Effizienteres Planen und Bauen

Die Notwendigkeit der Kreislaufwirtschaft, eine neue Generation an Führungskräften und der Fachkräftemangel beschleunigen die Digitalisierung der Bauwirtschaft. Eine Voraussetzung: strukturierte Daten und aufgeräumte Baustellen.
FRANZISKA LEEB

„Sobald eine neue Technologie über dich rollt und du nicht Teil der Dampfwalze bist, bis du ein Teil der Straße.“ – schon 1987 betonte der US-amerikanische Prophet der digitalen Revolution, Stewart Brand, die Notwendigkeit, neue Technologien proaktiv anzunehmen und zu nutzen, um nicht von ihnen überfahren zu werden. Wie eine Dampfwalze rollen aktuell Anwendungen und Programmen, die Algorithmen der Künstlichen Intelligenz nutzen, über uns. Vielen fehlt es noch an der Vorstellung, wie man sich KI effizient und sicher im eigenen Unternehmen zunutze machen kann.

Ob die Bauindustrie eine digitale (R)evolution erlebt oder weiterhin hinter anderen Branchen zurückbleibt, werde sich in den kommenden fünf bis zehn Jahren zeigen, lautet das Resümee einer Studie der Universität für Weiterbildung Krems zur Anwendung von KI im Baugewerbe. Damit die Digitalisierung den Betrieben leichterfällt, lieferten die Studienverfasser Rupert Ledl und Christina Ipser einen „Leitfaden zur Anwendung von Künstlicher Intelligenz im Baugewerbe“ mit.

Er hilft, die Potenziale von KI für das eigene Unternehmen zu eruieren, gibt Handlungsempfehlungen, listet Anwendungsgebiete und Beispiele für passende Softwareprodukte und empfiehlt Schulung und Weiterbildung sowie Beratung durch KI-Experten.

Nutzen und Risiken

Einer, dessen Rat zur professionellen Anwendung von KI in Ziviltechniker- Büros sehr nachgefragt ist, ist der Tragwerksplaner Julian Zotter. Der Spezialist für kreislauffähiges und ressourcen- suffizientes Bauen liefert der Kolleg:innenschaft in Seminaren und Vorträgen Know-how für den praxistauglichen Einsatz von Sprachmodellen wie ChatGPT im Büroalltag. Er ist ein KI-Enthusiast, warnt aber auch davor, die zur Verfügung stehenden Tools allzu blauäugig einzusetzen: „KI liefert oft Ergebnisse, die plausibel klingen, aber falsch sind.“

Risiken entstünden insbesondere durch unvollständige oder veraltete Daten, fehlende Quellennachweise und mangelnde fachliche Kontrolle. Kurzum: KI ersetzt keine Verantwortung, sondern erfordert zusätzliche Qualitätssicherung. Für eine kompetente KI-Anwendung benötige man strukturierte Grundlagen, ansonsten verstärkt diese Ineffizienzen, statt sie zu lösen. Dazu gehört auch das richtige Prompt Engineering, also die Fähigkeit, die Befehle zu formulieren, dass korrekte Ergebnisse geliefert werden. Dabei handle es sich um Programmiersprache, nicht um Konversation.

„Nicht das Tool, sondern die präzise Definition des zu lösenden Problems ist entscheidend“, erklärt Zotter. Sinnvoll sei der KI-Einsatz insbesondere für klar abgegrenzte, wiederkehrende und regelbasierte Aufgaben.

Smarte Baufirmen

KI-Anwendungen bringen laut Zotter bei Bestands- und Portfolioanalysen, der automatisierten Prüfung von Einreich- und Ausschreibungsunterlagen sowie bei der strukturierten Auswertung von Kosten-, Bauteil- und Materialdaten einen realen Mehrwert. Und in der Kreislaufwirtschaft, die den Vergleich, die Klassifikation und das Matching großer Mengen an Bauteilen und Materialien erfordere, blieben Materialpässe und Rückbaudaten „Einzeldokumente ohne operative Wirkung“, führt Julian Zotter aus.

In das gleiche Horn stößt der Praktiker aus dem Baugewerbe. Elmar Hagmann ist Geschäftsführer und Miteigentümer des Bauunternehmens Sedlak: „Die KI muss man trainieren. Das geht nur mit strukturierten Daten und nicht mit wild im Windows Explorer abgelegten Dateien.“ 2019 hat sich das forschungsaffine Wiener Familienunternehmen mit befreundeten mittelständischen Baufirmen aus anderen österreichischen Bundesländern zu Smart Construction Austria, kurz SCA, zusammengeschlossen, um die Digitalisierung am Bau voranzutreiben und gemeinsam Innovationen zu entwickeln. Ein Ergebnis dieser Kooperation ist das Beratungsunternehmen Scale und die gleichnamige Software, die das bislang sehr aufwendige Erstellen von Ökobilanzen von Gebäuden deutlich vereinfacht und dabei hilft, Neubau- und Sanierungsprojekte ressourcenschonend und CO₂-optimiert zu gestalten.

Der Praxistest läuft derzeit anhand eines zu sanierenden Bestandsobjekts der Sedlak Immobilien in der Van-der-Nüll-Gasse in Wien-Favoriten. Das aus dem Jahr 1885 stammende Gründerhaus wird kreislauffähig im Sinne der EU-Taxonomie saniert und aufgestockt. Voraussetzung für die Erfassung der verwertbaren Rohstoffe, die Bewertung der Kreislauffähigkeit und die Erstellung einer Ökobilanz ist ein digitales Gebäudemodell. Mit einem „As-built“-Gebäudemodell, das alle Änderungen gegenüber der Planung dokumentiert, also ein digitalen 3D-Abbild des bestehenden Bauwerks, sind verlässliche Daten für die Betriebsphase und schließlich auch für einen effizienten Rückbau vorhanden.

BIM als Voraussetzung

„BIM ist eine notwendige Voraussetzung für den sinnvollen Einsatz von KI, da strukturierte Datenmodelle benötigt werden“, bestätigt Julian Zotter. Dass sich BIM noch nicht so recht durchgesetzt hat, läge primär an organisatorischen Defiziten wie unklaren Anforderungen seitens der Auftraggeber, fehlender Honorierung der Datenpflege und der falschen Einordnung von BIM als Software- statt als Organisationsaufgabe.

„Digitale Modelle nur für die Planung einzusetzen, ist nicht wirtschaftlich“, erklärt Elmar Hagmann. Es brauche das Dreigestirn BIM (Building Information Modeling) für Planung und Modell, BAM (Building Assembly Modeling) für Bau und Ausführung und BOOM (Building Owner Operator Model) für Nutzung und Betrieb, um Vorteile über die gesamte Wertschöpfungskette hervorzubringen. „Wir sind ein pragmatischer Anwender und setzen die Digitalisierung dort ein, wo sie uns Vorteile bringt“, stellt der Sedlak- Chef fest. Für eine vielversprechende Technologie hält er den Einsatz von Robotik am Bau.

Automatisierter Maurer

Roboter übernehmen längst Tätigkeiten wie das Erstellen eines Gebäudeaufmaßes, können bohren, Schalungselemente positionieren und sogar mauern. So präsentierte Wienerberger vor anderthalb Jahren den in Tschechien gemeinsam mit der Technischen Universität Prag entwickelten Mauerwerkroboter WLTR. „Walter“ ausgesprochen, steht das Akronym für „walllaying terra-based robot“. Elf Roboter sind derzeit europaweit im Einsatz, Tendenz steigend.

Haupteinsatzgebiete sind Tschechien und Großbritannien. In Österreich konnte sich WLTR nach der Anpassung an lokale Bedingungen bereits beim Bau einer Lagerhalle in der Nähe von Tulln beweisen. „Erste Schulungen lokaler Operator:innen starten in Kürze, parallel dazu laufen die Vorbereitungen für weitere konkrete Bauprojekte“, so Wilfried Lechner, Marketingleiter bei Wienerberger.

Der Roboter vermauert bis zu zehn Quadratmeter pro Stunde und das bei jedem Wetter, jeder Tageszeit und ohne Pausen, er wurde bereits bei Einfamilienhäusern als auch bei mehrgeschoßigen Wohnanlagen eingesetzt. Strukturiertheit ist auch hier eine Grundvoraussetzung. So braucht es dafür robotergerechte Ziegel mit Griffmulden, regelmäßige Wandgeometrien und eine effiziente Baustellenlogistik mit gesichertem Materialfluss und durchdachter Palettierung.

Gegen Fachkräftemangel

Man habe WLTR nicht entwickelt, um Menschen zu ersetzen, sondern weil sie fehlen. Der Roboter schafft also Abhilfe in Zeiten des Fachkräftemangels. In der Verbindung von Handwerk mit Hightech entsteht aber auch ein neues Berufsbild, das die Branche wieder attraktiver für jüngere Generationen macht. Körperlich belastende und monotone Arbeiten übernimmt der Roboter, die qualifizierte Fachkraft sorgt dafür, dass er sie korrekt ausführt.

Laut Kremser Studie ein „Silberstreif am Horizont“ sei die neue Generation an Absolvent:innen einschlägiger Berufsausbildungen und Studienrichtungen. Denn sie bringe digitale Selbstverständlichkeit mit und dürfte den Kulturwandel beschleunigen. Auch die Publizität erfolgreicher KI-Projekte erzeuge Konkurrenzdruck und die Bereitschaft in der Branche, hier nicht den Anschluss zu verlieren.