welchen Beitrag können digitale Lösungen dazu leisten? Diese Fragen stehen im Zentrum des neuen Leuchtturmprojekts des Departements Bau, Umwelt und Geomatik an der ETH Zürich. Ziel ist die Entwicklung einer Spatial Computing-Plattform, die den Übergang zu einer effizienteren und umweltfreundlicheren Bauindustrie beschleunigen soll. Das interdisziplinäre Projekt wird von der Albert Lück-Stiftung gefördert.
Die Bauindustrie ist für rund 40 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich, wobei rund 10 Prozent auf Baumaterialien und die restlichen 30 Prozent auf Emissionen aus dem Gebäudebetrieb entfallen. In der Schweiz verursacht allein der Bausektor 80 Prozent der Abfälle. Der Handlungsbedarf ist offensichtlich: Um die Klimaziele zu erreichen, muss die Architektur-, Ingenieur- und Bauindustrie (AEC) ihre C02-Emissionen deutlich reduzieren. Angesichts dieses Veränderungsdrucks wird der Einsatz digitaler Technologien zur unabdingbaren Voraussetzung.
Ziel des Leuchtturmprojekts ist die Entwicklung einer innovativen raumbezogenen Technologie – einer Spatial Computing-Plattform – die die Prozesse und die Kommunikation in der AEC-Branche grundlegend verändern könnte. Im Wesentlichen bietet Spatial Computing eine immersive Erfahrung, bei der Sensoren und Kameras verwendet werden, um ein digitales Modell von Objekten, Umgebungen und Maschinen zu erstellen. Dabei verschmelzen digitale Inhalte nahtlos mit dem physischen Raum. Durch die direkte Interaktion von Mensch und Maschine ist es möglich, die Zusammenarbeit von Entscheidungsträgern zu erleichtern, verschiedene Aufgaben in Echtzeit zu optimieren und so die Rahmenbedingungen für eine nachhaltige, klimaneutrale AEC-Industrie zu schaffen.
Fokus auf Inspektion, Montage und Betrieb
Der Hauptfokus des Projekts liegt auf der Entwicklung von Extended Reality (XR)-Werkzeugen für die Inspektion, Montage und den Betrieb von bestehenden oder neuen Gebäuden und Infrastruktur, die digital produziert werden.
Im Bereich der Inspektion liegt der Schwerpunkt auf der Qualitätskontrolle, um die Lebensdauer von Bauwerken zu verlängern und gleichzeitig den Einsatz neuer Rohstoffe zu minimieren. Im Bereich der Montage wird besonderes Augenmerk auf die effiziente Demontage wiederverwendbarer Bauteile bei Sanierungen gelegt, um das Konzept des kreisförmigen Bauens zu unterstützen und Abfälle zu reduzieren. Ein weiteres Ziel der Plattform ist der intelligente Gebäudebetrieb. Dazu gehören die Minimierung des Energieverbrauchs und die verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien, um die Effizienz von Bauprojekten zu maximieren.
Die Entwicklung der Spatial Computing-Plattform ist speziell auf die Bedürfnisse der AEC-Industrie zugeschnitten und soll die Einführung nachhaltiger Technologien und Praktiken erleichtern.
Interdisziplinär und Open-Source
Das auf vier Jahre angelegte D-BAUG Leuchtturmprojekt wird von der Albert Lück-Stiftung gefördert und ist eingebettet in das Zentrum für Computergestütztes Entwerfen Design++ an der ETH Zürich. Neben der Entwicklung neuer XR-Anwendungen für die AEC-Industrie sollen die Ergebnisse des Forschungsprojekts zudem in eine Open-Source-Plattform münden, die auch von anderen ETH Forschenden genutzt werden kann.
Das Projekt wird von vier Co-Principal Investigators geleitet: Dr. Danielle Griego, Prof. Dr. Robert J. Flatt, Prof. Dr. Bernd Bickel und Prof. Dr. Catherine De Wolf. Die Durchführung erfolgt durch drei Forschende, darunter Bharath Seshadri und Stefan Zimmermann. Zum Projektteam gehören weiterhin Dozenten aus den Departementen Bau, Umwelt und Geomatik und Architektur, darunter Prof. Dr. Ueli Angst, Prof. Dr. Benjamin Dillenburger, Prof. Fabio Gramazio & Prof. Matthias Kohler sowie Prof. Dr. Arno Schlüter.