KI im Bauwesen: Aktuelle Trends und Tools

Seit einiger Zeit ist das Thema Künstliche Intelligenz, kurz KI, aus kaum einem Diskurs mehr wegzudenken. Dabei geht es meistens um die Frage, wie KI den Menschen bei bestimmten Tätigkeiten unterstützen kann, welche Chancen, aber auch welche Risiken damit einhergehen können. Doch was meinen wir überhaupt damit, wenn wir von Künstlicher Intelligenz sprechen?

Künstliche Intelligenz ist ein Gebiet in der Informatik, das sich mit der Frage befasst, ob und wie Maschinen lernen und das Gelernte anwenden können. Indem sie anhand des Erlernten bestimmte Probleme lösen und dabei mehr oder weniger selbstständig aus Fehlern lernen und diese zukünftig vermeiden, imitieren diese Maschinen menschliches „intelligentes“ Verhalten.

Starke vs. schwache KI

Grundsätzlich wird zwischen starker und schwacher KI unterschieden. Eine starke KI entspräche einem kognitiven System, das auf Augenhöhe mit dem Menschen komplexe Probleme selbstständig lösen könnte – bisher eine rein theoretische Überlegung. Bei allen heute gängigen Programmen und Tools, die KI-basiert arbeiten, handelt es sich also um schwache KI.

Schwache oder auch „methodische" KI ist darauf ausgelegt, spezifische Anwendungsprobleme zu lösen und dadurch Menschen zu unterstützen. Schwache KI simuliert „intelligentes“ Verhalten mit Hilfe der Mathematik und der Informatik. Heutige KI-Technologie entspricht einer Limited Memory KI. Das bedeutet, dass sie in der Vergangenheit gesammelte Informationen auf neue Situationen anwenden kann. Beispiele dafür sind selbstfahrende Autos, Sprachmodelle wie ChatGPT und auch ein nutzerspezifisch generierter Social-Media-Feed.

Zu den größten Vorteilen beim Einsatz von KI im Bauwesen zählt wohl wie bei den meisten digitalen Tools die Zeitersparnis. Berechnungen, Pläne und Entwürfe können schneller erstellt werden, sodass Aufgaben effizienter erledigt und mehr Projekte in kürzerer Zeit umgesetzt werden können. Bei großen Projekten, beispielsweise im Bereich der Stadtplanung, kann die KI außerdem dabei helfen, den Überblick über sämtliche Faktoren zu behalten.

Der Einsatz von KI kommt jedoch nicht gänzlich ohne Hürden aus. Zum einen wäre da die insbesondere in Deutschland hohe Anforderung an die Datensicherheit. Weltweit ist der Einsatz von KI im Bauwesen auch deswegen bereits weiter verbreitet, da diese Hürde oft niedriger ist. Zum anderen kommt auch KI nicht ohne einen Experten aus, der sowohl versteht, wie sie funktioniert, als auch mögliche Fehler entdeckt, die KI-Programme nach wie vor machen.

Wer schon länger in der Baubranche tätig ist und ein grundsätzliches Verständnis von Künstlicher Intelligenz hat, dem werden auf Anhieb einige Anwendungsfälle für KI im Bauwesen einfallen. Angefangen bei den ersten Entwürfen und der Planung von Gebäuden kann KI auf mögliche Planungsfehler hinweisen und alternative Vorschläge machen.

Dabei ist es vor allem sinnvoll, das Building Information Modeling (BIM) mit Hilfe einer KI zu unterstützen, sodass die Datenanalyse beschleunigt wird. Durch generatives Design kann anhand realer Daten das optimale Gebäudedesign automatisch ermittelt werden. Der Platzhirsch im Bereich CAD- und BIM-Software Autodesk bietet bereits eine Erweiterung mit generativem Design für Autodesk Fusion an. Auch ist es mit KI möglich, wesentlich mehr Szenarien und Alternativen zu testen als ohne.

Selbstverständlich können KI-Tools aber auch beim Projektmanagement, der Bauausführung, der Bauüberwachung und vielem mehr unterstützen. Einige Softwares haben wir mit Anwendungsfällen unten aufgelistet. Letztlich kann festgehalten werden: Überall, wo viele Daten anfallen, die kontrolliert und interpretiert werden müssen, kann es hilfreich sein, KI-Technologie zu nutzen.

Im Folgenden haben wir einige gängige KI-Programme für das Bauwesen, die sich am Markt bereits etabliert haben, aufgeführt. Bei der Auswahl haben wir uns darum bemüht, Lösungen für verschiedene Anwendungsbereiche aus den jeweiligen Phasen des Bauprozesses aufzuzeigen.

Selbstverständlich gibt es noch wesentlich mehr KI-Tools für das Bauwesen, die noch weitere Vorteile bringen können. Die folgende Liste ist daher als Anregung zu verstehen und soll zeigen, welche Arbeitsschritte im Bauprozess heute schon KI-gestützt verbessert werden können.

BauGPT ist der KI-Assistent der Firma Crafthunt. Das Sprachmodell, im Englischen auch als „generative pre-trained transformer“ (GPT) bezeichnet, wurde auf den Bausektor in Deutschland spezialisiert und kann umfangreiches Wissen über Bauvorschriften, Gesetze und technischen Standards in Sekundenschnelle abrufen. BauGPT funktioniert dabei genau wie sein berühmtes Vorbild ChatGPT ähnlich wie ein Kurznachrichtendienst.

Über den Browser kann BauGPT kostenlos aufgerufen werden. Stellt man der KI eine Frage oder erläutert ein spezifisches Problem innerhalb eines Bauprojekts, antwortet das Sprachmodell gemäß spezifischer Standards, gibt Tipps und kann sogar Beispiele von ähnlichen Fällen recherchieren, teilweise sogar anhand von Urteilen oder Gerichtsakten.

Außerdem kann BauGPT bei den gleichen Aufgaben helfen wie andere Sprachmodelle (ChatGPT, Perplexity, Gemini) auch: Verwaltung von Projektdaten, Überwachung von Arbeitszeit und Gerätestunden oder der Vergleich von Kalkulationsdaten ist möglich, sofern diese Infos der KI zur Verfügung gestellt werden. Bei solchen Aufgaben empfiehlt es sich jedoch, ein zentrales Projektmanagement-Programm zu nutzen, das Informationen bündeln und ebenfalls übersichtlich darstellen und vergleichen kann.

Herausforderungen bei der Implementierung von KI auf der Baustelle und im Bauunternehmen sind zunächst einmal die gleichen wie bei jedem anderen Werkzeug auch: Man muss sich damit auseinandersetzen und jemand muss es bedienen können. KI-Tools lassen sich nicht binnen einiger Tage implementieren, oft kann es sogar einige Wochen dauern, bis Anwender und KI-Programm richtig aufeinander eingespielt sind.

Ein weiterer wichtiger Punkt, der oft vergessen wird, ist die Einhaltung der DSGVO. Insbesondere Personendaten, beispielsweise von Kunden oder Mitarbeitern, stehen in Deutschland unter besonderem Schutz. Es sollte darauf geachtet werden, sensible Daten nicht ohne Weiteres an ein KI-Programm weiterzugeben.

Ebenfalls sollte vor Einsatz einer KI geklärt werden, wer im Schadensfall haftet, bei welchen Leistungen die KI zum Einsatz kommt und wem mögliche KI-generierte Produkte gehören, da sie nicht automatisch dem Urheberrecht unterliegen. Wird bei einem Bauprojekt also auf KI-Tools zurückgegriffen und werden möglicherweise sogar weitreichende Entscheidungen auf Basis der KI getroffen, sollten diese Fragen unbedingt vorab geklärt und am besten vertraglich geregelt werden. KI kann ein nützlicher Helfer sein, die Entscheidungshoheit hat jedoch letzten Endes immer der Mensch.

Mittlerweile lautet die Frage nicht mehr, ob KI im Bauwesen eingesetzt werden sollte, sondern welche KI-Technologie den größten Mehrwert bietet. Weltweit kommt KI bereits jeden Tag bei Bauprojekten zum Einsatz – und das mit großem Erfolg! Die Baubranche steht aktuell vor großen Herausforderungen, die nicht von heute auf morgen bewältigt werden können. KI-gestützte Programme und intelligente Software können jedoch ein Schlüssel bei der Bewältigung dieser Herausforderungen sein.

Mithilfe von KI kann Bauen zukünftig effizienter, schneller, sicherer, günstiger und nachhaltiger werden. Dafür braucht es jedoch nicht zuletzt Menschen, die mit solchen KI-Tools arbeiten können und gleichzeitig Experten in ihrem Fachgebiet sind und erkennen, wenn die KI einen Fehler macht. Insofern ist davon auszugehen, dass auch die verschiedenen Berufsfelder im Bauwesen zukünftig breiter und diverser in ihren jeweiligen Aufgaben aufgestellt sein werden.