Die virtuelle Realität ist vielen nur im Zusammenhang mit Computerspielen und ähnlichen Unterhaltungstechnologien ein Begriff. Tatsächlich gibt es für Virtual Reality inzwischen auch zahlreiche praktische Einsatzmöglichkeiten. So nutzt das Bauwesen in unterschiedlichen Formen die VR-Technik, um effizienter, schneller und flexibler sowie vor allem auch kostengünstiger zu arbeiten.
Die Vorteile von Virtual Reality im Bauwesen
Virtual Reality setzt sich im Bauwesen aufgrund seiner zahlreichen positiven Eigenschaften immer weiter durch. In erster Linie spielt die Technik ihre Vorteile bei der Planung aus. Mithilfe der digitalen Technik lässt sich ein realistisches Abbild von dem geplanten Ergebnis erstellen. Dies stellt eine Weiterentwicklung zu den klassischen Architekturmodellen dar, die gerade bei der Planung von Gebäuden aufwendig erstellt werden müssen. Hier ist VR vor allem günstiger und schneller. Mit entsprechender Software lassen sich kurzfristig unterschiedlichste Modelle erschaffen. Dies reicht von einzelnen Bauwerken bis hin zu ganzen Siedlungen inklusive Außenanlagen.
Diese Virtual Reality Architekturmodelle sind zudem einfacher zu präsentieren als die klassischen, greifbaren Modelle. Für die Vorstellung beim Kunden werden die notwendigen Daten in digitaler Form bereitgestellt. Dies ist genauso simpel wie das Versenden einer Mail. Der Empfänger benötigt jedoch die entsprechende Technik, um die Modelle in der virtuellen Realität zu betrachten. Eine andere Möglichkeit ist die Präsentation in einer VR-Konferenz. Hier treffen sich alle Teilnehmer eines Projekts in einem virtuellen Raum. Das erlaubt sogar einen 3D-Rundgang in geplanten Bauwerken. Für die Umsetzung solcher virtuellen Modelle und 3D-Touren sind jedoch entsprechende Kenntnisse im Umgang mit der speziellen Software erforderlich. Ebenfalls wird die Technik zur Erstellung von Umgebungen in Virtual Reality benötigt.
So wird VR im Bauwesen technisch umgesetzt
Beim Einsatz von Virtual Reality in der Bautechnik ist die Präsentation entscheidend. VR basiert im Kern auf zwei Komponenten. Zum einen ist dies die Software. Diese kommt zum Einsatz, um die Umgebungen zu erstellen. Zum anderen benötigt VR spezielle Hardware. Mit dieser erfolgen die Darstellung und Präsentation der virtuellen Modelle. Auf Seiten der Hardware gibt es verschiedene Lösungen, wie sich Virtual Reality präsentieren lässt. Die wohl einfachste Option sind VR-Brillen. Diese sind auch aus dem Gaming-Bereich bekannt. Der Vorteil ist, dass diese vergleichsweise mobil und preiswert sind. So können beispielsweise Garten- und Landschaftsbauer solche Technik einsetzen, um einen virtuell gestalteten Umbau einer Gartenanlage zu präsentieren.
Komplexer sind Lösungen wie Cave Automatic Virtual Environment oder kurz CAVE. Hierbei handelt es sich um Räume mit spezieller Technik, in denen alle Wände für die Darstellung von dreidimensionalen, digitalen Inhalten dienen. So ist es möglich, mehrere Nutzer simultan in eine virtuelle Welt zu bringen. Es gibt hier eine Reihe von technischen Lösungen wie ImmersaDesk oder Infinity Wall, die teilweise nur mit einer Wand arbeiten. Sowohl VR-Brillen als auch Lösungen wie CAVE sind mit CAD kompatibel. Über diese Software erfolgt die Erstellung der virtuellen Welten. Die Konstruktion weicht dabei kaum von der klassischen Arbeit mit CAD ab, denn auch diese Modelle sind dreidimensional. So ist der technische Umstieg auf VR für Ingenieure, Architekten und Entwickler vergleichsweise einfach. Zum Einsatz kommen auch Engines aus dem Gaming-Bereich, die sonst für die Entwicklung von realistischen Computerspielen genutzt werden. Solche Software hat den Vorteil, dass zahlreiche Elemente, Grafiken und Texturen bereits vorprogrammiert sind und sich für das Design nutzen lassen.
Virtual Reality in den Planungsphasen von Bauwerken
Beim Modellieren von Bauwerken und Infrastruktur mit VR kommt oftmals das Building Information Modeling (BIM) zum Einsatz. Hierbei entsteht ein digitaler Zwilling, der nicht nur zur Planung dient, sondern das Gebäude über die gesamte Nutzungsdauer begleitet. VR bietet hier zusätzlich einige interessante Optionen.
Durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz beim rechnerunterstützten Konstruieren sind mit VR realistische Simulationen möglich. So entstehen Funktionsmodelle, mit denen unterschiedlichste Szenarien mit verschiedenen Settings durchgespielt werden können. Hier sind Simulationen von Verkehr, Tageslichteinfall in Räumen und ähnlichen Faktoren möglich. Da VR es auch erlaubt, die konstruierten Bereiche in virtueller Form zu betreten und zu durchqueren, bieten diese Simulationen ein sehr reales Gefühl. Auf diesem Weg ist es möglich, dem Betrachter ein realitätsnahes Erlebnis des geplanten Projekts zu präsentieren. Dies betrifft sowohl die Innenarchitektur im kleinen Stil als auch das Gesamtbild bei größeren Projekten. Mit klassischen Architekturmodellen sind solche Simulationen nicht möglich.
Selbst beim Übergang zwischen Planungs- und Bauphase lässt sich Virtual Reality sinnvoll im Bausektor nutzen. So kommt die Technik bei der Bauüberwachung zum Einsatz. Hier dienen die erstellten BIM-Computermodelle als Datengrundlage für einen Soll/Ist-Abgleich. Über diesen ist ein 3D-Abgleich mit dem Baufortschritt möglich. Zu diesem Zweck sind auch sogenannte Mixed-Reality-Lösungen im Einsatz. Hierbei erfolgt eine Kombination mit der Augmented Reality, indem die digitalen Baupläne mit der Realität überlagert werden. Das ermöglicht einen Abgleich zwischen realem Baufortschritt und dem Plan. Hier sind VR-Lösungen schneller und präziser als der klassische Abgleich mit Bauplänen.
Virtual Reality vereinfacht die Sanierung und Umbaumaßnahmen
Die virtuelle Realität ist jedoch nicht nur für Neubauten und die Projektplanung geeignet. Auch im kleinen Bereich bei der Renovierung und Sanierung kann VR sinnvoll zum Einsatz kommen. So bieten sich verschiedene Einsatzoptionen im Bereich Innen- und Außenarchitektur. Hierfür werden die vorhandenen Räume zunächst digitalisiert, also im virtuellen Raum als Kopie erschaffen. Dann erfolgt die Umsetzung der geplanten Umbauten mithilfe der digitalen VR-Technik. Dem Kunden lässt sich dann eine Vorschau im virtuellen Bereich präsentieren.
Hierbei erlauben verschiedene Lösungen für das virtuelle Design auch Änderungen in Echtzeit während der Präsentation. Dazu gehört es, eine andere Tapete, einen Bodenbelag in einem anderen Farbton oder auch verschiedene Einrichtungsgegenstände im Raum zu platzieren. Im Außenbereich hat der Kunde die Möglichkeit, die Planung des Gartens direkt zu beeinflussen. Auch hier sind Softwarelösungen verfügbar, mit denen verschiedene Gewächse und Objekte für eine deutlich vereinfachte Planung in Echtzeit platziert werden können.
Der Vorteil bei dieser Technik ist, dass der Auftraggeber sofort die Veränderungen sieht und nicht nur eine optische Idee, sondern auch eine räumliche Vorstellung vom Endergebnis bekommt. So dient VR in dieser Funktion als Entscheidungshilfe. Zudem lassen sich die Wünsche und Ideen von Kunden anschaulich in VR abbilden. Auf diese Weise lassen sich Missverständnisse vermeiden und es ist für Bauunternehmen einfacher, die Zielsetzung des Kunden umzusetzen beziehungsweise das gewünschte Ergebnis konkret zu formulieren. Für diesen Zweck sind VR-Brillen in Kombination mit einem Laptop eine gute Option, um die Planung direkt beim Kunden vorzunehmen.
