Zugegeben: Die Digitalisierung am Bau kommt nur langsam voran. Doch über kurz oder lang wird sie flächendeckend zum Einsatz kommen, um all die ökologischen, ökonomischen und sozialen Herausforderungen, die mit dem Bauen zusammenhängen, anzugehen. Zudem ist der Bau für die unterschiedlichsten digitalen Technologien prädestiniert. Wenn er die dafür dringend benötigten Fachkräfte findet. Von Christoph Berger
Am Campus Vaihingen der Universität Stuttgart entsteht derzeit ein Clustergebäude, das die Heimat des Large-Scale Construction Robotics Laboratory (LCRL) werden soll. Errichtet wird das Gebäude im Rahmen des Architektur-Exzellenzclusters „Integrative Computational Design and Construction for Architecture“. In dem arbeiten fünf Forschungseinheiten – Architektur, Bauingenieurwesen, Produktions- und Systemtechnologie, Informatik und Robotik, Sozial- und Geisteswissenschaften – gemeinsam an dem Ziel, das volle Potenzial digitaler Technologien zu nutzen, um das Planen und Bauen in einem integrativen und interdisziplinären Ansatz neu zu denken und damit wegweisende Innovationen für das Bauschaffen zu ermöglichen.
„Wir erwarten, dass unsere methodischen Erkenntnisse und Forschungsergebnisse umfassende Lösungswege für die durch inkrementelle Ansätze nicht zu meisternden ökologischen, ökonomischen und sozialen Herausforderungen aufzeigen und die Voraussetzungen für eine qualitätsvolle, lebenswerte und nachhaltige gebaute Umwelt sowie für eine digitale Baukultur schaffen. Ebenso soll die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands im weltweit größten Industriesektor gestärkt werden“, sagt Clustersprecher Prof. Achim Menges in einem von der Universität veröffentlichten Interview.
Exzellenzcluster IntCDC
www.intcdc.uni-stuttgart.de/de
Die dabei erforschten Methoden fließen direkt in den Bau des LCRL ein. Das Gebäude ist mit neuen Methoden geplant, wird mit digitalen und robotischen Prozessen gefertigt und teilweise mit den im Cluster entwickelten Roboterplattformen auf der Baustelle automatisiert aufgebaut. So wird ein Großteil der IntCDC-Forschung in dem Gebäude abgebildet, das außerdem von Tag eins an klimaneutral sein wird. Derzeit ist die Fertigstellung bis Ende 2025 geplant. Bauprojekte und Cluster wie jene in Stuttgart sind für das Bauwesen von immenser Bedeutung.
Tim-Oliver Müller, Hauptgeschäftsführer des Hauptverbandes der Deutschen Bauindustrie (HDB), sagt: „Entlang der Wertschöpfungskette von der Planung über die Bauausführung bis hin zu Betrieb und Recycling sind eine Vielzahl von Akteuren in unterschiedlichen Phasen im Lebenszyklus eines Bauwerks beteiligt. Es ist das erklärte Ziel der Bauindustrie, den gesamten Bauprozess konsequent zu digitalisieren.“
Doch derzeit stockt es noch hinsichtlich der Digitalisierung, wie eine Studie zur Baubranche 2023 der Wirtschaftsprüfungs- und Beratungsgesellschaft PwC Deutschland (PwC) hervorgebracht hat. Zwar attestieren 50 Prozent der Befragten dem eigenen Unternehmen einen hohen Digitalisierungsgrad, jedoch stagniert diese Zahl im Vergleich zum Vorjahr. Auch die digitale Baustelle wird demnach noch einige Zeit auf sich warten lassen: Sechs von zehn Befragten sehen bei der Digitalisierung ihrer operativen Prozesse und der Anwendung digitaler Lösungen deutlichen Nachholbedarf. Gut aufgestellt sehen sie sich hingegen bei der Digitalisierung ihrer administrativen und projektbezogenen Prozesse.
Laut PwC-Expertin Rebekka Berbner erkennen immer mehr Unternehmen, welche Chancen der Einsatz digitaler Lösungen bietet. So sehen 88 Prozent der Befragten die Potenziale, die sich durch Simulation und Visualisierung für die Baubranche ergeben (+11 Prozentpunkte). Allerdings attestieren sich in diesem Bereich nur 36 Prozent gute Fähigkeiten (-4 Prozentpunkte). Die Diskrepanz zwischen Potenzialen und Fähigkeiten liegt folglich bei 52 Prozentpunkten – und damit 15 Prozentpunkte höher als im Vorjahr.
Change zu BIM wird kommen
Diese Tendenz zeichnet sich auch bei anderen digitalen Lösungen ab, etwa dem Einsatz von Echtzeit-Reporting oder IoT-Lösungen auf der Baustelle. Verbesserungen würden sich nur punktuell erkennen lassen: zum Beispiel bei Drohnenüberwachungen, dem Laserscanning sowie bei der Robotik und Automatisierung. In diesen Bereichen hätten die Unternehmen die Differenz zwischen Potenzialen und Fähigkeiten etwas verkleinern können.
Auch was die Kollaborations- und Digital- Methode Building Information Modeling, kurz BIM, betrifft, gibt es laut dem BIM-Monitor 2022 des Düsseldorfer Marktdatenspezialisten BauInfoConsult noch Nachholbedarf. Und das trotz auf der Hand liegender Vorteile: „BIM bündelt als eine Methode der vernetzten Zusammenarbeit alle relevanten Daten in einem digitalen Modell, dem digitalen Zwilling des Bauwerks. Da alle wesentlichen Bauakteure in Modellen arbeiten, stehen die dort verarbeiteten Informationen wiederum allen zur Verfügung. Ändert ein Planer beispielsweise den Gebäudegrundriss ab, können die anderen Projektbeteiligten ihre Fachplanung unmittelbar darauf anpassen. Und passen die Entwürfe nicht mehr zusammen, werden diese Kollisionen nicht erst während des Bauprozesses bemerkt, wo sie zu teuren Zeitverzögerungen führen“, erklärt Alexander Faust, Marktanalyst bei BauInfoConsult. Trotzdem arbeiten gerade mal 20 Prozent der befragten Planungs-, Bau- und Handwerksunternehmen aktuell aktiv mit BIM.
Wettbewerb „Auf IT gebaut 2023“
Auf der BAU 2023 wurden die Gewinner des Wettbewerbs „Auf IT gebaut – Bauberufe mit Zukunft“ bekanntgegeben.
Tim-Oliver Müller vom HDB fordert: „Es muss gelingen, eine echte Kooperation zwischen Bauherren, Planern und Baufirmen zu realisieren – mit dem Ziel, ein Bauprojekt in einer bestimmten Zeit und mit einem bestimmten Budget fertigzustellen. So liefert BIM den erhofften Mehrwert und weitere Vorteile, etwa eine bessere Einschätzung der Auswirkungen von planerischen Änderungen auf Zeit und Budget.“
Unternehmen fehlt fachliches Know-how
Bislang ist BIM bei Infrastrukturprojekten des Bundes verpflichtend und wird seit Ende 2022 auch bei Hochbauten des Bundes bindend eingesetzt. Zudem besteht in Deutschland seit dem 1. Januar 2021 eine BIM-Pflicht bei der Vergabe öffentlicher Aufträge. Laut BauInfoConsult ist man in den skandinavischen Ländern, in den USA, Kanada und auch in den Niederlanden oder Österreich beim Bauen mit BIM viel weiter. Doch warum sind die Akteure auf dem deutschen Markt noch so zögerlich und was kann helfen, damit BIM noch mehr Fahrt aufnimmt?
Die Zahlen des BIM-Monitors 2022 zeigen deutlich, dass die bisherigen BIM-Nutzer*innen BIM anwenden, weil es von den Kunden so gewünscht ist (36 %), um weiterhin wettbewerbsfähig zu sein (30 %) oder auch, um interne Prozesse zu optimieren (30 %). André Friedel, BIM-Experte bei Drees & Sommer, sieht in den Ergebnissen ein klares Zusammenspiel von Push- und Pullfaktoren: „Die Markterfordernis und die Notwendigkeit, wettbewerbsfähig zu bleiben, lösen den Change aus. Optimierung der internen Prozesse und der Bauabläufe sind dann die konsequente Folge und fast schon ein Mitnahmeeffekt.“
PwC hat allerdings noch eine weitere Herausforderung beziehungsweise Hürde bei der Einführung digitaler Technologien ausgemacht: den Fachkräftemangel. So sagten 91 Prozent der im Rahmen der Studie Befragten, dass die größte Hürde für die Nutzung digitaler Lösungen im fachlichen Know-how und dem Fachkräftemangel liegt. Das sind zehn Prozentpunkte mehr als im Vorjahr. Dazu Rebekka Berbner: „Wir beobachten, dass es den Unternehmen nicht gelingt, die für den gewinnbringenden Einsatz der Tools notwendigen Fähigkeiten aufzubauen. Ein wesentlicher Grund dafür dürfte auch im Fachkräftemangel liegen, der sich in der Baubranche wie überall deutlich verschärft.“
Die Einstiegschancen und -möglichkeiten für Absolventinnen und Absolventen mit entsprechendem Branchen- und Fach-Know-how dürften vor dem Hintergrund dieser Gesamtsituation als hervorragend bezeichnet werden können. Zudem bringt sie noch weitere Vorteile mit sich, wie Tim-Oliver Müller sagt: „Mit rund 40.000 offenen Stellen belegt die Bauwirtschaft Platz 4 der Engpass- Branchen. Ins Positive gewendet bedeutet das für Absolvent*innen mit Bau- und IT-Neigung nicht nur attraktive tariflich festgelegte Einstiegsgehälter zwischen gut 4.000 und gut 4.600 Euro je nach Abschluss und Tarifgebiet, sondern auch eine exzellente Verhandlungsposition beim Berufseinstieg.“
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Die Krausgruppe errichtet gemeinsam mit Peri 3D Construction und Heidelberg Materials Europas größtes Gebäude im 3D-Druck- Verfahren.
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