Die Planung und Ausführung von Bauwerken basiert auf Informationsprozesse, in denen verknüpfte Fachmodelle verschiedener Baudomänen als fachübergreifende Informationsräume verwendet werden. Dabei führen erhöhte Anforderungen an spezialisierte Arbeitsschritte sowie die wachsende Komplexität der Bauprojekte zu einem Anwachsen der Menge, des Umfangs und der Komplexität der ausgetauschten Informationsräume. Bei der Betrachtung des Informationsbedarfs der Bauinformationsprozesse lässt sich eine Kontextabhängigkeit erkennen, in der verschiedene Aspekte des Bearbeitungskontextes sowohl die Menge und Qualität als auch die Ausschnitte und Verknüpfungstiefe der erforderlichen Informationsräume determinieren. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der kontextgerechten Informationsversorgung von Informationsprozessen im Bauwesen. Auf der Grundlage multimodellbasierter Informationsräume wird ein Ansatz vorgestellt, der die Kontextabhängigkeit des Informationsbedarfs durch kontextadaptive Multimodellvorlagen formalisiert und entsprechende kontextgerechte Informationsräume erzeugt. Dafür werden in einem ersten Schritt der Bearbeitungskontext von Bauinformationsprozessen betrachtet sowie informationslogistisch relevante Kontextaspekte identifiziert und durch ein Kontextmodell abgebildet. Für die Formalisierung der unterschiedlichen Einflüsse verschiedener Kontextaspekte auf die Ausgestaltung des Informationsbedarfs wird ein Regelsystem entwickelt, mit dem kontextadaptive Multimodellvorlagen definiert werden können. Durch Auswertung dieser Vorlagen zum Anwendungszeitpunkt lässt sich ein situativer Informationsbedarf antizipieren, auf dessen Basis ein kontextgerechtes Multimodell erzeugt werden kann. Dieser Ansatz ermöglicht die Realisierung einer kontextbewussten Informationslogistik, die den Projektpartnern im Bauwesen genau die Informationsräume bereitstellt, die in einer konkreten Bearbeitungssituation benötigt werden. Für die Bearbeitung regelbasierter Kontextwirkrelationen wird ein Editor vorgestellt, der die Erzeugung kontextadaptiver Multimodellvorlagen unterstützt. Außerdem wird anhand einer Architektur zur Erzeugung kontextgerechter Informationsräume die Vorgehensweise der informationslogistischen Kontextintegration beschrieben, mit der ein kontextbasierter Informationsbedarf antizipiert und ein entsprechendes kontextgerechtes Multimodell erzeugt werden kann. Der Einsatz des vorgestellten Ansatzes wird abschließend anhand eines Beispielszenarios aus der Planungsphase evaluiert, in der im Rahmen verschiedener asynchroner Bauinformationsprozesse Informationsräume gemeinsam bearbeitet werden. / The planning and creating of structures and buildings is based on building information processes, in which linked specialized models of different domains are used as multidisciplinary information spaces. Thereby increased requirements for specialized work processes, and the growing complexity of construction projects lead to an increase in the amount, scope and complexity of the exchanged information spaces. When considering the information requirements of building information processes, a contextdependence is revealed that determines the quantity and quality as well as the cutouts and linking depth of the required information spaces depending on various aspects of the processing context. This thesis addresses contextoriented information supply for collaborative information processes in the construction industry. Based on multimodel information spaces, an approach is presented that formalizes the context dependency of information requirements by contextadaptive multimodel templates and generates corresponding contextoriented information spaces. In a first step different aspects of the process context of building information processes are considered and logistically relevant information are identified and mapped by a context model. For the description of the different influences of various context aspects on the configuration of information needs a regulating system is developed, which can be used to define contextadaptive multi model templates. By evaluating these templates at time of use, situative information requirements can be anticipated and an adequate contextoriented multimodel can be generated. This approach enables the implementation of a contextaware information logistics, which accurately provides the information spaces for the project partners in the construction industry, which are needed in a concrete working situation. For the processing of rulebased context active relations an editor, which supports the generation of contextadaptive multi model templates, is presented. Based on architecture for generating contextappropriate information spaces, the approach of information logistics context integration is described, which allows to anticipate contextbased information needs and to generate a corresponding contextoriented multimodel. The use of the approach is finally evaluated using an example scenario from the planning phase, in which various asynchronous building information processes jointly process an information space.

Die Planung und Ausführung von Bauwerken basiert auf Informationsprozesse, in denen verknüpfte Fachmodelle verschiedener Baudomänen als fachübergreifende Informationsräume verwendet werden. Dabei führen erhöhte Anforderungen an spezialisierte Arbeitsschritte sowie die wachsende Komplexität der Bauprojekte zu einem Anwachsen der Menge, des Umfangs und der Komplexität der ausgetauschten Informationsräume. Bei der Betrachtung des Informationsbedarfs der Bauinformationsprozesse lässt sich eine Kontextabhängigkeit erkennen, in der verschiedene Aspekte des Bearbeitungskontextes sowohl die Menge und Qualität als auch die Ausschnitte und Verknüpfungstiefe der erforderlichen Informationsräume determinieren. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der kontextgerechten Informationsversorgung von Informationsprozessen im Bauwesen. Auf der Grundlage multimodellbasierter Informationsräume wird ein Ansatz vorgestellt, der die Kontextabhängigkeit des Informationsbedarfs durch kontextadaptive Multimodellvorlagen formalisiert und entsprechende kontextgerechte Informationsräume erzeugt. Dafür werden in einem ersten Schritt der Bearbeitungskontext von Bauinformationsprozessen betrachtet sowie informationslogistisch relevante Kontextaspekte identifiziert und durch ein Kontextmodell abgebildet. Für die Formalisierung der unterschiedlichen Einflüsse verschiedener Kontextaspekte auf die Ausgestaltung des Informationsbedarfs wird ein Regelsystem entwickelt, mit dem kontextadaptive Multimodellvorlagen definiert werden können. Durch Auswertung dieser Vorlagen zum Anwendungszeitpunkt lässt sich ein situativer Informationsbedarf antizipieren, auf dessen Basis ein kontextgerechtes Multimodell erzeugt werden kann. Dieser Ansatz ermöglicht die Realisierung einer kontextbewussten Informationslogistik, die den Projektpartnern im Bauwesen genau die Informationsräume bereitstellt, die in einer konkreten Bearbeitungssituation benötigt werden. Für die Bearbeitung regelbasierter Kontextwirkrelationen wird ein Editor vorgestellt, der die Erzeugung kontextadaptiver Multimodellvorlagen unterstützt. Außerdem wird anhand einer Architektur zur Erzeugung kontextgerechter Informationsräume die Vorgehensweise der informationslogistischen Kontextintegration beschrieben, mit der ein kontextbasierter Informationsbedarf antizipiert und ein entsprechendes kontextgerechtes Multimodell erzeugt werden kann. Der Einsatz des vorgestellten Ansatzes wird abschließend anhand eines Beispielszenarios aus der Planungsphase evaluiert, in der im Rahmen verschiedener asynchroner Bauinformationsprozesse Informationsräume gemeinsam bearbeitet werden.:Kapitel 1 Einleitung 1 1.1 Das Bauwesen im Informationszeitalter 1 1.2 Probleme der Informationsversorgung in Bauprojekten 2 1.3 Zielsetzung und Thesen 4 1.4 Kontextintegration als Lösungsansatz 7 1.5 Aufbau der Arbeit 8 Kapitel 2 Kollaborative Bauinformationsprozesse 11 2.1 Bauspezifische Rahmenbedingungen 11 2.1.1 Besonderheiten des Bauwesens 11 2.1.2 Domänenspezifische Fachmodelle 16 2.1.3 Interoperabilität der Informationslogistik im Bauprojekt 30 2.1.4 Zusammenfassung 35 2.2 Anforderungen an eine kontextgerechte Informationslogistik 37 2.2.1 Kollaborative Informationsprozesse 37 2.2.2 Kontextabhängigkeit der Informationslogistik 42 2.2.3 Anforderungen an die Informationsversorgung 47 2.2.4 Zusammenfassung 50 2.3 Stand der Entwicklung 51 2.3.1 Kollaborationsunterstützung im Bauwesen 51 2.3.2 Entwicklungsbedarf 55 2.3.3 Abgrenzung verwandter Arbeiten 57 2.3.4 Zusammenfassung 62 Kapitel 3 Grundlagen kontextgerechter Informationsräume 63 3.1 Multimodellbasierte Informationsräume 63 3.1.1 Interdisziplinäre Informationsräume 64 3.1.2 Der generische Multimodellansatz 68 3.1.3 Semantische Beschreibung von bautypischen Multimodellen 72 3.1.4 Multimodellvorlagen 79 3.1.5 Bauspezifische Informationsräume 81 3.1.6 Zusammenfassung 87 3.2 Kontextmodellierung 88 3.2.1 Generische Kontextinformationen 88 3.2.2 Ansätze der Kontextmodellierung 95 3.2.3 Möglichkeiten der Kontextintegration 102 3.2.4 Informationslogistische Kontextaspekte 108 3.2.5 Bauspezifische Kontextausprägungen 116 3.2.6 Zusammenfassung 119 3.3 Kontextgerechte Multimodelle 120 3.3.1 Grundkonzept adaptiver Multimodelle 121 3.3.2 Methodik der Informationsraumadaptivität 122 3.3.3 Die Kontextabhängigkeit des Informationsbedarfs 126 3.3.4 Der Einfluss des Kontextes auf die Informationssemantik 129 3.3.5 Formalisierung von Wirkrelationen 131 3.3.6 Zusammenfassung 134 Kapitel 4 Konzept einer kontextbewussten Informationslogistik 135 4.1 Ontologie-Framework für kontextbewusste Projektkollaboration 135 4.1.1 Konzeption des Ontologie-Frameworks 136 4.1.2 Kernontologien der Informationslogistik 141 4.1.3 Die generische Projektkollaborationsontologie 149 4.1.4 Eine bauspezifische Ausprägung 156 4.1.5 Zusammenfassung 161 4.2 Formalisierung von Kontextwirkrelationen 162 4.2.1 Die Regelsprache ContextScript 163 4.2.2 Verwendung und Auswertung von ContextScript-Regeln 165 4.2.3 Regelauswertung 167 4.2.4 Zusammenfassung 168 4.3 Architektur zur Erzeugung kontextgerechter Informationsräume 169 4.3.1 Konzept des Gesamtsystems 169 4.3.2 Kontextwertschöpfung und Verwaltung 173 4.3.3 Kontextbasierte Annotation 178 4.3.4 Kontextanalyse zur Bedarfsermittlung 179 4.3.5 Erzeugung kontextgerechter Informationsräume 181 4.3.6 Zusammenfassung 186 Kapitel 5 Prototypische Umsetzung 187 5.1 Editor zur Beschreibung adaptiver Informationsräume 188 5.1.1 Konzeption des Kontextwirkeditors CATED 188 5.1.2 Techniken der Implementierung 191 5.1.3 Aufbau der Benutzungsoberfläche 193 5.1.4 Erstellen kontextadaptiver Multimodellvorlagen 193 5.1.5 Zusammenfassung 196 5.2 Informationslogistik einer kontextbewussten Kollaborationsplattform 197 5.2.1 Plattformkomponenten und Implementierungstechniken 197 5.2.2 Ontologie-Plattformdienst 206 5.2.3 Plattformdienste der Kontextwertschöpfung 210 5.2.4 Plattformdienst der Bedarfsevaluation 212 5.2.5 Plattformdienst für die Multimodellerzeugung 214 5.2.6 Zusammenfassung 219 5.3 Evaluierungsszenario 220 5.3.1 Erstellen einer kontextadaptiven Multimodellvorlage 221 5.3.2 Auswerten des situativen Informationsbedarfes 222 5.3.3 Erzeugen des kontextgerechten Multimodells 225 5.3.4 Zusammenfassung 230 Kapitel 6 Schlussbetrachtung 231 6.1 Zusammenfassung 231 6.2 Ergebnisse der Arbeit 234 6.3 Ausblick 239 Anhang 241 Abbildungsverzeichnis 253 Tabellenverzeichnis 257 Definitionsverzeichnis 258 Abkürzungsverzeichnis 260 Literaturverzeichnis 262 / The planning and creating of structures and buildings is based on building information processes, in which linked specialized models of different domains are used as multidisciplinary information spaces. Thereby increased requirements for specialized work processes, and the growing complexity of construction projects lead to an increase in the amount, scope and complexity of the exchanged information spaces. When considering the information requirements of building information processes, a contextdependence is revealed that determines the quantity and quality as well as the cutouts and linking depth of the required information spaces depending on various aspects of the processing context. This thesis addresses contextoriented information supply for collaborative information processes in the construction industry. Based on multimodel information spaces, an approach is presented that formalizes the context dependency of information requirements by contextadaptive multimodel templates and generates corresponding contextoriented information spaces. In a first step different aspects of the process context of building information processes are considered and logistically relevant information are identified and mapped by a context model. For the description of the different influences of various context aspects on the configuration of information needs a regulating system is developed, which can be used to define contextadaptive multi model templates. By evaluating these templates at time of use, situative information requirements can be anticipated and an adequate contextoriented multimodel can be generated. This approach enables the implementation of a contextaware information logistics, which accurately provides the information spaces for the project partners in the construction industry, which are needed in a concrete working situation. For the processing of rulebased context active relations an editor, which supports the generation of contextadaptive multi model templates, is presented. Based on architecture for generating contextappropriate information spaces, the approach of information logistics context integration is described, which allows to anticipate contextbased information needs and to generate a corresponding contextoriented multimodel. The use of the approach is finally evaluated using an example scenario from the planning phase, in which various asynchronous building information processes jointly process an information space.:Kapitel 1 Einleitung 1 1.1 Das Bauwesen im Informationszeitalter 1 1.2 Probleme der Informationsversorgung in Bauprojekten 2 1.3 Zielsetzung und Thesen 4 1.4 Kontextintegration als Lösungsansatz 7 1.5 Aufbau der Arbeit 8 Kapitel 2 Kollaborative Bauinformationsprozesse 11 2.1 Bauspezifische Rahmenbedingungen 11 2.1.1 Besonderheiten des Bauwesens 11 2.1.2 Domänenspezifische Fachmodelle 16 2.1.3 Interoperabilität der Informationslogistik im Bauprojekt 30 2.1.4 Zusammenfassung 35 2.2 Anforderungen an eine kontextgerechte Informationslogistik 37 2.2.1 Kollaborative Informationsprozesse 37 2.2.2 Kontextabhängigkeit der Informationslogistik 42 2.2.3 Anforderungen an die Informationsversorgung 47 2.2.4 Zusammenfassung 50 2.3 Stand der Entwicklung 51 2.3.1 Kollaborationsunterstützung im Bauwesen 51 2.3.2 Entwicklungsbedarf 55 2.3.3 Abgrenzung verwandter Arbeiten 57 2.3.4 Zusammenfassung 62 Kapitel 3 Grundlagen kontextgerechter Informationsräume 63 3.1 Multimodellbasierte Informationsräume 63 3.1.1 Interdisziplinäre Informationsräume 64 3.1.2 Der generische Multimodellansatz 68 3.1.3 Semantische Beschreibung von bautypischen Multimodellen 72 3.1.4 Multimodellvorlagen 79 3.1.5 Bauspezifische Informationsräume 81 3.1.6 Zusammenfassung 87 3.2 Kontextmodellierung 88 3.2.1 Generische Kontextinformationen 88 3.2.2 Ansätze der Kontextmodellierung 95 3.2.3 Möglichkeiten der Kontextintegration 102 3.2.4 Informationslogistische Kontextaspekte 108 3.2.5 Bauspezifische Kontextausprägungen 116 3.2.6 Zusammenfassung 119 3.3 Kontextgerechte Multimodelle 120 3.3.1 Grundkonzept adaptiver Multimodelle 121 3.3.2 Methodik der Informationsraumadaptivität 122 3.3.3 Die Kontextabhängigkeit des Informationsbedarfs 126 3.3.4 Der Einfluss des Kontextes auf die Informationssemantik 129 3.3.5 Formalisierung von Wirkrelationen 131 3.3.6 Zusammenfassung 134 Kapitel 4 Konzept einer kontextbewussten Informationslogistik 135 4.1 Ontologie-Framework für kontextbewusste Projektkollaboration 135 4.1.1 Konzeption des Ontologie-Frameworks 136 4.1.2 Kernontologien der Informationslogistik 141 4.1.3 Die generische Projektkollaborationsontologie 149 4.1.4 Eine bauspezifische Ausprägung 156 4.1.5 Zusammenfassung 161 4.2 Formalisierung von Kontextwirkrelationen 162 4.2.1 Die Regelsprache ContextScript 163 4.2.2 Verwendung und Auswertung von ContextScript-Regeln 165 4.2.3 Regelauswertung 167 4.2.4 Zusammenfassung 168 4.3 Architektur zur Erzeugung kontextgerechter Informationsräume 169 4.3.1 Konzept des Gesamtsystems 169 4.3.2 Kontextwertschöpfung und Verwaltung 173 4.3.3 Kontextbasierte Annotation 178 4.3.4 Kontextanalyse zur Bedarfsermittlung 179 4.3.5 Erzeugung kontextgerechter Informationsräume 181 4.3.6 Zusammenfassung 186 Kapitel 5 Prototypische Umsetzung 187 5.1 Editor zur Beschreibung adaptiver Informationsräume 188 5.1.1 Konzeption des Kontextwirkeditors CATED 188 5.1.2 Techniken der Implementierung 191 5.1.3 Aufbau der Benutzungsoberfläche 193 5.1.4 Erstellen kontextadaptiver Multimodellvorlagen 193 5.1.5 Zusammenfassung 196 5.2 Informationslogistik einer kontextbewussten Kollaborationsplattform 197 5.2.1 Plattformkomponenten und Implementierungstechniken 197 5.2.2 Ontologie-Plattformdienst 206 5.2.3 Plattformdienste der Kontextwertschöpfung 210 5.2.4 Plattformdienst der Bedarfsevaluation 212 5.2.5 Plattformdienst für die Multimodellerzeugung 214 5.2.6 Zusammenfassung 219 5.3 Evaluierungsszenario 220 5.3.1 Erstellen einer kontextadaptiven Multimodellvorlage 221 5.3.2 Auswerten des situativen Informationsbedarfes 222 5.3.3 Erzeugen des kontextgerechten Multimodells 225 5.3.4 Zusammenfassung 230 Kapitel 6 Schlussbetrachtung 231 6.1 Zusammenfassung 231 6.2 Ergebnisse der Arbeit 234 6.3 Ausblick 239 Anhang 241 Abbildungsverzeichnis 253 Tabellenverzeichnis 257 Definitionsverzeichnis 258 Abkürzungsverzeichnis 260 Literaturverzeichnis 262