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Baustelle 4.0

Wie die aktuelle industrielle Revolution die Baubranche verändert

 

Industrie 4.0 ist in aller Munde. Es sind hauptsächlich die Unternehmen der Autoindustrie und des Maschinenbaus, die zunehmend Anstrengungen hin zur „Smart Factory“, also zu immer stärker digitalisierten Prozessen, unternehmen. In der Bauwirtschaft gestaltet sich die Realisierung eines Konzeptes 4.0 deutlich schwieriger. Vor allem die Tatsache, dass es sich beim Bau um einen stark arbeitsteiligen und hoch komplexen, weil sehr individualisierten Vorgang handelt, bremst die „Baustelle 4.0“ aus. Hinzu kommt, dass Forschung und Förderung weit hinter dem Bedarf an entsprechenden Neuerungen herhinken.

 

Um das Phänomen Industrie 4.0 einordnen zu können, ist zunächst einmal eine Begriffsklärung notwendig. Mit dem Schlagwort der Industrie 4.0 sind Begriffe wie Digitalisierung, Big Data, Virtualisierung, intelligente Gegenstände bzw. intelligente Fabriken sowie selbstlernend und selbstregulierend verknüpft.

 

Auf das Bauwesen bezogen bedeutet Industrie 4.0 soviel wie die Digitalisierung sämtlicher am Bau wirkender Abläufe über sämtliche Bauphasen, um den Bauprozess zu optimieren. Erste Entwicklungen in diese Richtung sind bisher vor allem im Bereich der Bauplanung gemacht worden. Durch die Möglichkeit über CAD möglichst realitätsnahe digitale Modelle zu erstellen, konnte die Planung um vieles erleichtert werden. Doch der Weg hin zu einer „Baustelle 4.0“ geht weit über die Bauplanung hinaus und genau darin liegt die große Herausforderung, nämlich die Vielzahl an Arbeitsschritten, unterschiedlichen Akteuren, kaufmännischen Abhängigkeiten und qualitativen Ansprüchen in einem großen digitalen Modell abzubilden.

Die Notwendigkeit gerade auch im Bauwesen das Thema Industrie 4.0 voranzutreiben ist besonders hoch, denn die zu erwartenden Umwälzungen und Herausforderungen für das Bauen sind beachtlich. Klimawandel, demographischer Wandel, Urbanisierung, Globalisierung und Ressourcenknappheit werden das Leben weltweit und somit die bauliche Anpassung auf diese Lebensbedinungen beeinflussen.

Schnelligkeit und Effizienz werden entscheidend für das Gelingen dieses Anpassungsprozesses sein und Bauen 4.0 könnte die Lösung dafür sein. Doch das ist leichter gesagt als getan, denn es handelt sich hier ja um nicht weniger als eine industrielle Revolution, die nur mit hohen Investitionen einerseits und mit einem Bruch mit vertrauten Vorgehens- und Denkweisen andererseits einhergehen kann. Dies wird die Entwicklung neuer IT Systeme benötigen und viele Paradigmen in der Bauindustrie über den Haufen werfen.

 

Denn die erfolgreiche Umsetzung eines Konzeptes 4.0 bedeutet sich von bestehendem Denken in den Schienen des eigenen Fachgebiets, des eigenen Gewerkes zu lösen. Nur eine Offenlegung der eigenen Standards und Betriebsabläufe wird es ermöglichen, dass bisher getrennt arbeitende Bereiche im Rahmen eines ganzheitlichen Modells betrachtet und optimiert werden können. Zudem wird die Bereitschaft an eigenen Insellösungen festzuhalten und stattdessen standardisierte Abläufe umzusetzen erforderlich werden. Darin liegt natürlich für jeden einzelnen Akteur ein doppeltes Risiko: Wer sich zu früh für eventuelle Schnittstellen öffnet, macht sich angreifbar; wer es zu spät macht, wird eventuell der Entwicklung nur noch hinterherlaufen können und vergebene Claims nicht mehr erobern können. Andersherum ausgedrückt bedeutet Industrie 4.0 die Chance nicht nur die baulichen, sondern die eigenen unternehmerischen Herausforderungen zu meistern.

 

Wie könnte eine Baustelle 4.0 idealtypisch aussehen? Hier ein kurzes Szenario: Alle Planungs- und Bauabläufe werden anhand von Parametern digitalisiert und miteinander vernetzt. Durch die Virtualisierung können Anpassungen jeder Art vorgenommen werden und so sowohl der Bauvorgang als auch das entstehende Bauobjekt optimiert werden, individuelle Abänderungen vorgenommen werden. Jede Änderung am Ursprungsmodell verändert zugleich die daraus resultierenden Vorgaben für alle Projektbeteiligten. Die zugrunde liegende Software, die das Baumodell abbildet, leistet auch Projektsteuerung und -controlling. Die Arbeit der Architekten, Ingenieure und Handwerker vor Ort wird durch mobile Endgeräte angeleitet. Qualitätssteigernde und hoch präzise Maschinen, die ihre „Arbeitsanweisungen“ ebenfalls digital erhalten, unterstützen den Bauvorgang. Andere Geräte, aber sogar in einzelnen Bauprodukten integrierte Chips messen und vermessen bestimmte Bauabläufe und liefern Daten an das Modell zurück, die wiederum Kontrolle und gegebenenfalls Korrektur ermöglichen. Zudem „kommunizieren“ Bauprodukte und Maschinen untereinander und regeln somit bestimmte Bauabläufe selbst. Das Resultat einer solchen digitalen Baustelle ist ein zeit-, kosten- und qualitätsoptimiertes Bauobjekt.

 

Doch vor der Optimierung steht nun zuerst einmal die Implementierung. Sie erfordert wie bereits erwähnt nicht nur immense Investitionen, veränderte Arbeitsstrukturen, Transparenz und Anpassungsfähigkeit, sondern sie wird auch die Art und Weise, wie bisher am Bau gearbeitet wurde, radikal verändern. Einfache repetitive Arbeiten werden zunehmend durch Roboter oder Maschinen erledigt. Handwerker werden neues Wissen erlernen müssen, das über die reine Ausübung des Handwerks hinaus geht und das Analysieren mit und Handling von Software und Maschinen umfassen muss. Nicht nur Menschen sondern auch Dinge werden aktive Teilnehmer am Bauprozess werden und somit neue Arbeitsformen kreieren. All das wird natürlich nur möglich sein, wenn entsprechende Softwarelösungen geschaffen werden, für die zwar die grundlegenden Voraussetzungen bereits bestehen, die aber in der benötigten Komplexität noch nicht zusammengeführt wurden.

 

Industrie 4.0 ist eine riesige Herausforderung für alle Beteiligten der Baubranche. Ihr Gelingen wird nicht nur über die erfolgreiche umwelt- und ressourcenbewusste Gestaltung unserer Zukunft entscheiden, sondern auch über das Wohl oder Wehe von einzelnen Firmen und eines gesamten Wirtschaftsstandortes. Die deutsche Bauindustrie sollte sich die hohe Qualität, den guten Ausbildungsstand und das Ansehen in der Welt zunutze machen und dieses Thema vorantreiben. Die öffentliche Hand ist aufgerufen, diese Entwicklung zu unterstützen und einem der wichtigsten Wirtschaftsfaktoren in Deutschland die Rahmenbedingungen zu schaffen, die in der Automobilindustrie und im Maschinenbau selbstverständlich zu sein scheinen. Erste Schritte auf dem Weg hin zur Baustelle 4.0 sind gemacht, doch es liegt noch viel Arbeit vor uns. Wie immer gilt: Packen wir es an!

 

 

 

Foto: © koya979 - Fotolia

 

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