MORTENSON
Mit einem virtuellen Rundgang bei Bauprojekten Geld sparen
Wenn Fehler früh entdeckt werden, lassen sich in der Baubranche Milliardeneinsparungen erzielen. Als Mortenson den digitalen Zwilling eines neuen Rechenzentrums mit seiner Kundschaft teilte, konnten über 600 Probleme gelöst werden, bevor sie zu ernsthaften Schwierigkeiten führten.
Als einer der 20 größten Bauunternehmer und -träger für Sporteinrichtungen sowie Projekte in den Bereichen erneuerbare Energien und Gesundheitswesen genießt Mortenson heute einen guten Ruf. Die Fachzeitschrift „Building Design + Construction“ führt das Unternehmen mit mehr als 375 abgeschlossenen Projekten als sechstgrößten Bauträger für Rechenzentren in den USA.
Das Unternehmen mit Sitz in Minneapolis versteht sich als „Lösungsanbieter“. Dieser Anspruch wäre ohne die regelmäßige und gründliche Überprüfung der Entwürfe nicht zu erfüllen. Durch den Einsatz von VR neben anderen Abläufen in frühen Projektphasen spart Mortenson seinen Kunden fortlaufend Zeit und Geld.
Herausforderungen bei herkömmlicher 3D-Modellierung im Bauwesen
Beim herkömmlichen Building Information Modeling (BIM) werden 3D-Modelle von Bauprojekten auf 2D-Bildschirmen betrachtet. Dabei können Mitwirkende aus der Planungs-, Gestaltungs- und Bauphase gemeinsam an einem digitalen Modell arbeiten, um Probleme zu identifizieren, bevor die Maschinen anrollen, Materialien bestellt werden oder die Installation in vollem Gange ist.
BIM kann verschiedene Aspekte der Gebäudeinfrastruktur umfassen, etwa elektrische Systeme, technische Rohrleitungen oder Klimatechnik – alles entscheidende Komponenten bei komplexen Bauwerken wie Rechenzentren.
Die Präsentation von 3D-Modellen mit nichtimmersiven Tools ist zwar ebenfalls hilfreich, birgt aber für Mortenson klare Nachteile. Dazu zählen:
- Technisches Know-how erforderlich: Bei herkömmlichen BIM-Projekten kann es schwer sein, den Überblick zu behalten. Projektbeteiligte ohne Kenntnis der komplexen Software und Entwürfe können das Modell möglicherweise nicht korrekt interpretieren. Nutzer*innen benötigen unter Umständen Schulungen und professionelle Laptops oder andere Geräte, um die Tools zu nutzen. Das kann zeitaufwendig und kostenintensiv sein.
- Verfügbarkeit eingeschränkt: Bei herkömmlichen BIM-Tools haben häufig nur die VDC-Mitglieder (Virtual Design and Construction) eines Teams Zugriff. Webbasierte Viewer sind eine praktische Behelfslösung, aber manche Beteiligte können möglicherweise nur auf die Modelle zugreifen, wenn VDC-Profis ihren Bildschirm teilen. Wenn 20 Personen auf dasselbe durch den*die VDC-Expert*in gesteuerte Modell blicken, ist es unnötig schwierig, Feedback einzuholen.
- Schwerwiegende Fehler leicht übersehbar: Herkömmliche BIM-Tools markieren Entwurfsfehler automatisch, erkennen aber nicht immer alle Probleme. Wenn Teams mit 2D-Darstellungen der 3D-Modelle arbeiten, sind sicherheitsrelevante Fehler oder Hindernisse möglicherweise nicht in der entsprechenden Abbildung zu erkennen.
Kunden, Aufsichtsbehörden und selbst Bauleiter*innen können Probleme daher zum Teil erst am fertigen Bau identifizieren. Selbst für VDC-Expert*innen kann das Gebäude letztlich deutlich anders wirken als bildschirmbasierte Modelle. BIM erkennt zwar automatisch Überschneidungen bei Rohren oder Wänden, doch die wahren Fallstricke eines Bauprojekts liegen häufig an ganz anderer Stelle.
Was bedeutet das für Projekte? Die Kombination aus eingeschränkter Verfügbarkeit, übersehenen Fehlern, potenziellen Unklarheiten und Wissenslücken führt zu einem höheren Fehlerrisiko.
Je später im Projekt ein Fehler identifiziert wird, desto herausfordernder und teurer ist seine Beseitigung. Wird er noch in der Entwurfsphase entdeckt, lässt er sich deutlich einfacher und günstiger beheben. Wird er erst entdeckt, nachdem das Gebäude gebaut oder schlimmstenfalls sogar schon technisch ausgerüstet wurde, kann eine umfangreiche Änderung mit zusätzlichen Material- und Arbeitskosten nötig werden. Dadurch verzögert sich das ganze Projekt.
Nur mit einer Kombination aus leicht zu verwendenden VR-Modellen und klassischen Entwurfsunterlagen können mehr Beteiligte ihre Perspektive teilen und potenzielle Probleme identifizieren, die andernfalls womöglich nicht entdeckt würden. So lassen sich von Anfang an fehlerfreie Gebäude realisieren.
Brian Nahas,
Director of Virtual,
Design and Construction,
Mortenson
“
Die Skalierbarkeit der VR bot während der Pandemie eine einzigartige Möglichkeit zur Zusammenarbeit, die auch in Zukunft unsere Arbeitsweise prägen wird.
Darum entschied sich Mortenson für VR
Für Mortenson begann die Reise vor über 10 Jahren. Das Unternehmen erkannte den Wert immersiver Technologien, um Gebäude noch vor der Grundsteinlegung erlebbar zu machen. VR bietet dabei folgende Möglichkeiten:
- Einen digitalen Zwilling des Gebäudes erstellen, den Teams untersuchen und sogar betreten können, um mögliche Probleme zu identifizieren. Dank leistungsstarker Hardware und Software können die Bauprofis die Entwürfe von Anfang an umfassend überprüfen und hautnah erleben.
- Beteiligte unterschiedlichster Branchen und Gewerke einladen, Gebäude zu untersuchen und an Ort und Stelle Kommentare zu hinterlassen. So können alle unabhängig von ihrer Erfahrung mit 3D-Tools schon frühzeitig Feedback geben.
- Geografische Einschränkungen überwinden. Menschen auf der ganzen Welt können am selben Modell arbeiten – nach Möglichkeit in Echtzeit.
Dank des technologischen Fortschritts werden VR-Headsets preislich immer attraktiver, einfacher zu nutzen und zeitsparender einzusetzen. Die VR bildet für Mortenson heute einen wichtigen Grundpfeiler über verschiedenste Entwurfsphasen und Projekte hinweg.
„Die letzten drei Jahre mit Remote-Arbeit sowie neuen digitalen Kommunikations- und Interaktionsmöglichkeiten waren für unsere Branche eine Herausforderung. Die Skalierbarkeit der VR bot während der Pandemie eine einzigartige Möglichkeit zur Zusammenarbeit, die auch in Zukunft unsere Arbeitsweise prägen wird.“ (Brian Nahas, Director of Virtual Design and Construction, Mortenson)
Ryan Zoldan,
Integrated Construction Manager,
Mortenson
“
Es ist schon unglaublich, wenn 50 Personen in der VR ein Projekt prüfen … Meta Quest 2 und Resolve eröffnen uns nie dagewesene Möglichkeiten zur Zusammenarbeit.
Mortenson und Quest
Bei Mortenson weiß man, dass für erfolgreiche Bauprojekte immersive Modelle erforderlich sind. Daher besitzt das Unternehmen zurzeit 35 Meta Quest 2-Geräte, 10 Meta Quest Pro-Geräte und verschiedene Oculus-Geräte. Auf der Suche nach den richtigen Tools zur Entwurfsprüfung entschied man sich aus diesen vier Hauptgründen für Meta-Geräte:
- Sicherheit: Es ist entscheidend, immersive Arbeitsbereiche einrichten zu können, ohne die räumliche Wahrnehmung einzuschränken. Auf der Quest 2 und Quest Pro lassen sich Begrenzungen einrichten und 3D-Modelle in der realen Umgebung der Nutzenden einblenden. Das ist besonders hilfreich, da Mortenson viel mit 1:1-Modellen arbeitet.
- Verknüpfte Headsets: Vor allem unter Hybrid-Teams hat es sich als wichtiger Motivationsfaktor erwiesen, Teammitglieder in der virtuellen Umgebung zusammenzubringen. In der VR können bis zu 50 Personen gleichzeitig zusammenarbeiten. Das ermöglicht Mitwirkenden die Teilnahme in Echtzeit – von zuhause aus oder von anderen Orten.
- Einfache Nutzung: Meta-Headsets sind besonders schnell einsatzbereit und erfordern keinen leistungsfähigen Computer. Das ermöglicht es nicht nur einzelnen Teammitgliedern, die Geräte ganz einfach zu verwenden, sondern erleichtert es auch, unternehmensweite Vorgänge für die VR-Nutzung zu etablieren.
Chris Zech,
Project Executive,
Mortenson
“
Mit traditionellen Desktop-Computern und Monitoren, spezialisierten Team-Mitgliedern oder der entsprechenden ITS-Infrastruktur hätten sich unsere Projektbeteiligten niemals so aktiv einbringen können.
Mortenson und Resolve
Bei Bauprojekten kommen Quest-Headsets mit der Resolve-App zum Einsatz, um besonders große und komplexe BIM-Dateien zu verarbeiten. Statt eine passive Rolle einzunehmen, können sich so alle Beteiligten bei der Begutachtung einbringen.
Nach nur wenigen Minuten Einführung können selbst Teammitglieder von Mortenson ohne VR-Erfahrung die Resolve-App eigenständig verwenden. Sobald die Modelle aus der Dokumentenverwaltungsplattform mit der leistungsstarken App verknüpft sind, werden neue Versionen automatisch synchronisiert, sodass immer die aktuellsten Änderungen und Anpassungen zu sehen sind. Darüber hinaus kann Resolve verschiedenste Modelle für die Prüfung in der VR anzeigen und ist nicht auf ein einzelnes föderales Modell beschränkt.
Taylor Gilmore,
Operating Group Integrated Construction Director,
Mortenson
“
Resolve ist die einzige App, die die großen föderalen Modelle unserer Rechenzentrumsprojekte sowohl auf der Quest 2 als auch auf der Quest Pro bewältigen kann …
„Resolve ist die einzige App, die die großen föderalen Modelle unserer Rechenzentrumsprojekte sowohl auf der Quest 2 als auch auf der Quest Pro bewältigen kann. Bei anderen Lösungen auf dem Markt ist eine Verbindung mit einem Computer erforderlich und wir müssen die Größe unserer Modelle drastisch reduzieren oder die Dateien in kleinere Bereiche aufteilen, damit sie stabil laufen. Bei Resolve funktionieren unsere riesigen Dateien problemlos und ohne zusätzliche Schritte. Das ist für uns angesichts der umfangreichen Implementierung unerlässlich.“ (Taylor Gilmore, Operating Group Integrated Construction Director, Mortenson)
Mortenson profitiert nicht nur von der nahtlosen Integration zwischen Dokumentenverwaltungsplattform und Headsets. Resolve ermöglicht auch eine einfachere Prüfung der Projekte. Die App bietet eine einfach zu lernende Steuerung, Kommentare in VR, Meta-Avatare und Resolve-Tools für die Zusammenarbeit. So können die Beteiligten gleichzeitig Entwürfe prüfen, dokumentieren und kommentieren. Das hat die Zeit für zusätzliche Besprechungen spürbar reduziert.
Mortenson synchronisiert Resolve mit einer Issue-Tracking-Software (ITS). Bei Problemen, die zusätzliche Aufmerksamkeit erfordern, können die Projektteams so die Anliegen priorisieren und effizient Lösungen finden.
Gründe für Resolve
Das Team von Mortenson entschied sich für Resolve, um Building Information Modeling (BIM) für alle zugänglich zu machen. Hier sind sechs Gründe, warum das Unternehmen die umfangreiche App für virtuelle Kollaboration nutzt:
- Möglichkeit zur Verarbeitung großer, datenintensiver 3D-Modelle
- Einfaches Teilen von Modellen mit nichttechnischen Teams
- Leistungsstarke Funktionen zur Messung und Inspektion
- Problemerfassung per Spracherkennung
- Nahtlose Integration in das Freigabeverfahren
- Echtzeit-Kollaboration mit mehreren Nutzer*innen in einem Modell
Rechenzentrum Dekalb – Wichtigste Ergebnisse
Einen der größten VR-Erfolge erzielte Mortenson bei einem Hyperscale-Rechenzentrum in Dekalb, Illinois.
50 Prüfer*innen mit Quest-Headsets, verteilt über vier Bundesstaaten und zehn Unternehmen, betraten die 3D-Modelle des Rechenzentrums. Die Quest-Headsets und ihre schnelle Einsatzbereitschaft ermutigten alle Beteiligten dazu, sich bei der Überprüfung einzubringen und mehr als 600 Probleme aufzuzeigen. Dieser neue Revisionsablauf steigert letztlich die Verlässlichkeit des endgültigen Entwurfs.
„Ich habe zuvor bei Projekten mit traditioneller virtueller Realität gearbeitet. Das ist mit einer deutlich längeren Vorbereitungszeit verbunden. Meist haben auch nur die VDC-Teams auf der Baustelle diese Technologie genutzt – vielleicht fünf Personen. Resolve auf der Quest war also eine völlig neue Erfahrung, die beweist, wie VR unsere Koordinationsvorgänge unterstützen kann.“ (Ryan Zoldan, Integrated Construction Manager, Mortenson)
Ryan Zoldan,
Integrated Construction Manager,
Mortenson
“
Resolve auf der Quest ist eine völlig neue Erfahrung, die beweist, wie VR unsere Koordinationsvorgänge unterstützen kann.
Folgende Probleme konnten bei der virtuellen Inspektion ausgemacht werden:
- Eingeschränkter Zugriff auf Endeinspeisung: Bei der virtuellen Simulation der Wartung bemerkte das Team, dass Leuchten den Zugang zu den Endeinspeisungen blockierten. Das Problem noch vor der Installation zu lösen, führte zu Einsparungen von schätzungsweise 26.500 USD.
- Zu kurze Kabelkanäle: Die Leitungen zur Zwischenverteilung wären leichter zu zugänglich, wenn sie nach unten führen und näher an den Kabeltrassen enden würden. Weil das Problem rechtzeitig erkannt wurde, konnte der Endkunde die Kabel ohne unnötige Hindernisse einziehen und so etwa 12.000 USD einsparen.
Diese Probleme waren in der VR innerhalb weniger Minuten gefunden. Das unterstreicht die Effizienz der VR-Revision im Vergleich zu herkömmlichen Methoden. Daneben wurden etwa Überwachungskameras gefunden, die direkt an Kabelrinnen montiert waren statt an den erforderlichen Schienen, Abflussrohre, die den Zugang zu Durchflussmessern behinderten, ein Kartenleser und ein Lichtschalter, die sich mit einer Lichtsteuerung überschnitten, sowie unzureichende Beleuchtung.
Gründe für Meta Quest
Bei Mortenson weiß man, dass nicht jedes Headset für die Überprüfung komplexer Rechenzentrumsmodelle geeignet ist. Hier sind ein paar der Gründe, warum sich das Unternehmen für Quest entschieden hat:
- Begrenzung für zusätzliche Sicherheit
- Hand-Tracking für einfache Interaktionen
- Verknüpfte Headsets zur Zusammenarbeit
- Schnelle Einsatzbereitschaft
