Bauinformatik

Der Einsatz moderner Computertechnologie hat die Arbeitsprozesse bei der Planung, dem Entwurf und der Durchführung von Bauvorhaben grundlegend verändert. Dadurch ist die Bauinformatik als ein eigenständiges Fachgebiet des Bauingenieurwesens entstanden. Die Bauinformatik befaßt sich mit den Anwendungen der Informations- und Kommunikationstechnik im Bauingenieurwesen. Dabei handelt es sich um Querschnittsaufgaben, die in mehreren Fachgebieten gleichermaßen auftreten. Die Grundlagen der Bauinformatik sind die Mathematik, die Informatik und das Bauingenieurwesen. Die Inhalte der Bauinformatik gliedern sich in die Bereiche Techniken, Methoden, Modelle und Prozesse.

Techniken

Die Techniken der Bauinformatik umfassen die Geräte und Verfahren zur Datenhaltung, Datenverarbeitung und Datenübertragung. Dabei bestehen enge fachliche Bezüge zur technischen und angewandten Informatik. Die typischen Techniken sind:

Gerätetechnik:
Rechnerarchitektur von Arbeitsplatzrechnern, Vektorrechnern und Parallelrechnern, Periphere Geräte, Aufbau und Einsatz von Betriebssystemen.

Programmiertechnik:
Programmiersprachen, Programmbibliotheken, Programmentwicklung.

Datentechnik:
Speichertechnik, Dateien, Datenverwaltung, Datenübertragung.

Kommunikationstechnik:
Aufbau und Einsatz von Netzen, Netzwerkbetriebssysteme, verteilte Datenverarbeitung in Netzen.

Methoden

Die Methoden der Bauinformatik umfassen theoretische Grundlagen, Datenstrukturen und Algorithmen für fachgebietsübergreifende Aufgaben aus dem Bauingenieurwesen sowie deren Realisierung unter Einsatz der beschriebenen Techniken. Dabei bestehen enge fachliche Bezüge zur angewandten Mathematik und Informatik. Typische Methoden sind:

Algebraische Methoden:
Mengen und Relationen, Vektoren und Matrizen, Tensoren, Lineare Algebra.

Numerische Methoden:
Numerische Interpolation und Approximation, Finite Differenzen, Finite Elemente, Zeitverlaufsverfahren.

Planungsmethoden:
Systemplanung, Statistik, Stochastik, Optimierung, Simulation.

Darstellungsmethoden:
Textverarbeitung, Grafik, Visualisierung, Technische Zeichnungen, Technische Dokumentation.

Modelle

Die Modelle der Bauinformatik bilden die Grundlage für eine rechnerunterstützte Bearbeitung von Bauvorhaben. Für die verschiedenen Bereiche des Bauingenieurwesens sind unterschiedliche Modelle erforderlich. Typische Modelle sind Geometriemodelle zur geometrischen Konstruktion von Bauwerken, Tragwerksmodelle zur statischen Berechnung und Bemessung von Bauwerken, Modelle für den technischen Gebäudeausbau, Geländemodelle für geotechnische Maßnahmen und Vorgänge, Simulationsmodelle im Straßen- und Schienenverkehr, Simulationsmodelle im Küsteningenieurwesen und in der Wasserwirtschaft sowie Ablaufmodelle für die Durchführung von Bauvorhaben. Die Bauinformatik befaßt sich mit dem systematischen Entwerfen derartiger Modelle, der schematischen Strukturierung der Modellobjekte, der Integration von Modellkomponenten für technische Normen und Regeln, der Nutzung von Methoden und Techniken sowie den Einsatz von Daten- und Methodenbanken. Dabei bestehen enge fachliche Bezüge zur angewandten Informatik und zu allen Fachgebieten des Bauingenieurwesens.

Prozesse

Die Prozesse der Bauinformatik bilden die Grundlage für eine rechnerunterstützte Bearbeitung von Bauprojekten. Für die verschiedenen Phasen der Bearbeitung werden unterschiedliche Modelle eingesetzt. Diese Modelle werden am Rechner erstellt, im Rechner archiviert und über Kommunikationsnetze zwischen den am Projekt Beteiligten übertragen. Die projektbezogene Kommunikation erfordert eine Standardisierung für den Austausch von Modellen. Dieses ist bereits bei der Modellentwicklung zu berücksichtigen. Typische Prozesse sind Planungsprozesse, Entwurfsprozesse, Konstruktionsprozesse und Ausführungsprozesse. Die Bauinformatik befaßt sich mit der systematischen Analyse derartiger Prozesse, der schematischen Strukturierung der Abläufe, der Spezifikation von Schnittstellen für den Modellaustausch, der Nutzung verfügbarer Standards und dem Einsatz von Informations- und Kommunikationssystemen bei der Realisierung der Prozesse. Dabei bestehen enge fachliche Bezüge zu allen Fachgebieten des Bauingenieurwesens.