Digitalisierung auf dem Bau?
Die Digitalisierung am Bau nimmt langsam Fahrt auf. Laut Digitalisierungsindex Mittelstand 2020/2021 haben aktuell knapp 40% der Bauunternehmen Digitalisierung in ihrer Geschäftsstrategie verankert. Das sind zwar immer noch etwas weniger als die Hälfte, die Corona-Pandemie hat aber in vielen Baufirmen dazu beigetragen, dass das Thema Digitalisierung endlich angegangen wird.
Aber was bedeutet Digitalisierung im Baugewerbe überhaupt? Werden Roboter bald alle Arbeiten auf der Baustelle übernehmen? Kurz gesagt, nein. Soweit ist es noch nicht. Bei Digitalisierung in Baubranche und Handwerk geht es vielmehr darum, alle Prozesse rund um die eigentlichen Bautätigkeiten durch den Einsatz von Branchen-Software zu optimieren. Durch die Digitalisierung von Prozessen werden diese schneller, sicherer und transparenter. Denn überall dort, wo viele Informationen mit Stift und Papier erfasst und per Telefon, Mail oder Excelliste an Andere übermittelt werden, können Fehler entstehen. Durch den Einsatz intelligenter Software werden solche Fehlerquellen minimiert.
Neben der Nutzung von Handwerker-Software gehören aber auch Aspekte wie Machine Learning, Künstliche Intelligenz, Automatisierung, 3D-Druck, und Virtual Reality zur Digitalisierung im Bauwesen. Auch Building Information Modelling (BIM) kommt immer häufiger zum Einsatz. Aktuell werden digitale Tools öfter in der Bauplanung genutzt als in der Bauausführung, aber auch dort kommt die Digitalisierung langsam an. Mittlerweile gibt es Bau-Softwares für die Baustellenplanung, Baudokumentation und Vieles mehr.
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Beispiele für Digitalisierung im Bauwesen
Um dir einen besseren Eindruck davon zu vermitteln, wie Digitalisierung im Bauwesen konkret aussehen kann, haben wir zwei Beispiele zusammengestellt. Das erste Beispiel handelt von einem modernen Baubetrieb, der mit 3D-Druckern ganze Häuser druckt, während wir im zweiten Teil ein paar spannende Einblicke in die Forschungsarbeit zu neuen digitalen Möglichkeiten im Bauwesen geben.
Das 3D-gedruckte Mehrfamilienhaus
Das Bauunternehmen Rupp Gebäudedruck ist eine der ersten Firmen in Deutschland, die sich auf die Planung und Ausführung von 3D-gedruckten Häusern spezialisiert hat. Der 3D-Betondruck ist ein sehr vielversprechender Trend in der Baubranche. Viele Vorteile sprechen dafür, dass diese Technologie in den nächsten Jahren immer mehr genutzt wird. Zum Einen ermöglicht der 3D-Druck komplexe und individuelle Formen und Strukturen, sodass der Kreativität von Bauherren und Architekten kaum eine Grenze gesetzt ist. Zum Anderen sind gedruckte Gebäude aufgrund ihrer Bauart sehr widerstandsfähig und damit langlebiger als andere Bauweisen.
Auch der optimale Materialeinsatz durch automatisierte Berechnungen ist ein nicht zu vernachlässigender Aspekt. Das 3D-gedruckte Bauen trägt so einen Teil zum nachhaltigeren Bauen bei. Durch die schnelle Fertigstellung und dem geringen Mitarbeitereinsatz (in der Regel wird so ein 3D-Drucker von zwei bis drei Mitarbeitern bedient) werden darüber hinaus Zeit und Kosten eingespart. Geschäftsführer Michael Rupp möchte mit dem Einsatz des 3D-Betondrucks außerdem dem Fachkräftemangel entgegenwirken und junge Menschen wieder für Berufe, wie Maurer begeistern.
Quelle: YouTube / Das bayerische Baugewerbe
Der smarte Baustellenhelm - Spannende Zukunftsmusik aus dem DFKI
Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) arbeitet in verschiedenen Projekten gemeinsam mit Partnern aus der Baubranche daran, Methoden und Technologien der Künstlichen Intelligenz im Baugewerbe zu etablieren. Finanziert werden die Forschungsprojekte in der Regel aus öffentlichen oder industriellen Fördergeldern. Sicher ist das Meiste, was im DFKI erforscht wird noch Zukunftsmusik, es zeigt aber praxisorientiert, was möglich ist und wo die Potenziale der Digitalisierung für die Baubranche liegen.
Ein beispielhaftes Projekt war etwa die Entwicklung eines Smart Helmets, der die Sicherheit auf der Baustelle erhöhen soll. Hierbei hat das DFKI einen Prototypen eines intelligenten Baustellenhelms entwickelt. Dieser ist mit verschiedener Sensorik ausgestattet, sodass er z.B. Rauchentwicklung, zu hohe Temperaturen, ungesicherte Stellen oder anderweitige Gefahrenstellen erkennen und den Träger entsprechend rechtzeitig davor warnen kann.
Neben dem Smart Helmet arbeiten die Forscher des DFKI auch an anderen Stellen daran, die Baustelle durch Nutzung von intelligenter Technologie effizienter zu gestalten. So haben sie beispielsweise auch einen Sensor für Wände entwickelt, der etwa Feuchtigkeit und Stabilität der Wand messen kann. Daneben arbeiten die Entwickler daran, Arbeitsmaschinen smarter zu gestalten, indem auch diese mit Sensoren und KI ausgestattet werden. Die Maschine gibt dem jeweiligen Mitarbeiter, der sie bedient, dann Feedback, sodass dieser sie noch effizienter nutzen kann. Ziel ist es, einen Beitrag zum Fachkräftemangel zu leisten, indem durch Zuhilfenahme solcher Technologien auch weniger qualifizierte Kräfte komplexe Arbeiten übernehmen können.
Ein weiteres interessantes Projekt des DFKI beschäftigt sich mit Monitoring auf Großbaustellen. Hierbei geht es darum, die Effizienz von Transportwegen zu erhöhen. Dort wo etwa große Erdmengen hin und her transportiert werden müssen, berechnet eine KI, wie die Laster und Bagger am besten fahren, sodass kein Leerlauf oder Wartezeiten entstehen. Auch hierbei geht es wieder um Prozessoptimierung. Die Fehlerquelle Mensch wird so auf ein Minimum reduziert.
Quelle: YouTube / DFKI
Hürden und Chancen der Digitalisierung im Baugewerbe
Die Baubranche erkennt mehr und mehr die Chancen, die digitale Lösungen wie Cloud-Lösungen und KI bieten. Durch den Einsatz digitaler Tools können ganz neue Geschäftsmodelle realisiert werden, etwa das 3D-gedruckte Bauen. Ebenso kann Digitalisierung dabei helfen, den Fachkräftemangel zu bekämpfen und den Nachwuchs zu sichern, denn moderne, digitale Unternehmen sind attraktiv für junge Fachkräfte.
Mithilfe von Bau-Software können alle Prozesse rund um die Baustelle optimiert und so Geld, Zeit und Mitarbeiter eingespart werden. Außerdem werden so automatisch Fehler reduziert und die Qualität der Arbeit durch mehr Transparenz gesteigert. Daneben helfen neue Technologien, die für den Einsatz auf der Baustelle entwickelt werden, z.B. dabei, die Sicherheit am Bau zu erhöhen oder nachhaltiges Bauen zu fördern.
Für das Baugewerbe bietet darüber hinaus BIM sehr große Potenziale. Mittels BIM können Gebäudemodelle mitsamt aller relevanter Informationen über den gesamten Planungsprozess digital abgebildet werden. Das ermöglicht eine höhere Planungssicherheit und vereinfacht das Risikomanagement im gesamten Bauprozess. Besonders bei komplexen Bauvorhaben ein Vorteil, da Planungsfehler im BIM-Modell frühzeitig erkannt werden können.
Für Die Umsetzung fehlt vielen Baufirmen aber noch das nötige Know-How bzw. die nötigen Fachkräfte. Auch vor zu hohen Investitionen haben viele Unternehmen Angst. Die Schwierigkeit bei der Digitalisierung besteht unter anderem darin, dass Erfolge besonders zu Beginn schwer messbar sind. Trotzdem gibt es Kennzahlen, wie Umsatz, Kosteneffizienz, Anzahl der Aufträge oder Kundenzufriedenheit, die Aufschluss darüber geben, wie erfolgreich bestimmte Maßnahmen sind.
Zwei weitere Hürden, auf die viele Baufirmen stoßen sind zum Einen der große Markt an Handwerker-Software und Bau-Software, der für Viele unübersichtlich wirkt und zum Anderen die eigenen Mitarbeiter, wenn es darum geht, neue, digitale Workflows zu etablieren. Aus unserer Erfahrung heraus können wir sagen, dass gerade im Handwerk einige Mitarbeiter zunächst skeptisch auf die Einführung einer Software reagieren, haben sie aber erst einmal ein paar Wochen damit gearbeitet, wollen 99% der Handwerker nicht mehr darauf verzichten.
| Chancen Digitalisierung | Hürden Digitalisierung |
|---|---|
| Fachkräftemangel verringern (Digitalisierung macht Unternehmen attraktiv für junge Fachkräfte) | Großes Angebot an ähnlicher Software kann verwirrend sein |
| Neue Geschäftsmodelle möglich | Implementierung digitaler Workflows im gesamten Unternehmen |
| Risiken und Gefahren auf der Baustelle durch digitale Tools minimieren | Erfolge schwer messbar |
| Planungssicherheit erhöhen | Fehlende Digitalisierungs-Strategie |
| Qualität der Arbeit durch Transparenz erhöhen | Fehlende Fachkräfte |
| Zeit- und Kostenersparnis durch optimierte Prozesse | Hohe Investitionen |
| Fehlerreduzierung | |
| Nachhaltiges Bauen möglich |
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Digitalisierung vom Nice-to-have zum Must-have
In den letzten Jahren haben sich die Anforderungen an Bauvorhaben stark verändert. Immer mehr Akteure sind involviert und neue Themen wie Umweltschutz, Nachhaltigkeit und Wohnraumknappheit sind dazu gekommen. Diese Entwicklung hat unter anderem dazu beigetragen, dass Lösungen wie BIM und Cloud-Technologien im Bauwesen verstärkt zugenommen haben.
Vor 5 Jahren war eine Digitalisierungsstrategie noch nice-to-have, heute sind zumindest ein qualitativer Internetauftritt und eine Präsenz auf den sozialen Medien ein Must-have für Baufirmen. Auch Branchen-Software wird nicht mehr nur von ein paar Avantgardisten eingesetzt, sondern ist mittlerweile fast schon Standard im Bauwesen. Der Trend geht immer mehr hin zum mobilen Arbeiten in Verbindung mit Cloud-Technologien und Plattformen. Viele Baufirmen rüsten ihre Mitarbeiter mit Smartphones und Tablets aus, damit sie auch von unterwegs auf alle benötigten Features wie etwa Baustellenplaner, mobile Zeiterfassung, Baudokumentation oder die Angebots- und Rechnungserstellung zugreifen können. Wer hier den Anschluss nicht verlieren möchte, sollte langfristig mitziehen, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Noch etwas weiter entfernte Trends im Baugewerbe sind zum Beispiel das oben beschriebene 3D-Druck-Verfahren, Visualisierungen und Simulationen via Virtual Reality, Aufmaß per Laserscanning oder auch Robotik.
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