Digitalisierung Baubranche: 14 neue Technologien vorgestellt

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3 Praxisbeispiele, wie Sie mit PlanRadar Ihre Projektperformance maximieren und die Rentabilität steigern

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Die Digitalisierung der Baubranche schreitet voran. Doch mit welchen Technologien können Bauunternehmen rechnen und warum sollten Sie die aktuellen Entwicklungen nicht verpassen? Wir zeigen die größten Vorteile auf und stellen 14 aktuelle Trends vor, die den Bau bereits jetzt digital machen oder in naher Zukunft prägen werden.

Fakten zur Digitalisierung der Baubranche

Die Digitalisierung im Bauwesen nimmt Fahrt auf, wie die PlanRadar-Studie zur Digitalisierung im Bau- und Immobiliensektor bestätigt. Besonders in den Bereichen der Bauprojektmanagementsoftware und BIM werden in den nächsten Jahren große Fortschritte erwartet. Angesichts dessen, dass 95 Prozent aller Nutzer:innen solcher Software von deutlichen Kostenreduktionen berichten, erstaunt das nicht.

Gleichzeitig muss aber vor allem im Mittelstand und in Kleinbetrieben festgehalten werden, dass die Digitalisierung der deutschen Baubranche noch immer zögerlich verläuft. Mittelfristig betrachtet, gefährden diese Unternehmen ihre Wettbewerbsfähigkeit, weil sie die Anpassung an moderne Prozesse und somit auch den Anschluss an neue Techniken verpassen.

Digital am Bau – was bringt es?

Auch wenn mit größter Sorgfalt gearbeitet wird, lassen sich Fehler in den meisten Bauprojekten nicht vermeiden. Werden Informationen mit Stift und Papier erfasst, per Telefon und E-Mail an andere Personen übermittelt und dann mit ungeeigneten Lösungen wie MS Excel weiterverarbeitet, bietet das viel Raum für Fehler und Ineffizienzen.

Durch die Digitalisierung von Prozessen werden diese Prozesse schneller, sicherer und transparenter. Dadurch sparen alle Beteiligten Zeit und Nerven.

Zudem ist der Einsatz neuer Technologien auch ein Thema der Wettbewerbsfähigkeit. Innovationen im Bauwesen verändern die Baustelle, steigern den Gewinn und tragen dazu bei, Projektausschreibungen zu gewinnen. Denn es sind Innovationen, die wirtschaftliche Vorteile bringen und die Wettbewerbsfähigkeit eines bestimmten Bauunternehmens steigern und letztendlich auch die Kundenwünsche mit maximaler Effizienz umsetzen.

Von neuen Technologien am Bau profitieren auch andere

Das Wachstum von Städten und deren Bevölkerung sowie Kommunikations-Optionen im Zeitalter von Big Data, das Wachstum von Volkswirtschaften und das Wohlergehen der Menschen haben die Bauindustrie zu einer dynamischeren Integration von Lösungen in den Bereichen Innovation und Technologie angeregt. Daher werden neue Bautechnologien weltweit aktiv gefördert und eingesetzt.

14 Trends treiben die Digitalisierung der Baubranche voran

In den letzten Jahren ist die Zahl digitaler Lösungen für Bauprojekte rasant gewachsen. Die folgenden 12 Entwicklungen werden die Digitalisierung der Baubranche in den kommenden Jahren besonders stark prägen.

1. Roboter auf der Baustelle

Autonome Maschinen am Bau versprechen mehr Effizienz am Bau. Ob humanoide Roboter oder selbstständig agierende Fahrzeuge – aktuell gibt es im Bereich der Robotik einige vielversprechende Entwicklungen.

Das sind die Vorteile von Robotern im Bauwesen:

• Schnellere Abläufe auf der Baustelle: Roboter führen Prozesse schneller und mit größerer Genauigkeit aus als Menschen. Richtig eingesetzt können die Maschinen Routine-Abläufe somit wesentlich effizienter gestalten. Das gibt den menschlichen Kräften am Bau Zeit, sich auf andere Aufgaben zu konzentrieren.
• Geringeres Verletzungsrisiko: Vor allem bei sich wiederholenden Tätigkeiten steigt die Gefahr vor Verletzungen am Bau. Roboter werden nicht müde und können auch in Gefahrenzonen zum Einsatz kommen.
• Weniger Personalkosten: Durch die Digitalisierung der Baubranche sollen auch Kosten gespart werden. Durch den Einsatz von Robotern lassen sich bestimmte Projektphasen schneller abschließen als mit menschlichen Kräften.

Da Zukunftspotential von Robotern am Bau:

Weltweit investieren Bauunternehmen Milliarden in Roboter. Bis zur vollständig autonom agierenden Robo-Kolleg:in wird es wahrscheinlich noch etwas dauern. Aber es ist nicht zu übersehen, dass die Robotik am Bau in den letzten Jahren große Fortschritte gemacht hat.

Dennoch entwickelt sich die Robotik auf dem Bau weniger schnell als noch vor einigen Jahren erwartet. Zwar besteht das Potenzial nach wie vor. Im Hinblick auf den Energieverbrauch, die Auftragslage und den kommerziellen Anbieter:innen solcher Technologie steht Robotik bei vielen Bauunternehmen momentan nicht auf der Prioritätenliste. 

Während die Installation von Industrieroboter in den vergangenen Jahren auf ein Allzeithoch stieg, ist diese Entwicklung im Bauwesen aktuell nicht zu beobachten. Eine Ausnahme bilden 3D-Drucker, auf die wir aber einzeln eingehen werden.

LESETIPP: Diese Roboter auf der Baustelle sind schon Realität

2. Künstliche Intelligenz und Big Data treiben Digitalisierung der Baubranche voran

Künstliche Intelligenz (KI) beschreibt das “Verhalten” einer Maschine, bestimmte Entscheidungsstrukturen des Menschen nachzubilden. Dies umfasst das Lösen von Aufgaben und Problemen, Erkennen von Bildern, Objekten und vieles mehr. Es gibt ein spezielles Teilgebiet der KI – maschinelles Lernen, das auf der Erhebung statistischer Daten basiert, auf deren Grundlage Schlussfolgerungen gezogen werden.

Die Entwicklungen rund um Künstliche Intelligenz wirken momentan exponentiell. Mit dem Eintritt von KI in den Mainstream beginnt sich auch die Baubranche vermehrt mit der Thematik auseinanderzusetzen. Technologien wie KI und maschinelles Lernen treiben die Branche voran, indem sie Sicherheit, Produktivität, Qualität und andere wichtige Aspekte verbessern. KI übernimmt monotone Aufgaben und unterstützt bei Planung und Design, was den Mitarbeitenden ermöglicht, ihre Expertise und Kreativität zu verfeinern.

Außerdem hilft KI, Arbeitsabläufe zu optimieren und informierte Prognosen zu erstellen. Sie kann Risiken erkennen, bevor sie eintreten, und unterstützt so eine proaktive Arbeitsweise. Innovative KI-Anwendungen reichen von verbesserten Designqualitäten über erhöhte Baustellensicherheit bis hin zur Risikobewertung und Prozessoptimierung.

Das bringt Künstliche Intelligenz bei Bauprojekten:

• Probleme rascher identifizieren und aufzeigen: Wenn ein Mensch Projektbilder auf Auffälligkeiten überprüft, dauert das. Eine trainierte K.I. durchforstet tausende Bilder innerhalb von Sekunden, und identifiziert so zum Beispiel dunkle Flecken auf Wänden, die auf einen Schaden hindeuten können. Entsprechende Datenmengen vorausgesetzt kann eine künstliche Intelligenz am Bau verschiedenste Daten nach bestimmten Mustern durchsuchen und im Bedarfsfall Menschen in Kenntnis setzen.
• K.I. als Unterstützung oder Grundlage für andere digitale Lösungen am Bau: Der Einsatz autonomer Maschinen setzt Software zur Steuerung voraus. Damit selbstfahrende Bulldozer keine Gefahr darstellen, muss die Software einwandfrei funktionieren und Muster richtig erkennen. Machine Learning schafft hier Abhilfe.

Das Zukunftspotenzial von K.I. auf der Baustelle:

Rund um die Entwicklungen von K.I.-Lösungen gab es in den letzten Jahren große Fortschritte. Nun dringen Anbieter:innen verstärkt in das Bauwesen. Der Trend wird dadurch begünstigt, dass auch in der Baubranche mit immer größeren Datenmengen gearbeitet wird. Darum verwundert es nicht, wenn immer mehr Unternehmen daraus weitere Nutzen ziehen wollen. Künstliche Intelligenz wird in Zukunft eine immer wichtigere Rolle spielen und in verschiedenen Prozessen am Bau zum Einsatz kommen.

LESETIPP: Welche Prozesse mit K.I. am Bau zukünftig effizienter erfolgen

3. Bausoftware als Eckpfeiler der Digitalisierung der Baubranche

Software bildet bei immer mehr Bauvorhaben die Grundlage für die erfolgreiche Umsetzung. Lösungen wie PlanRadar werden von Unternehmen aller Größen für verschiedene Aufgaben eingesetzt: Mängelmanagement, Baudokumentation, Reporting, Abnahmen, Bestandsaufnahmen, Beweissicherung, Due-Diligence, Zertifizierungen, oder zur Aufgabenzuweisung.

Diese Tätigkeiten macht Bausoftware leichter & effizienter:

• Dokumentation von Sachverhalten am Bau: Baufehler, offene Leistungen oder andere Informationen werden auf digitalen Plänen oder in mehrdimensionalen Modellen verzeichnet. Die Informationen zu jedem Sachverhalt können je nach Wunsch oder Anforderung als Text, Sprachnotiz, Bild und Video gespeichert werden. Der Vorteil: Alle Fakten sind gebündelt an einem Ort auffindbar und miteinander verknüpft.
• Übermittlung von Informationen an Mitarbeiter:innen und Projektbeteiligte: Mittels Bausoftware erfolgt der Datenaustausch mit relevanten Personen in Echtzeit. Daten werden schnell, sicher und transparent übermittelt und lassen sich einfach nachverfolgen.
• Auswertung von Daten: Softwarelösungen bieten umfassende Möglichkeiten zur Auswertung der erfassten Daten an. So lassen sich Probleme, Trends und Muster auf einen Blick erkennen.
• Vereinfachtes Berichtswesen: Informationen lassen sich auf Knopfdruck in vollständigen Berichten zusammenführen und exportieren. Lange Nachbearbeitungszeiten im Büro entfallen somit.

Das Zukunftspotential von Bausoftware:

Digitale Software-Lösungen machen Prozesse auf der Baustelle und im Büro schneller und effizienter. Eine Kundenumfrage von PlanRadar mit 3.000 Teilnehmer:innen zeigt, dass Anwender:innen durch die Digitalisierung von Abläufen im Schnitt 7 Stunden pro Woche sparen. Somit bildet Software einen wichtigen Baustein für die Digitalisierung der Baubranche und es ist zu erwarten, dass sie in Zukunft bei vielen Unternehmen eine noch wichtigere Rolle einnehmen wird.

LESETIPP: Wie Sie mit der Bausoftware PlanRadar am Bau die Effizienz steigern

4. BIM – Building Information Technology

BIM (Building Information Modeling) ist quasi das „Leittier” und die Haupttechnologie im modernen Designwesen. Es beinhaltet nicht nur die virtuelle Modellierung eines Gebäudes, sondern eine umfassende digitale Darstellung der physischen und funktionalen Eigenschaften eines Objekts. BIM berücksichtigt nicht nur die Konstruktion, sondern auch die Ausrüstung, das Management, den Betrieb eines Objekts, inklusive Wartung und Instandhaltung. Somit deckt die Technologie die den gesamten Lebenszyklus eines Objekts ab. Alle für das Objekt relevanten Komponenten und Nuancen im Design werden notwendigerweise berücksichtigt und in einem Projekt berücksichtigt. Wenn ein Element oder eine Ergänzung entfernt oder ersetzt wird, wird das gesamte Modell mit dieser Korrektur neu berechnet.

So fördert BIM die Digitalisierung der Baubranche:

• Einfacherer Visualisierung von Projekten: Mit BIM können Anwender:innen Projekte planen und visualisieren, bevor die ersten Arbeiten auf der Baustelle beginnen. Raumnutzungssimulationen und 3D-Visualisierungen geben Nutzer:innen einen besseren Einblick in ein Gebäude, so dass bei Bedarf einfacher Änderungen vorgenommen werden können.
• Flexibilität bei Prozessen: Bei jedem Bauvorhaben kommt es zu Designänderungen. BIM ermöglicht eine bessere Überwachung dieser Änderungen, wodurch es sehr einfach ist, zu einem früheren Entwurfsmodell zurückzukehren, wenn bei einem neuen Entwurf ein Fehler angezeigt wird.
• Nutzbarkeit über den gesamten Gebäudelebenszyklus hinweg: Einmal im Modell erfasste Daten lassen sich dauerhaft hinterlegen, so dass Änderungen, bestimmte Entwicklungen, oder erfolgte Maßnahmen im Objekt auch im Nachhinein schnell nachvollzogen werden können.

Die BIM-Technologie reduziert:

• Materialkosten
• Fehlerquoten
• Zeitaufwand

Das Zukunftspotenzial von BIM im Bauwesen:

BIM gewinnt auch in der DACH-Region zunehmend an Bedeutung. 66 Prozent der von PlanRadar befragten Unternehmen gehen davon aus, in den nächsten Jahren durchschnittliche bis große Investitionen im Bereich BIM zu tätigen. Bereits heute hat Deutschland den Einsatz von BIM in allen Infrastrukturprojekten implementiert. Besonders in den Benelux-Staaten und dem Vereinigten Königreich noch weiter verbreitet. So wird im Vereinigten Königreich beispielsweise BIM Level 2 in allen staatlich finanzierten Bauprojekten anhand der TIP Roadmap 2030 umgesetzt.

LESETIPP: So macht die BIM-Funktionalität von PlanRadar Bauprojekte effizienter

5. 3D-Druck auf der Baustelle

Beim 3D-Druck am Bau werden Schichten aus Materialien wie Zement oder Kunststoff verklebt, um Gebäude zu errichten. Die Möglichkeit, Mauern und andere Gebäudeteile von Maschinen fertigen zu lassen, wird von Bauunternehmen mit Interesse betrachtet.

Das alles ist mit 3D-Druck im Bauwesen möglich:

• Schnellere Errichtung von Gebäuden und Gebäudeteilen: Sofern die Materialien für den Fertigungsprozess vorhanden sind, können 3D-Drucker ohne Unterbrechung an der Herstellung eines Gebäudes arbeiten.
• Weniger Materialverbrauch: Ein Hauptargument für die Digitalisierung der Baubranche ist die Effizienzsteigerung. Dazu zählt auch die Vermeidung von Abfällen. Durch den Einsatz von 3D-Druckern lässt sich der Materialverbrauch exakt berechnen und steuern, wodurch sich große Kosteneffizienzen erzielen lassen.
• Ausgefallene Designmöglichkeiten: Im Gegensatz zu konventionellen Baumethoden ermöglicht die Technologie die Umsetzung von organischen Formen, wodurch sich ausgefallene Objekte verwirklichen lassen.

Das Zukunftspotential des 3D-Drucks am Bau:

Dem 3D-Druck von Beton wird eine besondere Zukunft prognostiziert. Es gibt bereits nachhaltige und skalierbare Lösungen für die konkrete 3D-Modellierung verschiedener Objekte (z.B. BAM, Zentrum für 3D-Druck von Betonbauelementen in den Niederlanden). Mit Hilfe dieser Technologie können ganze Wohnhäuser zeiteffizient und optimal ausgerichtet in kurzer zeit erstellt werden.

Vorläufig wird jedes Jahr eine nur geringe Anzahl an Gebäuden mit Hilfe des 3D-Druck-Verfahrens errichtet. Vielen Unternehmen scheint der Einsatz der Technologie auf der Baustelle als zu umständlich. Darum ist wahrscheinlich, dass die Technologie in Zukunft weniger direkt vor Ort, sondern in der Vorfertigung von Gebäudeteilen zum Einsatz kommen wird.

LESETIPP: Das sind die Vorteile 3D-Druck im Bauwesen

6. IoT – Internet of Things

Das Internet of Things (IoT) bietet am Bau verschiedene Vorteile. Mit dem Internet verbundene Geräte und Sensoren erfassen Daten über Aktivitäten, Leistungen und Bedingungen auf der Baustelle und senden sie an eine zentrale Plattform. Das ermöglicht die Auswertung umfassender Datensätze, woraus sich Rückschlüsse auf den Projektstatus und andere Faktoren ziehen lassen.

IoT verbessert die Sicherheit auf Baustellen durch Anwendungen wie;

• smarte Wearables, die die Vitaldaten der Arbeiter:innen überwachen
• Sensoren
• Drohnen
• RFID-Tags, welche Arbeitsabläufe optimieren
• Intelligentes Materialmanagement

Studien zeigen, dass Baufirmen, die BIM nutzen, eine gesteigerte Produktivität und weniger Fehler verzeichnen. Allerdings gibt es auch Herausforderungen für das IoT in der Baubranche. Insbesondere sind hier Cybersecurity-Risiken und die begrenzte Anwendung von Robotertechnologien zu nennen.

Dafür wird IoT am Bau eingesetzt:

• Besseres Management der verfügbaren Ressourcen: Durch den Einsatz von IoT lassen sich Geräte einfach lokalisieren und ihre Verbräuche lückenlos überwachen. Die Koordination der Bauabläufe wird somit einfacher und präziser.
• Erhöhte Baustellensicherheit: Von Arbeiter:innen getragene Sensoren senden in Echtzeit Berichte und können im Notfall oder bei Gefahr im Verzug Signale senden.
• Wartungsbedarfe werden automatisch erfasst und an die verantwortlichen Personen weitergeleitet: Geräte setzen Anwender:innen und Verantwortliche davon in Kenntnis, wenn zum Beispiel eine zuvor definierte Zahl von Betriebsstunden überschritten wurde, oder wenn ungewöhnliche Vibrationen auftreten. So können Maßnahmen zur Wartung und Instandhaltung getätigt werden, bevor es zum Ausfall kommt.
• Vereinfachte Dokumentation und Berichtserstellung: Da Sensoren Daten zu verschiedenen Sachverhalten auf der Baustelle automatisch senden, müssen Sie nicht umständlich von Hand erfasst werden. Die erfassten Informationen können von Softwarelösungen zu Dokumentationszwecken oder für die Erstellung von Berichten automatisch weiterverarbeitet werden.

Das Zukunftspotential von IoT in der Baubranche:

In den nächsten Jahren könnte sich der Markt auf das Drei- bis Vierfache vergrößern. Die Studie “IoT in Construction Market by Application” von Allied Market Research geht bis 2031 von einem Anstieg des Marktvolumens auf 44,2 Milliarden Dollar aus. Die jährliche Wachstumsrate des IoT im Bauwesen wird auf 14,6 Prozent beziffert. Zwar führte die Pandemie zu Projektverzögerungen und einem Rückgang der Nachfrage nach IoT in der Baubranche. Dieser Trend beginnt sich aber 2023/24 vielerorts bereits zu ändern. 

Trotz Herausforderungen bietet der wachsende IoT-Markt dem Bauwesen zahlreiche Vorteile und genießt damit eine steigende Popularität. Während auch im DACH-Raum ein Anstieg des Wachstums erwartet wird, findet die Implementierung vor allem im asiatischen Raum besonders rasant statt.

LESETIPP: Das alles kann IoT am Bau

7. Drohnen auf der Baustelle

Drohnen haben sich in den letzten Jahren als fliegende Helferinnen am Bau etabliert. Ihr Einsatz lohnt sich vor allem dann, wenn Informationen an für Menschen schwer zugänglichen Orten schnell erfasst werden sollen.

Dafür werden Drohnen bei Bauprojekten eingesetzt:

• Inspektionen des Baugeschehens: Ob bei Brücken, Hochhäusern, oder anderen Projekten – überall dort, wo Menschen schwer oder nur unter großem Aufwand gelangen können, verschaffen Drohnen einen raschen Überblick über den Stand der Dinge.
• Visualisierung und Überwachung des Baufortschritts: Auf Baustellen erfolgen tägliche Veränderungen. Mittels Überwachung aus der Luft lassen sich die wechselnden Standorte von Geräten, Materialien sowie andere Fakten problemlos nachverfolgen.
• Vermessung von Baustellen: Mittels Drohnenvermessung lassen sich Informationen zur Größe von Arealen, Aushubvolumen und mehr viel schneller erfassen, als vom Boden aus.

Das Zukunftspotential von Drohnen im Bauwesen:

Laut Schätzungen verwenden inzwischen rund 20% der Bauunternehmen Drohnen am Bau. Diese Zahl wird in den nächsten Jahren noch weiter steigen. Die Flugroboter spielen somit eine entscheidende Rolle für die Digitalisierung der Baubranche.

LESETIPP: Drohnen auf der Baustelle – der große Leitfaden

8. Cloud-Lösungen und mobile Technologien als Grundlage für die Digitalisierung der Baubranche

Die Arbeit mit BIM-Modellen setzt die Einbeziehung von Cloud-Diensten für den Datenaustausch und Echtzeitinformationen voraus. Clouds können eine Vielzahl segmentierter Informationen und Tools enthalten, von Software für Architekt:innen bis hin zu Projektmanagementsystemen, die jeder Projektteilnehmer:in jederzeit über ein mobiles Gerät zur Verfügung stehen – eine direkte Kommunikation für eine optimierte Zusammenarbeit wird somit bewerkstelligt.

Cloud-Dienste bieten und ermöglichen:

• Hohe Mobilität: Auf alle Informationen kann von jedem Gerät mit Internetverbindung zugegriffen werden.
• Die Menge der in der Cloud gespeicherten Informationen ist nicht begrenzt: Ebenso wenig wie die Rechenleistung der Server, auf denen die Daten gespeichert sind.
• Skalierung entsprechend den Anforderungen des Bauprojekts: Flexibel an die Anforderungen angepasst, bei gleichbleibender oder gesteigerter Produktivität.
• Erschwingliche Services: Der Aufbau einer eigenen IT-Infrastruktur ist wesentlich kostenintensiver als die Verwendung eines Cloud-Service-Providers.
• Sofortiger Zugriff auf die Informationen aller Projektteilnehmer:innen.
• Unkomplizierte Zusammenarbeit und Kommunikation in Echtzeit.
• Verwaltung mehrerer Baustellen ohne Qualitätsverlust. die Möglichkeit, mehrere Baustellen ohne Verlust der Qualitätskontrolle zu verwalten – die Cloud hilft bei der Synchronisation;

9. Virtuelle und erweiterte Realität

Virtuelle Realität (VR) hat sich im Bauwesen etabliert. Die Technologie erlaubt es unter anderem, durch zukünftige Gebäude zu navigieren. Dies verändert grundlegend, wie Bauprojekte präsentiert und wahrgenommen werden.

Zusätzlich spielt die sogenannte erweiterte Realität (AR) eine immer wichtigere Rolle. Sie fügt der echten Welt digitale Elemente hinzu, um Designkonzepte zu vervollständigen. Dies ermöglicht es, Änderungen direkt vor Ort zu visualisieren und verbessert die Entscheidungsfindung. Beide Technologien bringen Effizienz und Genauigkeit in den Planungsprozess. Fehler lassen sich früher erkennen und korrigieren, was Zeit und Kosten spart. Darüber hinaus wird die Kommunikation zwischen den Beteiligten verbessert. VR und AR sind nicht nur praktische Werkzeuge, sondern auch ein Schritt hin zu nachhaltigerem Bauen, indem sie helfen, Ressourcen zu schonen und Abfall zu reduzieren.

VR verleiht einem virtuellen Objekt noch mehr Integrität, wobei digitale Informationen mit physischen Informationen “zum Leben erweckt” werden. Die Virtuelle Realität ist sehr tiefgreifend, ein Umstand, der mehrdimensionalen Modellen zuträglich ist. Sie gibt einen ersten Überblick, um rasch professionelle Lösungen zu definieren oder Platz für Expertenmeinungen bietet.

Mit dieser Technologie:

• Testen Sie die Machbarkeit neuer Designs
• Verfolgen Sie den Arbeitsfortschritt
• Identifizieren Sie Mängel und Probleme schon in frühen Phasen
• Besitzen Sie ein praktisches Werkzeug vor Ort zur Abklärung komplexer Strukturen

10. Digitaler Zwilling

Bei digitalen Zwillingen im Bauwesen handelt es sich um virtuelle Kopien physischer Objekte – von einzelnen Gebäuden bis hin zu ganzen Städten. Diese Technologie geht Hand in Hand mit BIM. Die Technologien teilen sich gemeinsam Elemente. Der Hauptunterschied zwischen ihnen besteht jedoch darin, dass der digitale Zwilling das Ziel hat, die Interaktion einer Person mit der Umgebung und einem Objekt zu simulieren. Ein virtueller Zwilling eines physischen Objekts gibt Auskunft über den aktuellen Status der erstellten Ökosysteme, Infrastrukturen und deren Auswirkungen auf Benutzer.

Das Computermodell integriert Informationen in eine einzige Umgebung, auf die jede und jeder zugreifen kann. Das BIM-Modell ist im Allgemeinen statisch, während sich der dynamische digitale Zwilling im Laufe der Zeit verändern kann. Zwillinge bieten die Möglichkeit, verschiedene Szenarien und Bedrohungen, wie z.B. die Auswirkungen von Naturkatastrophen oder Bränden oder den Wegfall  eines Elements mithilfe von Simulationen zu testen. Basierend auf dem BIM-Modell kann der digitale Zwilling diese Informationen durch die Integration verschiedener Informationsblöcke „erfahren“. Die Vorhersagefunktion des digitalen Zwillings ist also eine der wesentlichen Merkmale dieser Technologie. Mögliche Probleme oder ein genaues Verständnis darüber, dass das Objekt eventuell zu erwartenden Belastungen standhalten kann, ermöglichen es den Bauherren, Mehrausgaben zu vermeiden, Prozesse zu optimieren und Anpassungen in einem frühen Stadium vorzunehmen.

11. Blockchain

Im Bauwesen werden Blockchains in Form von „Smart Contracts“ implementiert, die als “Administrator” für alle Vertragsparteien fungieren: Das digitale Protokoll des Smart Contract wird im Blockchain-Netzwerk bereitgestellt.

Die Blockchain-Technologie diente ursprünglich für Kryptowährungstransaktionen, aber ihre Garantie für Sicherheit und Transparenz kann auch Bauunternehmen effektiv dienen. Informationen werden zwischen Endbenutzer:innen ausgetauscht (Peer-Systeme fungieren selbst als Server und sind über das Internet verbunden) – ohne einen zentralen Computer. Blockchains sind digitale Informationen, die in einer öffentlichen Transaktionsdatenbank (Block) gespeichert werden, die von Peer-to-Peer-Computersystemen gesteuert oder von einem Computernetzwerk (Chain-Chain) überprüft werden.

Jedes Gerät in der Blockchain enthält verschiedene Arten von Informationen, z. B. den Nachweis einer Bankfinanztransaktion, eines Vertrags, einer Eigentumsurkunde oder einer Authentifizierung. Die Sicherheit von Blockchain-Daten wird von jeder Teilnehmer:in im Netzwerk kontrolliert, der für seinen Teil des Schutzes von Informationen mit einer digitalen Signatur verantwortlich ist und einen schnellen und sicheren Informationsaustausch gewährleistet, wobei die Teilnahme Dritter, beispielsweise einer Bank, umgangen wird. Die Dezentralisierung von Operationen, bei denen den Stakeholder:innen im Netzwerk Verantwortung und Garantie übertragen werden, ist der Hauptvorteil der Blockchain.

Ein „Smart Contract“ ist eine Art digitales Protokoll, das in einem Blockchain-Netzwerk bereitgestellt wird, um die Vertragsbedingungen zu erfüllen. Bekanntlich sind mehrere Unternehmen, Subunternehmer:innen und Zulieferer:innen am Bau beteiligt. Alle Projektdaten werden an einem zentralen Ort gespeichert, mit dessen Hilfe die Baustelle überwacht und verwaltet wird. Mithilfe der Blockchain-Technologie können Projektdaten jedoch in Echtzeit effizienter verfolgt und verarbeitet werden – ohne Beteiligung Dritter . Die Blockchain-Technologie bietet Transparenz während des Bauprozesses, macht sie offen und rationalisiert den Workflow des Projektes. Darüber hinaus erleichtert es die Zusammenarbeit und eine zeitnahe Entscheidungsfindung, minimiert das Risiko und vermeidet Streitigkeiten.

Blockchains unterstützen Sie unter anderem bei den Themen:

• Zahlungsprozess
• Erfüllung von Transaktionen
• Gebäudeinspektionen
• Transparente Sicherheitsprotokolle
• Beschwerdemanagement

12. Neue Baustoffe

Baustoffe tragen zwar nicht unmittelbar zur Digitalisierung der Baubranche bei, sollen an dieser Stelle aber trotzdem nicht vergessen werden. Die Tatsache, dass eine Vielzahl von Gebäuden jetzt so schnell errichtet wird, ist der Verdienst fortschrittlicher Technologie und der neuesten Materialien. Der Markt beobachtet und nutzt schon länger im Bauwesen 3D-Paneele, Dauerschalungen, bewegliche modulare Schalungen, Rahmenkonstruktionen – diese Technologien sind im modernen Bauwesen bereits weit verbreitet. In den letzten zehn Jahren kamen weitere Entwicklungen hinzu.

Hightech-Materialien, die Wärme speichern können und selbst wiederherstellende Eigenschaften aufweisen, werden bereits verwendet. Darüber hinaus gibt es spezielle Materialien, mit denen Häuser die Stadtluft von Smog reinigen können. Moderne Baumaterialien erhalten mit neuen Technologien erstaunliche Alternativen, und eine große Anzahl von Startups stellt fortschrittliche Baumaterialien her, die verschiedene Probleme im Bauwesen lösen.

Ein kleiner Überblick über die vielversprechendsten und gefragtesten Baustoffe der Zukunft, die jetzt verwendet werden.

Holz

Eines der umweltfreundlichsten Materialien – dank neuester Technologien erhält Holz zusätzliche Eigenschaften in Bezug auf Festigkeit und Haltbarkeit, ohne die Umweltstandards zu vernachlässigen. Im Bauwesen ist die skandinavische Rahmentechnologie zur Herstellung von Häusern aus Holz weithin bekannt und auf diesem Gebiet führend. Weitere Länder springen auf diesen Zug auf und folgen dem Trend. Das Wesentliche der Technologie ist, dass ein Holzbalken vertikal gestapelt wird. Dies löst das Problem des Schrumpfens, der Wärmedämmung und der strukturellen Zuverlässigkeit.

Eine neue Anwendungsform von Holz besteht in der Konstruktion mit Hohlblöcken aus Holz. Diese Bauweise vereint gute Dämmung mit Umweltfreundlichkeit. In modernen Konstruktionen wird auch die CLT-Technologie verwendet, die auf dem Kreuzkleben von multidirektionalen Schichten von Holzplatten unter Druck basiert. Dies ist eine neue Technologie im Hochhausbau – in London gibt es ein 9-stöckiges und 30 Meter hohes Gebäude, das mit Hilfe von fünfschichtigen Holzplatten gebaut wurde.

Beton

Eine Vielzahl von Technologien kommt bei Beton zum Zug. Beton selbst ist ein sprödes Material. Sobald jedoch der Betonformel ein spezielles Schalenmineral (Perlmutt) zugesetzt wurde, das den Schalen Elastizität verleiht, nimmt der Beton die gleichen Eigenschaften an. Außerdem wird er leichter und seine Elastizität nimmt signifikant zu. Diese Eigenschaften sind ideal für Häuser in erdbebengefährdeten Gebieten.

Eine weitere neue Entwicklung ist flexibler Beton. Die Technologie zur Herstellung eines solchen Betons basiert auf der Zugabe von Flugasche, einem gängigen Industrieabfallprodukt. Dank dieses Verbundpolymers in der Zusammensetzung des Betons weist das neue Material eine erstaunliche Festigkeit bei hohen (400-fachen) Biegeeigenschaften auf. Die Herstellung dieser Art von Beton ist auch umweltfreundlich.

Ziegel

Die bekannteste neue Entwicklung in diesem Bereich sind die 3D-gedruckten Cool Bricks, die über ein eigenes Kühlsystem verfügen. Aufgrund der Porosität der Ziegel strömt der Luftstrom durch die mit Feuchtigkeit gesättigten Poren und verdampft und kühlt ab. Die Ziegel werden einfach mit Wasser gefüllt. Solches Material ist in heißen Ländern energieeffizient.

Erst kürzlich wurde auf dem Markt ein Ziegel entwickelt, der gleichzeitig auch als Lichtquelle dienen kann. Die mit PEDOT-Polymer beschichteten Smart Bricks können selbst eine Stromquelle sein und für die Notbeleuchtung verwendet werden.

13. CRM-Systeme

Die Baubranche kann es sich heutzutage nicht mehr leisten, auf durchdachte und fest integrierte Systeme für das CRM (Customer Relationship Management) zu verzichten. Nahezu alle Wirtschaftszweige haben den Nutzen der entsprechenden Software-Lösungen erkannt und setzen sie ein, um ihre Wettbewerbsfähigkeit durch eine bessere Bindung der Kundschaft zu stärken.

CRM ist langfristig aufgebaut. Das Ziel besteht darin, die Kundenbeziehungen für eine möglichst ausgedehnte Zeitspanne zu etablieren. Die zugrundeliegende Maxime sämtlicher Bemühungen im Kundenmanagement besteht darin, dass das Unternehmen sich so konsequent wie möglich an den Wünschen und Bedürfnissen der Kundschaft ausrichtet. In der Baubranche bedeutet dies, dass die gestiegenen Anforderungen vonseiten der Kunden und Kundinnen an Umweltverträglichkeit, Wohnqualität und Nachhaltigkeit berücksichtigt werden.

Um effektives Customer Relationship Management betreiben zu können, sollten Bauunternehmen alle vier Elemente dieser Geschäftsstrategie einbeziehen. Dazu gehören analytische, operative, kommunikative und kollaborative Aspekte. CRM-Systeme greifen beispielsweise für die Analyse auf Data-Mining zurück, indem sie Daten über die Kundschaft auswerten. Das Unternehmen erhält dadurch die Möglichkeit, das Verhalten der Kunden und Kundinnen besser einzuschätzen und zukünftige Bedarfe frühzeitig zu erkennen.

Das Zukunftspotenzial von CRM-Systemen in der Baubranche:

Computerbasierte Anwendungen, auf denen das CRM basiert, werden für die Baubranche immer wichtiger. Sie bieten verschiedene Vorteile, etwa größere Umsätze durch eine bessere Passung zwischen den Produkten und den Wünschen der Kundschaft. Gleichzeitig können CRM-Systeme helfen, Fehlerquellen im Kundenservice zu erkennen und auszuräumen. Beispielsweise ist es für Bauunternehmen wichtig, die bevorzugten Kommunikationskanäle der Kundschaft zu nutzen, um sie effektiv ansprechen zu können.

Ein weiteres Argument für die Baubranche besteht in der Kostensenkung. In der Regel ist es deutlich günstiger, bestehende Kunden und Kundinnen zu halten, anstatt neue Kundschaft anzuwerben. CRM-Systeme stellen sicher, dass die langfristige Bindung gelingt und Folgeaufträge vergeben werden. Durch das kollaborative CRM finden Baufirmen zudem Geschäftspartner:innen und Zulieferer, deren (Vor-)Produkte den Ansprüchen der Kundschaft genügen und somit zum Unternehmenserfolg beitragen.

14. Modulares Bauen

Modulares Bauen steht in direkter Verbindung mit der Digitalisierung in der Baubranche, da die Gebäudeeinheiten komplett rechnergestützt geplant werden können. Diese Bauweise denkt die Ansätze im Fertigbau konsequent weiter und nutzt industriell gefertigte Teile, aus denen die Wohneinheiten zusammengesetzt werden. Aus dieser Vorgehensweise ergeben sich für Bauunternehmen mehrere Vorteile. 

Zum einen hat die industrielle Herstellung das Potenzial, in großem Umfang Kosten zu reduzieren. Die Stückzahlen, die maschinell produziert werden können, sind hoch, was die Kosten pro Einzelelement verringert. Zugleich fällt weniger Abfall an, der ungenutzt entsorgt werden muss und die Ausgaben für Material in die Höhe treibt. Nicht zuletzt können modulare Gebäude sehr schnell errichtet werden, was in Zeiten von Wohnungsmangel und fehlenden Geschäftsflächen eine große Chance darstellt.

Der hohe Standardisierungsgrad im modularen Bauen geht mit vielfältigen Individualisierungsmöglichkeiten einher. Die Kundschaft kann zwischen verschiedenen Boden- und Wandbelägen, Fenstern und haustechnischen Elementen auswählen. Dadurch wird es möglich, auf die Wünsche unterschiedlicher Zielgruppen einzugehen und sowohl Privatpersonen als auch Geschäftskunden und -kundinnen mit modularen Räumlichkeiten zu beliefern.

Das Zukunftspotenzial modularer Gebäude für die Baubranche:

Hier besteht mit großer Wahrscheinlichkeit ein bedeutsames Potenzial für die Weiterentwicklung der Branche. Zum einen gibt es immer mehr Menschen, die um knappen Wohnraum konkurrieren. Während die Errichtung von Gebäuden auf herkömmliche Weise viel Zeit in Anspruch nimmt, können mit modularem Bauen binnen weniger Wochen Räume zur Verfügung gestellt werden. Wohnungsnot und überhöhte Mieten, die sich letztendlich negativ auf die gesamte Wirtschaft auswirken, werden so entschärft.

Darüber hinaus sind modulare Gebäude wandelbar und können an die Kundschaft angepasst werden. Unternehmen können so den aktuellen Trend hin zu mehr Nachhaltigkeit aufgreifen, indem sie die Module etwa mit Solaranlagen zur Stromerzeugung ausstatten. Die Werkstoffe, aus denen Außenverschalung, Böden und eventuell Mobiliar bestehen, können ebenfalls nach ökologischen Gesichtspunkten ausgewählt werden.

Die Modulbauweise punktet auch im Hinblick auf Produktionsstandards, Energieeffizienz und Planungssicherheit. Durch die Herstellung in einer Fabrik sind die Werkstoffe keinen negativen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Die Qualität der einzelnen Bauteile kann vor Ort überwacht werden, wodurch Mängeln effektiv vorgebeugt wird.

LESETIPP: Modulares Bauen: Alle Fakten und Infos zum Zukunftstrend

Digitalisierung am Bau: Die Chance ergreifen

Ob 3D-Drucker am Bau, der Einsatz von Drohnen, Building Information Modeling (BIM), oder andere Technologien: Digitale Lösungen sind im Bauwesen auf dem Vormarsch. In jedem Fall sind Unternehmen aber gut beraten, wenn sie vor dem Griff zu einer neuen Technologie eine genaue Bedarfsanalyse durchführen. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass auch jene Personen, die die Tools in der Praxis nutzen sollen, in den Entscheidungsprozess eingebunden werden. Nur so ist sicher, dass Arbeitsprozesse tatsächlich verbessert werden, so dass Unternehmen einer gesteigerten Produktivität sowie deutlichen Wachstumspotenzialen rechnen können.

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