Wissenschaftliche Berichte – FZKA 6626 

Zusammenfassung 

Die vorliegende Studie widmet sich der Thematik des nachhaltigen Planens, Bauens und Wohnens im Informationszeitalter. Der Fokus liegt dabei, entsprechend der Aufgabengebiete und Kompetenzfelder des IAI, auf dem Beitrag der Informations- und Automatisierungstechnik. Die Studie basiert auf umfangreichen Recherchen, den Erfahrungen der Autoren und ersten Vorversuchen. Ihr Anliegen ist es, nach der Analyse des Entwicklungsstandes und der Entwicklungstrends Schlussfolgerungen für eigene F&E-Vorhaben zu ziehen. 

Die allgemeinen Rahmenbedingungen für zukünftiges „Bauen und Wohnen“ werden insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit präsentiert. Wichtige Fragestellungen innerhalb der sozialen, wirtschaftlichen und ökologischen Dimension eines nachhaltigen „Bauens und Wohnens“ werden im Rahmen dieser Studie allerdings nur angerissen. 

Die Analyse des Entwicklungsstands und der Entwicklungstendenzen konzentriert sich auf drei Bereiche, den Einsatz der Informationstechnologie insbesondere in der Planungs- und Entwurfsphase, der automatisierten Fertigung und der Hausautomatisierung. Generell kann festgestellt werden, dass der verstärkte Einsatz der Informations- und Automatis ierungstechnik im Bereich „Bauen und Wohnen“ ein großes Innovationspotenzial birgt. Wichtige Tendenzen sind im Bereich Planung die Entwicklung von Standards für Produktdatenmodelle und die Nutzung von digitalen Gebäudemodellen in allen Lebenszyklusphasen. Im Bereich der Fertigung ist eine Orientierung auf die Verwendung vorgefertigter Baukomponenten, die von automatisierten Fertigungsanlagen produziert werden können, festzustellen. Der Bereich der Hausautomatisierung zeichnet sich durch eine besonders dynamische Entwicklung aus. Schwerpunkte sind hier die informationstechnische Integration aller technischen Geräte im Haus und die Entwicklung neuer Dienstleistungen und Funktionalitäten auf dieser Basis. 

Ausgehend von der Einschätzung des Entwicklungsstandes werden F&E-Aktivitäten vorgeschlagen, deren Rahmen die Vision des FZK-Hauses bildet. Dazu gehören Untersuchungen und Entwicklungen zu einem Produktdatenmodell für das FZK-Haus, einer Fabrik für die automatisierte Vorfertigung von Wandelementen, Komponenten für Gebäudeplanungs- und Entwurfswerkzeuge, dem Informationsaustausch zwischen Planung und Fertigung, der Integration der Hausautomatisierung in das Produktdatenmodell, Benutzerschnittstellen und Benutzeradaption des SmartHomes.

Abschließend werden Möglichkeiten der Integration mit F&E-Vorhaben anderer Institute des Forschungszentrums Karlsruhe sowie potenzielle externe Kooperationspartner erwähnt. 

Sustainable Design, Construction and Living in the Information Age 

Abstract 

The present study addresses the topic of sustainable design, construction and living in the information age. The focus – according to the institute’s fields of activity and competence – rests on the contribution of information and automation technology. The study is based on extensive inquiries and brings together the experience of the authors and preliminary investigations results. Its objective is to analyse state of the art technology, trends and to then draw conclusions for our own R&D projects. 

The general conditions for future “building and living” are presented under the aspect of sustainability. Admittedly, important problems of the social, economic and ecological dimensions of sustainable “building and living” are only touched within the scope of this study. 

The analysis of the state of the art concentrates on three fields, the application of information technology in the design phase, the automated manufacturing and construction and home automation. Generally, it can be stated that information and automation technology bears great potential for innovations in the area of “building and living”. Main trends in the field of design include the development of product model standards and the use of digital building models in all phases of the life cycle. In the field of manufacturing an orientation towards utilization of prefabricated building components, which can be produced on automated facilities, is observed. The field of home automation is characterized by very dynamic development. Emphasis lies on the informational integration of all technical appliances in the home and the development of new services and functionality on this basis. 

Starting from this analysis our own R&D activities are proposed within a common frame formed by the vision of the FZK house. These activities comprise investigations and development of a product model for the FZK house, for a factory producing prefabricated wall elements, of components for building design tools, for the information exchange between computer-aided design and computer-aided manufacturing, for the integration of home automation systems in the product model, of user interfaces and user adaptation of SmartHomes. 

Finally, possibilities of linking-up with R&D projects from other institutes in the Forschungszentrum Karslruhe and potential external partners for cooperation are mentioned.