DE102010061642A1

DE102010061642A1 - Verfahren zur Erstellung von Planungsunterlagen

Info

Publication number: DE102010061642A1
Application number: DE201010061642
Authority: DE
Inventors: Marc Frohn; Mario Rojas Toledo
Original assignee: Condominio Los Cataros
Current assignee: Condominio Los Cataros
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2012-07-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung von Planungsunterlagen für ein Bauwerk, wobei das Verfahren auf einem Computersystem durchgeführt wird, und ein Computerprogramm zur Durchführung der Verfahrensschritte, einen Datenträger, auf dem das Computerprogramm abgelegt ist und das Computersystem, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist. Aufgabe der Erfindung ist die Erstellung von Bauplanungsunterlagen in der Weise zu erleichtern und zu automatisieren, dass die Unterlagen schnell, unter Vermeidung von Bearbeitungsfehlern, der selbsttätigen Berücksichtigung aller relevanten Eingangsdaten erstellt und dabei insbesondere die Belange der Planung im Innenstadtbereich beachtet werden. Die Aufgabe wird gelöst durch die Verfahrensschritte Einlesen (2) eines digitalen Katasterplanes (13) der betreffenden Gemarkung, Auswahl (4) des mit dem Bauwerk zu bebauenden Grundstücks, Einlesen (5) von digitalen Modellen (14) des umgebenden Baubestandes, Einlesen (6) der erforderlichen digitalen Planungsparameter (15, Ermittlung (7) eines Maximalvolumens (16) des Bauwerks, Anpassung (9) des Volumens des Bauwerkes aus dem Maximalvolumen, Einsetzen (10) des angepassten Volumens des Bauwerkes in den digitalen Katasterplan (13), Ermittlung von einer Grundfläche, einem Gebäudeumriss bzw. einer (Dach)aufsicht (11) und Abstandsflächen (12) sowie deren Verknüpfung mit dem Katasterplan (13) zu einer digital erstellten Planungsunterlage (20, 21).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung von Planungsunterlagen für ein Bauwerk, wobei das Verfahren auf einem Computersystem durchgeführt wird, ein Computerprogramm zur Durchführung der Verfahrensschritte, einen Datenträger, auf dem das Computerprogramm abgelegt ist, das Computersystem, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist, sowie ein Computernetzwerk, das die Computersysteme verknüpft.
Die Planungsunterlagen sind ein wichtiger Bestandteil der Vorbereitung eines Bauvorhabens. Die Planungsunterlagen sind dabei sowohl bei der Stellung einer Bauvoranfrage als auch bei der Beantragung einer Baugenehmigung erforderlich und bilden die Grundlage der Bauausführung.
Die Erstellung von Planungsunterlagen, insbesondere Abstandsflächenplänen, erfolgt nach dem Stand der Technik in einem CAD-System, wobei der Bearbeiter das gesamte Bauvolumen des zukünftigen Projekts mit den Katasterplaninformationen gemäß fachmännischen Handelns durch den Einsatz von Verstandestätigkeit verknüpft. Daneben sind verschiedene Verfahren bekannt, nach denen Gebäudesysteme oder Stadtdaten dreidimensional modelliert oder verarbeitet werden.
Besonders bedeutsam ist das Problem der Abstandsflächen, wenn Grundstücke in der Innenstadt bebaut werden und damit der Innenstadtbereich nachverdichtet wird. Die Innenstadt als Standort erfreut sich zunehmender Beliebtheit. Eine „neue Urbanität” blüht auf. Gleichzeitig gibt es immer weniger Bauland auf der „grünen Wiese”, und die dort notwendige Bereitstellung technischer und sozialer Infrastrukturen führt zu überproportionalen Mehrbelastungen öffentlicher Haushalte. Die innerstädtische Nachverdichtung gewinnt dadurch spürbar an Bedeutung. Häufig sind die Blockränder bereits vollständig verdichtet. Die Innenbereiche dieser Blöcke, das so genannte Hinterland, stellt ein beträchtliches Reservoir zukünftigen Wohnraums dar. Durch diverse baurechtliche Parameter und andere planungsrelevante Variablen stellt das Planen im innerstädtischen Bestand eine besondere Herausforderung für die Architekten, die Immobilienwirtschaft, die Bauherren und die Gemeinden dar.
Die Druckschriften DE 7 340 643 U1 , DE 25 58 993 A1 und DE 23 56 792 A1 beschreiben Anordnungen zum Erzeugen von Aufnahmen in einem Modell. Dazu muss jedoch zunächst mit großem Aufwand ein physisches Modell erstellt werden.
Die Druckschrift DE 698 25 863 T2 beschreibt ein Verfahren zur Navigation in einer virtuellen Umgebung unter Nutzung einer Datenverarbeitungsanordnung. Dadurch wird es dem Benutzer auch möglich, sich in dreidimensionalen Stadtmodellen zu orientieren.
Über einen rein visuellen Eindruck hinaus ist es jedoch nicht möglich, die genaue Dimension des Gesehenen zu ermitteln oder gar hieraus Informationen und Daten zu entnehmen, inwieweit, in Abhängigkeit von Gebäudehöhen zukünftiger Bauwerke, Abstandsflächen einzuhalten sind.
Die Druckschriften US 2005 0289467 A1 und US 2006 0010388 A1 offenbaren Verfahren und Vorrichtungen für die Darstellung eines Gebäudesystems, wobei Informationen zur Gebäudetopologie und den Gebäudeautomatisierungseinrichtungen gespeichert und verknüpft werden. Die Darstellung dient zur Automatisierung und Instandhaltung des Gebäudes, einschließlich der grafischen Darstellung und Betrachtung von Bereichen des Gebäudes. Eine Berücksichtigung der Wechselwirkungen mit der Umgebung, insbesondere die Beziehungen von Gebäudehöhe und -struktur mit den Begrenzungen des Baugrundstücks werden nicht berücksichtigt.
In den Druckschriften US 2010 0070241 A1 und WO 2008 004892 A1 ist ein computerbasiertes Verfahren für die automatische, computerimplementierte Modellierung und Gestaltung von Gebäuden vorgestellt. Hierbei steht das komplette Gebäude mit seiner äußeren Struktur im Mittelpunkt der Erstellung eines entsprechenden Datenkonvoluts. Neben Zeichnungen werden Berichte und Modelle erstellt, wobei das Ergebnis in Form eines Gebäudeinformationsmodells (Building Information Model – BIM) auf Basis einer konfigurierten Hauseinheitsstruktur (House Instance Structure – HIS) erstellt wird. Die BIM-Elemente, beispielsweise der Eingangsbereich, ein komplettes Geschoss oder das Dach, werden dazu in einem Datenspeicher vorgehalten, auf den zur Konfiguration eines Gebäudes zugegriffen werden kann. Bei der Konfiguration wird aber weder auf externe Datenquellen zur Gebäudeumgebung zurückgegriffen, noch ist vorgesehen, solche Daten in das System einzupflegen. Eine Berücksichtigung der Position des Gebäudes im Grundstück, der Gebäudehöhe in Abhängigkeit vom Abstand zu den Grundstücksgrenzen und die Abstandsflächen insgesamt erfolgt nicht.
Die Druckschrift JP 11232484 A beschreibt ein Verfahren zur Generierung von dreidimensionalen Stadtdaten, die Vorrichtung und das Messinstrument für die Gewinnung dreidimensionaler Stadtdaten. Dazu wird insbesondere auch die Höhe der Gebäude in Betracht gezogen, um einen Stadtteil mit dreidimensionaler Datenbasis zu erhalten. Hierzu werden die Daten der Gebäude eines jeden Blocks ermittelt, es folgt der Schritt der Modellierung, um einen räumliches Modell der Gebäude erzielen zu können, das auf den gesammelten Daten basiert. In einem dritten Schritt werden die generierten Daten in eine dreidimensionale Stadtdatenbasis eingefügt.
Das Verfahren berücksichtigt jedoch nur die bereits existierende Bebauung und ermittelt deren äußere Abmessungen.
Eine Möglichkeit, in das dreidimensionale Stadtmodell geplante Gebäude einzufügen, ist nicht vorgesehen.
Die Druckschrift FR 2 783 069 offenbart ein Verfahren zum Erhalt eines dreidimensionalen Modells eines Gebäudeensembles. Die Einordnung in einen Katasterplan und die Verknüpfung mit entsprechenden Katasterdaten zur Überprüfung oder Ermittlung von Abstandsflächen zu den Grundstücksgrenzen erfolgt jedoch nicht.
Dem vorliegenden Stand der Technik ist gemeinsam, dass Verfahren zur dreidimensionalen computerimplementierten Darstellung oder sogar Generierung von Gebäuden, Gebäudeensembles oder ganzen Stadtmodellen zwar existieren, eine Verknüpfung mit grundlegenden Planungsdaten, die die Einordnung des Gebäudes oder Gebäudeensembles auf dem Grundstück zulassen würden, jedoch nicht bekannt ist. Ansätze zur Problemlösung und Unterstützung insbesondere der Planung im Innenstadtbereich, finden sich nicht.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Erstellung von Bauplanungsunterlagen in der Weise zu erleichtern und zu automatisieren, dass die Unterlagen schnell, unter Vermeidung von Bearbeitungsfehlern, der selbsttätigen Berücksichtigung aller relevanten Eingangsdaten erstellt und dabei insbesondere die Belange der Planung im Innenstadtbereich beachtet werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Erstellung von Planungsunterlagen für ein Bauwerk, wobei das Verfahren auf einem Computersystem durchgeführt wird und die folgenden Verfahrensschritte aufweist.
Verfahrensschritt 1 umfasst das Einlesen eines digitalen Katasterplanes der betreffenden Gemarkung. Für die meisten mittelgroßen und großen Städte in Deutschland gibt es intelligente und dynamische dreidimensionale Modelle der Bebauung und Infrastrukturen. Diese GML-(Geographic Markup Language)-basierten Systeme verbinden Bauvolumina, Kataster-, Nutzungs- und Eigentumsinformationen und viele weitere Ebenen der städtischen Kartographie. Sie erlauben die Integration vielschichtiger Planungsinformationen und deren geographische Verortung. Die Nutzung dieser digitalisierten Information ist besonders vorteilhaft, da sich durch die Nutzung der vorhandenen digitalen Kartengrundlagen und Geodaten, insbesondere und zumindest der vektorbasierten Katasterinformationen, in denen wichtige planungsrelevante Informationen, wie zum Beispiel Grundstücksgrenzen, hinterlegt sind, der Planungsaufwand stark reduziert.
Vom Einlesen eines digitalen Katasterplanes der betreffenden Gemarkung gleichfalls umfasst ist ein digitaler Bebauungsplan, sofern ein solcher vorhanden ist. In diesem Fall werden der digitale Katasterplan und der digitale Bebauungsplan nacheinander oder zusammen, sofern beide bereits Pläne miteinander verknüpft sind, eingelesen.
Verfahrensschritt 2 betrifft die Auswahl des mit dem Bauwerk zu bebauenden Grundstücks mittels von einer Mensch-Maschine-Schnittstelle übergebener Auswahlwerte, wobei der Bediener über ein Nutzerinterface die Auswahl der Parzelle trifft. Alternativ dazu sind die Auswahlwerte bereits vorab gespeichert worden und werden aus dem Speicher abgerufen.
Verfahrensschritt 3 besteht in dem Einlesen von digitalen dreidimensionalen Modellen des das mit dem Bauwerk zu bebauende Grundstück umgebenden Baubestandes, insbesondere der Bauvolumina, sofern dieses in Verfahrensschritt 1 noch nicht erfolgt ist. Hierbei werden auch gegebenenfalls gesondert aufgenommene und digitalisierte Informationen in das Verfahren eingeführt, die für die weitere Planung erforderlich, jedoch noch nicht in dem 3-D-Modell der Stadt verankert sind. Zudem gibt dieser Verfahrensschritt die Möglichkeit, aktualisierte Informationen in das Planungsverfahren einzuführen, die in dem 3-D-Modell der betreffenden Stadt noch nicht aktuell vorliegen.
Verfahrensschritt 4 sieht das Einlesen der erforderlichen digitalen Planungsparameter vor, zumindest der Abstandsflächenregeln in Form rechnerischer Formeln des Baurechts und relevante Umweltparameter wie zum Beispiel Sonnenstandsverläufe.
Verfahrensschritt 5 betrifft die Ermittlung eines Maximalvolumens des Bauwerks, das dem Baurecht entspricht und insbesondere die baurechtlichen Abstandsflächenregeln und zulässigen Verschattungen berücksichtigt. Dadurch kann auf besonders einfache Weise zunächst ein formalisiertes Bauvolumen entworfen werden, das die maximal mögliche Ausdehnung und Ausformung eines Bauwerks auf dem betreffenden Grundstück darstellt.
Verfahrensschritt 6 nimmt die Anpassung des Volumens des Bauwerkes aus dem Maximalvolumen mittels von einer Mensch-Maschine-Schnittstelle übergebener Auswahlwerte vor, wobei, besonders bevorzugt anhand von Schiebereglern an der Mensch-Maschine-Schnittstelle, durch einen Bediener die baurechtlichen Abstandsflächenregeln in ein geeignetes Bauvolumen geformt, Geschossigkeiten eingefügt und Anpassungen, basierend auf Verschattungen, vorgenommen werden. Die manuellen Vorgaben werden in einer alternativen Ausführungsform bereits vorab gespeichert und stehen zum Abruf aus dem Speicher während des Verlaufs von Verfahrensschritt 6 zur Verfügung.
In Verfahrensschritt 7 erfolgt das selbsttätige Einsetzen des angepassten Volumens des Bauwerkes in den digitalen Katasterplan, die Ermittlung von einer Grundfläche, eines Gebäudeumrisses und/oder einer Dachaufsicht und von Abstandsflächen und deren Verknüpfung mit dem Katasterplan zu einer digitalen Planungsunterlage. Weiterhin wird aus dem zuvor gewählten Maximalvolumen eine Grundfläche, ein Gebäudeumriss bzw. eine (Dach)aufsicht abgeleitet. Somit entsteht ein geographisch gebundener dreidimensionaler Planungsrohling, in dem neben dem Volumen, dem konzipierten Baukörper, auch alle planungsrelevanten Datensätze mitgeführt werden. In den Datensätzen sind alle planungsrelevanten Daten enthalten, wie zum Beispiel GFZ, GRZ, BRI, Höhe, Traufhöhe und weitere Daten.
Die Geschossflächenzahl (GFZ) gibt das Verhältnis der gesamten Geschossfläche aller Vollgeschosse der baulichen Anlagen auf einem Grundstück zu der Fläche des Baugrundstücks an.
Die Grundflächenzahl (GRZ) gibt den Flächenanteil eines Baugrundstückes an, der bei einem Bauvorhaben überbaut wird. Für Grundstücke werden häufig zulässige GRZ-Obergrenzen festgelegt. Beispiel: zulässige GRZ 0,3 = 30 Prozent der Grundstückfläche dürfen überbaut werden.
Der Brutto-Rauminhalt (BRI) ist der Rauminhalt des Baukörpers, der nach unten von der Unterfläche der konstruktiven Bauwerkssohle und im übrigen von den äußeren Begrenzungsflächen des Bauwerkes umschlossen wird. Nicht zum Brutto-Rauminhalt gehören die Rauminhalte von Fundamenten und untergeordneten Bauteilen.
Es ist vorteilhaft, wenn die Planungsunterlagen ein digital erstelltes dreidimensionales Planungsdokument mit Abstandsflächenplan umfassen. Ein Abstandsflächenplan ist ein wichtiges Dokument für die Bauvorbereitung, insbesondere die Bauvoranfrage und die Baugenehmigung. Ein digitales dreidimensionales Planungsdokument erleichtert die Erläuterung, die Darstellung und das Verständnis des Vorhabens.
Bevorzugt erfolgt die Ausgabe des digitalen Abstandsflächenplans durch ein Ausgabegerät zweidimensional auf Papier. Dieser zeigt im Kontext eines gewöhnlichen Katasterplans das Bauvorhaben und die durch dieses ausgelösten Abstandsflächen. Ein solches Dokument ist bei der Stellung einer Bauvoranfrage in vielen Fällen notwendig.
Besondere Vorzüge werden erwartet, wenn der digitale Abstandsflächenplan durch ein nach dem Stand der Technik Ausgabegerät dreidimensional als Modell ausgegeben wird. Mit einem dreidimensionalen Modell kann das Bauvorhaben sehr anschaulich visualisiert werden. Dieses ist insbesondere bei einer Öffentlichkeitsbeteiligung, bei der Nichtfachleute sich ein Urteil über das Vorhaben bilden sollen, vorteilhaft.
Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin gelöst durch ein Computerprogramm zur Durchführung der Verfahrensschritte zur Erstellung von Planungsunterlagen für ein Bauwerk, insbesondere eines Abstandsflächenplanes, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wenn das Programm in einem Computersystem ausgeführt wird. Das Computerprogramm ermöglicht die Ausführung der Verfahrensschritte auf einem Computer und sichert die Einbindung von Daten unterschiedlicher Formate wie zum Beispiel dwg, dxf, ifc aus CAD-Systemen, rvt oder lfc bei der Gebäudedaten-Modellierung zu einer optimierten Planung, Ausführung und Bewirtschaftung von Gebäuden mit Hilfe von Software, wobei alle relevanten Gebäudedaten zum virtuellen Gebäudemodell im Rechner kombiniert und vernetzt werden. Weitere verarbeitbare Datenformate sind kmz aus Google Earth oder SketchUp sowie verschiedene Datenbankformate, wobei in den Datenbanken Grundflächenzahl, Geschossflächenzahl, Bruttorauminhalt oder zugewiesene Nutzung abgelegt sind.
Günstig ist es, wenn das Computerprogramm auf einem Speichermedium enthalten ist. Dadurch bleibt die Abfolge der Verfahrensschritte dauerhaft oder temporär erhalten.
Besonders vorteilhaft ist das Computerprogramm, wenn es in einem Computerspeicher abgelegt ist. Das Ablegen in einem Computerspeicher ist besonders wichtig für die Durchführung des Verfahrens auf einem Computersystem.
In einer alternativen Ausführungsform ist das Computerprogramm auf einem elektrischen Trägersignal enthalten. Mit der Einbettung des Programms auf ein elektrisches Trägersignal ist dessen Übertragung mit dem Trägersignal, besonders bevorzugt im Internet, möglich.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Datenträger, auf dem ein Computerprogramm abgelegt ist, das Programmanweisungen zur Durchführung zur Erstellung von Planungsunterlagen für ein Bauwerk gibt, wenn das Programm auf einem Computersystem ausgeführt wird. Auf dem Datenträger wird das Programm über eine längere Zeit gespeichert, es kann transportiert und auf einem weiteren Computersystem installiert werden.
Zur Lösung der Erfindung trägt ebenfalls ein Computersystem bei, auf dem ein Computerprogramm auf einem Speichermedium enthalten ist, das in einem Computerspeicher abgelegt ist oder das auf einem elektrischen Trägersignal enthalten ist.
Besonders vorteilhaft ist ein Computernetzwerk, bei dem wenigstens zwei Computersysteme über ein elektronisches Datennetz zusammenwirken. Dadurch wird es möglich, ein vernetztes Planungswerkzeug zu betreiben. Es ermöglicht Nutzern, basierend auf planungsrelevanten Daten, wie zum Beispiel Abstandsflächen und Verschattung, die Arbeit mit einem intelligenten Planungswerkzeug. Hierdurch kann an verschiedenen Orten dezentralisierte Expertise wie Expertenplanung, Finanzierung, Nachbarschafts- und Bauherrenbelange sowie Genehmigungsaspekte dynamisch zusammengeführt werden. Das Zusammenführen der verschiedenen Planungsbeteiligten wird insbesondere unterstützt durch die Möglichkeit, unterschiedliche Datenformate anzuwenden und die Ergebnisse wiederum in diese zu exportieren. Hieraus resultiert eine besonders einfache, flexible und sichere Vernetzung der Beteiligten.
Die Aufgabe der Erfindung wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren, wobei in einem Schritt des Verfahrens ein Computerprogramm auf einem Speichermedium enthalten ist, das in einem Computerspeicher abgelegt ist oder das auf einem elektrischen Trägersignal enthalten ist und das aus einem elektronischen Datennetz auf ein an das Datennetz angeschlossenes Computersystem heruntergeladen wird. Damit wird eine einfache Distribution des Computerprogramms ermöglicht.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
1 schematisch einen Ablaufplan einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erstellung von Planungsunterlagen für ein Bauwerk;
2 schematisch eine visualisierte Ermittlung von Abstandsflächen als ein erfindungsgemäßer Verfahrensschritt zur Erstellung von Planungsunterlagen für ein Bauwerk;
3 schematisch eine Auswahl eines Grundstücks als ein erfindungsgemäßer Verfahrensschritt zur Erstellung von Planungsunterlagen für ein Bauwerk;
4 schematisch in perspektivischer Darstellung eine Blockbebauung mit Grundstücksgrenzen und Einfahrten;
5 schematisch in perspektivischer Darstellung eine Blockbebauung mit Grundstücksgrenzen und einer Auswahl eines Grundstücks als ein erfindungsgemäßer Verfahrensschritt zur Erstellung von Planungsunterlagen für ein Bauwerk;
6 schematisch in perspektivischer Darstellung eine Auswahl eines Grundstücks als dreidimensionales Modell mit umgebender Bebauung als ein erfindungsgemäßer Verfahrensschritt zur Erstellung von Planungsunterlagen für ein Bauwerk;
7 schematisch beispielhaft Maximalvolumina eines Bauwerkes in perspektivischer Darstellung; und
8 schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Computernetzwerks mit daran über eine Netzwerkanlage angebundenen erfindungsgemäßen Computersystemen.
1 zeigt schematisch einen Ablaufplan einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens 1 zur Erstellung von Planungsunterlagen 20, 21 für ein Bauwerk, wobei Daten verarbeitet werden, die intern oder extern, beispielsweise in einem Netzwerk, gespeichert sind oder über interne oder externe Geräte, beispielsweise Bedienerschnittstellen oder Mensch-Maschine-Schnittstellen, zugeführt werden.
So erfolgt im Verfahrensschritt 1 das Einlesen 2 eines digitalen Katasterplans 13 der betreffenden Gemarkung. Dieser Katasterplan 13 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eingebunden in ein intelligentes und dynamisches dreidimensionales Modell der Bebauung und Infrastruktur der Kommune. Das zu Grunde liegende, GML-basierte System verbindet Bauvolumina, Kataster-, Nutzungs- und Eigentumsinformationen sowie viele weitere Ebenen der städtischen Kartographie. Insbesondere sind in das dreidimensionale Modell vektorbasierte Katasterinformationen eingefügt, in denen wichtige planungsrelevante Informationen, wie zum Beispiel Grundstücksgrenzen, hinterlegt sind
Besonders bevorzugt werden die Informationen des Stadtmodells im Format CityGML (City Geographic Markup Language) vorgehalten, wodurch eine Modellierung und ein Austausch von dreidimensionalen Stadt- und Landschaftsmodellen ermöglicht wird. Die Modelle enthalten geometrische, topologische und semantische Eigenschaften der urbanen Elemente und sind besonders zur Einbindung in städtebauliche Planungsprozesse geeignet. CityGML ist als offenes Datenmodell und XML-basiertes Format für die Speicherung und den Austausch von virtuellen dreidimensionalen Stadtmodellen angelegt.
Besonders vorteilhaft ist, dass CityGML ein offizieller OGC-Standard ist und auch den Austausch von dreidimensionalen Baukörpern im Rahmen webbasierter Lösungen ermöglicht.
Verfahrensschritt 2 nimmt die Auswahl 4 des mit dem Bauwerk zu bebauenden Grundstücks 18 vor. Die Auswahl ist bereits vorab gespeichert worden und wird zu Beginn des Verfahrensschritts abgerufen. Besonders bevorzugt ist aber die Eingabe über eine Bedienerschnittstelle oder eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, auf die der Bediener einwirkt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Bedienerschnittstelle (Nutzerinterface) wählt der Nutzer das infrage kommende Grundstück in einer Karte oder in einem Luftbild aus. Das Auffinden des relevanten Grundstücks erfolgt per Karte oder Luftbild. Auch die Suche nach einer Adresse ist möglich.
Verfahrensschritt 3 nimmt das Einlesen 5 von digitalen dreidimensionalen Modellen 14 der betreffenden Stadt, wie bereits zu Verfahrensschritt 1 erläutert, vor. Die digitalen dreidimensionalen Modelle 14 sind lokal in einem Speicher abgelegt oder extern, beispielsweise über ein Netzwerk, abrufbar.
In Verfahrensschritt 4 erfolgt das Einlesen 6 der erforderlichen digitalen Planungsparameter 15. Das betrifft zumindest rechnerische Formen des Baurechts, insbesondere die Abstandsflächenregeln, und relevante Umweltparameter. Letzteres betrifft insbesondere den Schattenwurf, der im dreidimensionalen Modell zu berechnen ist.
In Verfahrensschritt 5 wird die Ermittlung 7 eines Maximalvolumens 16 des Bauwerks vorgenommen. Ein solches Maximalvolumen 16 stellt die Ausmaße eines Bauwerks dar, die gerade noch den Anforderungen, insbesondere den Abstandsflächenregeln, entsprechen. Das Maximalvolumen 16 stellt zugleich das größtmögliche Bauvolumen dar, das am betreffenden Standort unter Beachtung der Rahmenbedingungen entstehen dürfte.
Der Anpassvorgang 9 des Verfahrensschrittes 6 erfolgt auf Grundlage vorab gespeicherter Vorgaben. Dabei wird das Volumen des Bauwerkes aus dem Maximalvolumen mittels von einer Mensch-Maschine-Schnittstelle übergebener Auswahlwerte angepasst, wobei, besonders bevorzugt anhand von Schiebereglern an der Mensch-Maschine-Schnittstelle, durch einen Bediener die baurechtlichen Abstandsflächenregeln in ein geeignetes Bauvolumen geformt, Geschossigkeiten eingefügt und Anpassungen, basierend auf Verschattungen, vorgenommen werden. Weitere Anpassungen sind vorgesehen. Die manuellen Vorgaben aus der Mensch-Maschine-Schnittstelle werden in einer alternativen Ausführungsform bereits vorab gespeichert und stehen zum Abruf aus dem Speicher während des Verlaufs von Verfahrensschritt 6 zur Verfügung.
Hierzu bestehen Datenschnittstellen zu unterschiedlichen Softwareformaten, die im Planungs- und Entscheidungsprozess des Bauens von Bedeutung sind. Diese unterschiedlichen Schnittstellen machen Datensätze mit unterschiedlichen Informationen zum Import in andere Software verfügbar. Insbesondere bedeutsam ist der Export zu CAD-Software zur Verwendung der Geometrie des gewählten Volumens (Dateiformate dwg, dxf, lfc), der Export zu BIM-Software zur Verwertung der Geometrie, die geographischen Parameter und weiterer Informationen (Dateiformate rvt, ifc), der Export zu Google Earth zur Darstellung der Geometrie im geographischen Kontext (Dateiformat kmz) und der Export zu Datenbanken (zum Beispiel Excel) zur Auswertung von Grundflächenzahl, Geschossflächenzahl, Bruttorauminhalt und der zugewiesenen Nutzung.
Besonders bevorzugt ist jedoch die Einbeziehung von Daten, die unmittelbar als Auswahlwert 8 aus einer Mensch-Maschine-Schnittstelle gewonnen werden oder über ein Nutzerinterface, eine Nutzerschnittstelle, in den Verfahrensablauf einfließen. Einen solchen Auswahlwert stellt das Bauvolumen dar.
Hierdurch kann der Bediener aus unterschiedlichen Fachgebieten auf die Planung Einfluss nehmen, wodurch eine intelligente Schnittstelle zwischen Bauherren, Grundstücksbesitzern, Immobilienmaklern, Architekten und der Stadt oder Gemeinde entsteht.
Verfahrensschritt 7 beinhaltet das Einsetzen 10 des angepassten Volumens des Bauwerkes in den digitalen Katasterplan 13, die Ermittlung einer Grundfläche, eines Gebäudeumrisses bzw. einer (Dach)aufsicht 11 des Gebäudes und der Abstandsflächen 12 sowie deren Verknüpfung mit dem Katasterplan 13 zu einem digitalen dreidimensionalen Planungsdokument mit Abstandsflächenplan 20, 21.
Hierzu ist es wiederum erforderlich, die Daten in die verschiedenen Formate zur Verwendung durch die unterschiedlichen Projektbeteiligten zu exportieren. So können ein CAD- oder BIM-Modell sowie zweidimensionale Zeichnungen für Architekten und Planer ausgegeben werden. Datensätze bezüglich GFZ, GRZ, BGF und BRI dienen zur Ermittlung von Finanzierungsoptionen sowie ebenfalls, ergänzt durch Traufhöhe und Geschossigkeiten, für das Genehmigungsverfahren bei der Stadt. Die Datensätze können weiterhin zur stadtplanerischen Evaluierung im Zusammenhang von städtebauliche Studien und Erstellung von Lageplänen Verwendung finden.
Neben der digitalen Ausgabe ist es in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehen, die Pläne auf Papier, beispielsweise in einem Plotter als zweidimensionaler Abstandsflächenplan 20, auszugeben und damit für Genehmigung und Bauausführung nutzbare Unterlagen zu schaffen. Für die Veranschaulichung des Projekts, insbesondere gegenüber Nichtfachleuten, sieht eine alternative Ausführungsform vor, bevorzugt mittels eines 3-D-Druckers oder nach einem Verfahren des Rapid Prototyping, ein dreidimensionales Modell des Vorhabens, beispielsweise als digitales dreidimensionales Planungsdokument mit Abstandsflächenplan 21, zu schaffen.
2 zeigt schematisch eine visualisierte Ermittlung von Abständen H 17 als ein erfindungsgemäßer Verfahrensschritt zur Erstellung von Planungsunterlagen 20, 21 für ein Bauwerk, wobei sich der Abstand H 17 aus der Formel H = 0,4·(h₁/3 + h₂) ergibt. Das bebaubare Volumen ergibt sich anteilig aus vertikalen Wänden, Dächern mit bis zu 70 Grad und Dächern mit nicht mehr als 45 Grad Neigung.
Durch diverse baurechtliche Parameter und andere planungsrelevante Variablen stellt das Planen im innerstädtischen Bestand eine Herausforderung für die Architekten, die Immobilienwirtschaft, die Bauherren und die Gemeinden dar. Die relevanten baurechtlichen Aspekte, in erster Linie die Abstandsflächenregeln, sind in Deutschland landesspezifisch. Das heißt, dass die Landesbauordnungen gewisse Abweichungen voneinander und gegenüber der bundesweiten Musterbauordnung aufweisen können. In ihren Prinzipien unterscheiden sie sich allerdings nicht. Diese werden von der Musterordnung vorgegeben. Die Datensätze für die einzelnen Bundesländer müssen mit dem jeweiligen geographischen Wirkungsbereich verknüpft werden.
Zur Erschließung zusätzlicher Märkte müssen weitere Datensätze zum Baurecht eingepflegt werden und mit den jeweiligen geographischen Wirkungsbereichen (Stadt, Bundesland, Land) verknüpft werden. Auch der Schattenwurf des dreidimensionalen Modells und des modellierten Volumens werden in Abhängigkeit der geographischen Positionen miteinander abgeglichen.
3 zeigt schematisch eine Auswahl 4 eines Grundstücks 18 aus einem Katasterplan 13 als ein erfindungsgemäßer Verfahrensschritt zur Erstellung von Planungsunterlagen 20, 21 für ein Bauwerk. Die Auswahl erfolgt vorab oder während des Verfahrensablaufs über eine Bedienerschnittstelle.
4 zeigt schematisch in perspektivischer Darstellung eine Blockbebauung 19 mit Grundstücksgrenzen 22 und Einfahrten 23. Hierbei liegt eine dreidimensionale Modellierung aller bedeutsamen Parameter vor, so dass beim Einsetzen eines Bauvolumens in bestehende Baulücken oder Grundstücke Wechselwirkungen, insbesondere hinsichtlich der Abstände oder Abschattungen, simuliert und berücksichtigt werden können.
5 zeigt schematisch in perspektivischer Darstellung eine Blockbebauung 19 mit Grundstücksgrenzen 22 und einer Auswahl eines Grundstücks 18 als ein erfindungsgemäßer Verfahrensschritt zur Erstellung von Planungsunterlagen 20, 21 für ein Bauwerk. Hier erfolgte bereits die Auswahl eines Grundstücks (vergleiche Verfahrensschritt 1, 1) und das Einlesen von digitalen dreidimensionalen Modellen (vergleiche Verfahrensschritt 3, 1).
6 zeigt schematisch in perspektivischer Darstellung eine Auswahl eines Grundstücks 18 als dreidimensionales Modell mit umgebender Bebauung 24 als ein erfindungsgemäßer Verfahrensschritt zur Erstellung von Planungsunterlagen 20, 21 für ein Bauwerk. Entsprechend der in der Beschreibung zu 5 dargestellten Verfahrensschritte ist hier ergänzend dazu insbesondere die umgebende Bebauung 24 zur Ermittlung der zu erwartenden Wechselwirkungen und der erforderlichen Abstandsflächen herausgehoben.
7 zeigt schematisch beispielhaft Maximalvolumina 16a bis 16e eines Bauwerkes in perspektivischer Darstellung. Die dargestellten Maximalvolumina 16a bis 16e sind für die Bebauung des ausgewählten Grundstücks 18 nach 5 genehmigungsfähig. Aus den vorgegebenen Bauvolumina 16a bis 16e kann ein in Näherung geeignetes Modell, ein geografisch gebundener dreidimensionaler Planungsrohling, ausgewählt und gemäß Verfahrensschritt 6 in das letztlich gewünschte Bauvolumen über Eingaben in die Bedienerschnittstelle angepasst werden. Der Bediener erhält die Möglichkeit, anhand von Schieberegler und, wie die besonders bevorzugte Ausführungsform vorsieht, die baurechtlichen Abstandsflächen in ein geeignetes und dem Baurecht entsprechendes Maximalvolumen zu formen. Dabei ist es möglich Geschossigkeiten einzufügen und Anpassungen, basierend auf prognostizierten Verschattungen, zu realisieren. In Echtzeit ist es dem Nutzer möglich, planungsrelevanten Daten einzusehen. Dazu gehören GFZ, GRZ, BRI, Höhe, Traufhöhe und weitere Daten.
8 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Computernetzwerks 25 mit daran über eine Netzwerkanlage 27 angebundenen erfindungsgemäßen Computersystemen 26a bis 26d. Besonders bevorzugt ist die Verwendung der Internets als Computernetzwerk. Dadurch wird es möglich, eine webbasiertes Planungswerkzeug zu betreiben. Es ermöglicht Nutzern die Arbeit mit einem intelligenten Planungswerkzeug, basierend auf planungsrelevanten Daten, wie zum Beispiel Abstandsflächen und Verschattung. Hierdurch kann an verschiedenen Orten dezentralisierte Expertise wie eine Computeranlage 26a für die Expertenplanung, eine Computeranlage 26b für die Finanzierung, eine Computeranlage 26c für die Nachbarschafts- und Bauherrenbelange sowie eine Computeranlage 26d für die Genehmigungsaspekte dynamisch zusammengeführt werden.
Das Zusammenführen der verschiedenen Planungsbeteiligten wird insbesondere unterstützt durch die Möglichkeit, unterschiedliche Datenformate zu importieren, anzuwenden und die Ergebnisse wiederum in diese zu exportieren.
Bezugszeichenliste

1: Verfahren zur Erstellung von Planungsunterlagen
2: Einlesen eines digitalen Katasterplanes
3: Auswahlwert Grundstück von einer Mensch-Maschine-Schnittstelle
4: Auswahl des zu bebauenden Grundstücks
5: Einlesen von digitalen dreidimensionalen Modellen
6: Einlesen der erforderlichen digitalen Planungsparameter
7: Ermittlung eines Maximalvolumens
8: Auswahlwert von einer Mensch-Maschine-Schnittstelle
9: Anpassung des Volumens des Bauwerkes
10: Einsetzen des angepassten Volumens des Bauwerkes
11: Grundfläche, Gebäudeumriss und/oder (Dach)aufsicht
12: Abstandsflächen
13: digitaler Katasterplan
14: digitales dreidimensionales Modell
15: digitale Planungsparameter
16: Maximalvolumen des Bauwerks
16': Volumen des Bauwerks
16a, 16b, 16c, 16d, 16e: Varianten von Maximalvolumina
17: Abstand H
18: Grundstück
19: Blockbebauung
20: digitales zweidimensionales Planungsdokument mit Abstandsflächenplan
21: digitales dreidimensionales Planungsdokument mit Abstandsflächenplan
22: Grundstücksgrenze
23: Einfahrt
24: umgebende Bebauung
25: Computernetzwerk
26a, 26b, 26c, 26d: Computersystem
27: Netzwerkanlage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 7340643 U1 [0005]
DE 2558993 A1 [0005]
DE 2356792 A1 [0005]
DE 69825863 T2 [0006]
US 20050289467 A1 [0008]
US 20060010388 A1 [0008]
US 20100070241 A1 [0009]
WO 2008004892 A1 [0009]
JP 11232484 A [0010]
FR 2783069 [0013]

Claims

Verfahren zur Erstellung von Planungsunterlagen für ein Bauwerk, wobei das Verfahren auf einem Computersystem durchgeführt wird und folgende Verfahrensschritte aufweist: – Einlesen (2) eines digitalen Katasterplanes (13) der betreffenden Gemarkung, – Auswahl (4) des mit dem Bauwerk zu bebauenden Grundstücks (18) mittels von einer Mensch-Maschine-Schnittstelle übergebener Auswahlwerte (3), – Einlesen (5) von digitalen dreidimensionalen Modellen (14) des das mit dem Bauwerk zu bebauende Grundstück umgebenden Baubestandes, – Einlesen (6) der erforderlichen digitalen Planungsparameter (15), zumindest rechnerische Formeln des Baurechts und relevante Umweltparameter, – Ermittlung (7) eines Maximalvolumens (16) des Bauwerks, – Anpassung (9) des Volumens (16') des Bauwerkes aus dem Maximalvolumen (16) mittels von einer Mensch-Maschine-Schnittstelle übergebener Auswahlwerte (8), – Einsetzen (10) des angepassten Volumens des Bauwerkes in den digitalen Katasterplan (13), Ermittlung von einer Grundfläche, einem Gebäudeumriss und/oder einer Dachaufsicht (11) und von Abstandsflächen (12) und deren Verknüpfung mit dem Katasterplan (13) zu einer digitalen Planungsunterlagen (20, 21).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Planungsunterlagen ein digital erstelltes dreidimensionales Planungsdokument mit Abstandsflächenplan umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das digital erstellte dreidimensionale Planungsdokument durch ein Ausgabegerät zweidimensional auf Papier ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das digitale dreidimensionales Planungsdokument durch ein Ausgabegerät dreidimensional als Modell ausgegeben wird.
Computerprogramm zur Durchführung der Verfahrensschritte zur Erstellung von Planungsunterlagen für ein Bauwerk, wenn das Programm in einem Computersystem ausgeführt wird.
Computerprogramm nach Anspruch 5, das auf einem Speichermedium enthalten ist.
Computerprogramm nach Anspruch 5, das in einem Computerspeicher abgelegt ist.
Computerprogramm nach Anspruch 5, das auf einem elektrischen Trägersignal enthalten ist.
Datenträger, auf dem ein Computerprogramm abgelegt ist, das Programmanweisungen zur Durchführung zur Erstellung von Planungsunterlagen für ein Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4 enthält, wenn das Programm auf einem Computersystem ausgeführt wird.
Computersystem, auf dem ein Computerprogramm nach einem der Ansprüche 5 bis 8 gespeichert ist.
Computernetzwerk, wobei wenigstens zwei Computersysteme nach Anspruch 10 über ein elektronisches Datennetz zusammenwirken.
Verfahren, wobei in einem Schritt des Verfahrens ein Computerprogramm nach einem der Ansprüche 5 bis 8 aus einem elektronischen Datennetz auf ein an das Datennetz angeschlossenes Computersystem heruntergeladen wird.