Wie Digitalisierung und Künstliche Intelligenz das effiziente und nachhaltige Bauen fördern

Digitalisierung und Künstliche Intelligenz (KI) sind Katalysatoren für eine effizientere und nachhaltigere Planung von Bauwerken. Gerade kleine und mittlere Betriebe suchen eigene Wege,  diese Technologien sinnvoll einzusetzen. Wichtig ist der Zugriff auf eine einheitliche Datenplattform für alle Baubeteiligten.

Gesprochen wird von höherer Arbeitssicherheit, einheitlicher Datenplattform, wirtschaftlicherem Abwickeln von Projekten, Abgeben von Routinevorgängen an Maschinen, mehr Klimaschutz und Nachhaltigkeit. Erste Wegweiser aus der „Werkzeugkiste“ zeigen den Mensch-entlastenden Einsatz von Digitalisierung und KI. Das Bauhandwerk hat generell eine hohe Wertevorstellung und Anspruch an Wertschätzung. Deshalb ist es umso wichtiger ein Bewusstsein für Potenziale und Risiken zu bilden, praktische Wege aufzuzeigen und Wissen zugänglich zu machen.

Unternehmern, Architekten, Bauingenieuren und Planern obliegt gewerkeübergreifend eine besonders hohe Verantwortung: einerseits Ressourcen, Klima und Umwelt zu schonen, den Bauzyklus von Projektidee bis Rückbau und Recycling zu durchdenken, andererseits innerhalb des Budgets und Zeitplans Bauwerke von höchster Qualität zu schaffen, die anschließend höchst effizient betrieben werden sollen.

Rechtsstreitigkeiten vermeiden

Selbstlernende Baustellen, selbstfahrende Baumaschinen (Ausfallrisiken von Baumaschinen in Echtzeit darstellbar), digitale Baustellenbegehung mit VR-Brillen, Fernüberwachung und -wartung, Bauwerksaufnahme mithilfe von Drohnen, Leistungsüberwachung in Echtzeit und Abrechnung werden durch KI noch effizienter. Rechtsstreitigkeiten und Nachträge können vermieden werden. Der gesamte administrative unternehmensseitige Aufwand reduziert sich.

Grundvoraussetzung ist, dass Unternehmen den Zugriff auf eine einheitliche Datenplattform für alle Projektbeteiligten, jederzeit, von jedem Ort aus, ohne Datenverluste, sicherstellen. Das mit KI erweiterte BIM scheint deshalb im ersten Schritt sinnvoll, wie KI-Experten bestätigen. Größte Hürden der KI sind die noch fehlende Durchgängigkeit des digitalen Prozesses, zu zeitintensives Datenmanagement auf der Baustelle, fehlende beziehungsweise rechtlich nicht abgedeckte Datensicherheit (Datenverfügbarkeit, Weiterverwendung und Nutzung der Daten).

Unternehmen, die KI-Technologien einsetzen wollen, haben Zugriff auf staatliche Fördertöpfe. Weiterer Pluspunkt: innovative Arbeitgeber punkten mit ihrer Attraktivität bei Jobsuchenden, die ihre Qualifikation - auch im Umgang mit digitalen Technologien und KI - unter Beweis stellen möchten. Der Weg steht frei zur Gestaltung einer auf das Unternehmen zugeschnittenen Digitalisierungsstrategie.

Beispiele aus der Praxis

1. KI-basiertes Controlling im Baufortschritt bei fortlaufend erzeugter Rechnungsstellung. Die Vorteile: Konzentration auf Bauwerkserstellung, Baufortschritt wird parallel und genauestens erfasst, Rechnungen werden zügig an Kunden versandt.

2. Kunden können Objekte in Bauwerkssimulationsmodellen räumlich begehen. Änderungswünsche können inklusive der Zeit- und Kostenschiene vorgeführt werden, so dass Änderungen frühestmöglich in die Planung einfließen und nicht später, wenn es richtig teuer wird.

3. Nutzung von KI in der Holzbautechnik: KI unterstützt den Herstellungsprozess von besserem, technisch modifiziertem Holz. Machine Learning (ML) wird bereits in der holztechnischen Anwendung eingesetzt: KI unterstützt die digitale Holzauswahl- und Holzverarbeitungsstrategie zur Gewinnung gezielt physikalischer Eigenschaften. ML optimiert die Funktionalisierung von Holz: Materialauswahl, physikalische Daten des Rohstoffs, Produktionsschritte, Prozessparametereinstellung, Qualitätskontrolle, Verarbeitung, Vorhersage der Produktqualität in Echtzeit. Dies ersetzt gefährdete Tropenhölzer und ermöglicht ein besonders gutes, präzises Fräsen. Mit diesem gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Beitrag erhöht sich der Anteil in der Wertschöpfungskette. Zentrales Thema im Rahmen der Nachhaltigkeitsdiskussion um Baumaterialien sind Rückbau, Um-Nutzbarkeit, Recycling und Energie-Konzeptionierung.


Autorin


Dieser Beitrag ist Teil der Forschungsarbeit von Dipl.-Ing. (FH) Bianca Weber-Lewerenz zu „Die unternehmerisch verantwortungsvolle Digitalisierung im Bauwesen - Ethische Grundsätze im Umgang mit der Digitalisierung und KI.“ Sie kooperiert mit dem Institut für Nachhaltigkeit im Bauwesen (INaB) an der RWTH Aachen University.

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