Mobile Monday Event #40 - Die digitale Baustelle

Mobile Monday #40 – die digitale Baustelle

Das 40. Mobile Monday Event hatte als Themenschwerpunkt die digitale Baustelle. Hochkarätige Speaker aus dem Bauwesen gaben Einblicke darüber, wie sehr sich Digitalisierung auf die Baustelle auswirkt und welche branchenverändernde Trends auf uns zukommen werden.

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Mobile Monday #40: die digitale Baustelle

Die besten Insights aus den Vorträgen und der anschließenden Podiumsdiskussion haben wir für dich zusammengefasst:

Was sind die Chancen der Digitalisierung im Bauwesen?

Die Digitalisierung ermöglicht eine extrem hohe Präzision, die mit Papier aufgrund des hohen Aufwands nicht möglich gewesen wäre. Darüber hinaus erspart sie Zeit, steigert die Genauigkeit der zu verarbeitenden Daten und reduziert die Fehleranfälligkeit. Außerdem schafft die zunehmende Digitalisierung intelligentes Werkzeug und Material, das der Bauleitung wichtige Inputs zur Planung der nächsten Schritte übermittelt. Je besser die Bedarfserhebung und die ersten Planungsschritte durch die Bereitstellung digitaler Daten definiert werden kann, desto effizienter wirkt sich das auf die Gesamtkosten des Gebäudes aus.

Wo steht Österreich im internationalen Vergleich und wo gibt es Aufholbedarf?

Österreichische Bauunternehmen planen bereits großflächig digital, die Frage ist jedoch, wie die Daten zusammengeführt werden. Vermessungsdaten, Architekturdaten, Geometriedaten, Daten des Tragwerkplaners, des Haustechnikers, des Elektrotechnikers müssen koordiniert und in einer Form bereitgestellt werden, auf die jeder Partner synchronisiert und automatisch zugreifen kann. Langfristig müssen wir weg von verteilten Stammdaten, ausgedruckten Plänen Insellösungen. Alles Wesentliche muss in einen Avatar, also ein großes digitales Modell fließen, in das alles, bis zur Betriebsanleitung des jeweiligen Gerätes, dokumentiert ist. Die digitale Planungsmethode BIM (Building Information Modelling)  ermöglicht das und ist im Prinzip eine gut organisierte Datenbank, im Gegensatz zu vielen einzelnen Dokumenten, die überall verteilt vorliegen.

Die Sehnsucht nach digitalen, integralen Modellen entstammt also aus der Arbeit in riesigen, vernetzten Teams. Auf der Baustelle arbeitet man nie solo, da es für einen Entwickler viel zu komplex ist, all Information alleine halten zu können.

In Österreich sind 99,7% der in der Baubranche tätigen Unternehmen KMUs und davon sind 87% Kleinstunternehmen. In Deutschland sind 99,3% KMUs und in der Schweiz 99%. Diese vielen kleinen Unternehmen leben davon, Informationen flexibel und barrierearm auszutauschen. So lange die beiden starken europäischen Technologie-Anbieter (Open und Closed BIM) ihr Monopol am Markt halten und ihre Schnittstellen nicht 100% der Informationen transportieren können, so lange wird sich BIM in diesen verzweigten Strukturen nicht durchsetzen können. Erst wenn die Schnittstellen so gestaltet sind, dass wirklich alle Informationen Open Source von einer Plattform zur anderen transportieren können, wird der Bau diese Technologien adaptieren können – und zwar schneller, als es in anderen Branchen passiert.

Das Daten-Austausch-Problem ist auch der Grund dafür, das BIM in anderen Ländern noch nicht restlos verbreitet ist. Der Vorteil der Skandinavier – die in Europa als Wegbeschreiter angesehen werden – liegt in deren Persönlichkeit. Die haben auch nicht wesentlich mehr Software-Anbieter, setzen sich aber eher zusammen an einen Tisch und definieren “wie machen wirs” und “welche Granularität” erwarten wir uns.

Die Standardisierung ist in der DACH-Region bei weitem nicht dort, wo sie sein sollte.

Wie kann BIM nun tatsächlich auf die Baustelle gebracht werden?

Jedes Haus ist quasi ein Prototyp und die örtlichen Gegebenheiten sind sehr spezifisch. Das heißt im Modell sind Annahmen enthalten, die vor Ort vom Polier geändert werden, weil er z.B. ein anderen Material als vorgegeben, verwendet. Es kostet viel Geld, die Personen vor Ort auch noch dokumentieren zu lassen, was sie während des Tages getan haben. Das heißt am Ende des Projektes gibt es ein theoretisches und ein gebautes Modell und zwischen diesen beiden können Welten liegen.

Wer ist der Digitalisierungstreiber in der Branche?

Aufgrund der hohen Kosten können eigentlich nur Großunternehmen die treibende Kraft stellen. Kleinunternehmen wickeln zwar hie und da ein BIM-basiertes Projekt um, jedoch fehlt es oft an Personal und Geld, um BIM als übergreifenden Standard zu etablieren.

Wie verändert die Digitalisierung die Zusammenarbeit?

Die Technologie wird Planer und Ausführer noch mehr zusammenführen, weil in der Bauindustrie viel enger kollaboriert werden muss, um gute Bauwerke entstehen zu lassen und State-of-the-Art Technologien gewinnbringend anwenden zu können. Roboter und 3D Drucker machen dort einen Sinn, wo extrem ausgefeiltes Material eingesetzt wird.

Jeder Planer / Ingenieur muss wissen, was möglich ist und wie Optimierungsprozesse aussehen können. Daher ist der Wissenstransfer die wahre Revolution auf der Baustelle und nicht die alleinige Digitalisierung eines Prozesses.

Stichwort Datenschutzgrundverordnung: Wem gehören die Baudaten, wenn alle auf sie zugreifen, sie vermehren und ändern können?

Durch das Aufkommen von Cloudlösungen und kollaborativem Arbeiten ist noch unklar, wem die erhobenen Daten gehören und wer für Fehler haftet. Bleibt ein Fehler in einem digitalen Modell unentdeckt, wirkt sich das wie ein Domino-Effekt auf alle Beteiligten aus, da alle auf diesem aufsetzen. Büros, die die Gesamtplanung machen und die Verteilung der Daten auf mehrere Parteien verhindern, werden zukünftig sicher Vorteile haben. Mit den Verantwortlichkeiten im Detail werden sich Juristen sicher noch ausreichend beschäftigen müssen.

Können digitale Prozesse zeitliche Verzögerungen und Budgetüberschreitungen verhindern?

Durch intelligentes Werkzeug und Materialien im Sinne von IoT führen kleine Ideen zu großen Ergebnissen, Prozesse werden generell optimiert und die Wartung der Geräte wird einfacher. Gerade Laser Scanning bietet Abhilfe, wenn bei bereits bestehenden Bauprojekten wichtige Daten und Dokumentation fehlen.

Was sind die Trends des Construction 4.0 Zeitalters?

  1. Automatisierung durch den vermehrten Einsatz von Robotern
  2. Modulare Bauweise zur Steigerung der Nachhaltigkeit
  3. IoT, um Durchlaufzeiten und Mängelbehebung zu beschleunigen
  4. Open Source Technologien und die Erweiterung von Schnittstellen zur Förderung der gemeinsamen Produktivität
  5. Kraft durch ein Kollektiv aus ZiviltechnikerInnen und Software EntwicklerInnen
  6. Intelligenter sanieren statt neu zu bauen
  7. 3D Druck

Die Präsentationen der Vortragenden

3D Laser Scanning in der Vermessung – Geschäftsführer Boris Bogensberger

Die Chancen der Digitalisierung im Bauwesen zeigt sich am besten anhand einiger Projekte des innovativen Vermessungsbüros aus Wien. Digitalisierung ermöglicht es, neue Geometrien zu entwickeln, gewährleistet hohe Präzision und Datenmengen in kürzester Zeit, Effizienzsteigerung und Schnelligkeit.

Das Geschäftsfeld der Vermessung hat sich in den letzten 35 massiv entwickelt. Als ich 1982 in die Arbeitswelt eingetreten bin, wurde fast noch alles analog gezeichnet und berechnet. Das einzige Hilfsmittel war ein Taschenrechner. 1985 haben wir die Taschenrechner durch PCs und Plotter ersetzt und heutzutage sind Hochleistungscomputer Standard auf jedem unserer Arbeitsplätze.

Im Bereich der Katastervermessung setzen wir seit einigen Jahren digitale Feldbücher ein, das heißt alle Messdaten werden aufs Tablet übertragen und Papier überflüssig für den Außendienst.

Für große Vermessungsgebiete wie Deponien setzen wir seit 5 Jahren auf unsere Drohne, die uns Zeit und Geld erspart.

Mit unseren Messrobotern können wir Maschinen steuern, zB für die Sanierung eines Tunnels und das 3D Laserscanning verarbeitet immer größer werdende Datenmengen in Höchstgeschwindigkeit. Den ersten Scanner haben wir im Tierpark Schönbrunn verwendet. Damals wurden 7000 Punkte pro Sekunde erfasst und ein Parser, den ich in Turbopascal entwickelt habe, strukturierte mir diese Punktwolke und bereitete sie für AutoCAD auf. Heute können moderne Scanner 1 Million Punkte pro Sekunde messen und Milliarden Punkte auf jedem Tablet problemlos darstellen.

Der Scanner misst mit einem Detailgrad, der in der herkömmlichen Vermessung aufgrund des größeren zeitlichen Aufwands nicht möglich gewesen wäre. Sie können wie in der Voest Alpine in vollem Betrieb der Baustelle oder des Industriekunden angewendet werden. Bis 60 Grad funktionieren die Geräte gut.

Durch berührungsloses Messen können die 3D Laserscanner auch in heiklen Situationen und Gegenden eingesetzt werden und können die Messung sogar in Bewegung durchführen.

Aus der Punktwolke entstehen dann digitale Modelle, die die perfekte Basis für BIMs sind.

Die Herausforderungen beim 3D Laserscanning sind sicherlich Genauigkeit und Referenznetze. Für größere Projekte kommen oft mehrere Technologien zum Einsatz, um eine perfekte Punktwolke abzunehmen.

Die Datenmengen schrecken oft ab, weil manchmal Terabytes von Daten entstehen, aber die Software ist inzwischen soweit aufgerüstet, dass auch passende CAD Schnittstellen zur Verfügung stehen, um die Daten zu verarbeiten.

Wir bauen Prototypen – Thomas Spanel, CDO, PORR

Vor 3,5 Jahren fiel die Entscheidung, dass wir uns als eines der größten nationalen und internationalen Bauunternehmen auf den Bau und nicht das Development konzentrieren.

Für den Bau fungieren wir als Fullservice Provider – vom Tunnelbau über den Brücken- bis zum Stadienbau, besonders in Mitteleuropa und Katar. Sieht man sich Fotos von Baustellen vor 50 Jahren und heute an, erkennt man vordergründig keinen Unterschied. Das liegt zum Einen daran, dass jedes Haus quasi ein eigener Prototyp ist. Zum Anderen daran, dass wir nicht den ganzen Bauprozess digitalisieren können. Wir haben uns als Ziel gesetzt, bis 2020 hauptsächlich auf die Digitalisierung zu setzen: Angefangen bei der Wertschöpfung, gehen wir in der Planung, im Bauprozess bis zur Übergabe, vom Einsatz digitaler Technologien aus und binden alle Subunternehmer, Partner und Auftraggeber stark ein.

Jedes Bauprojekt besitzt also einen digitalen Zwilling, der alle Prozesse digital unterstützt. Ganz wichtig ist uns die Data Supply Chain, die zu jedem Zeitpunkt die korrekten und vollständigen Daten bereitstellt. Jedes Material, jedes Werkzeug und jeder menschliche Partner weiß genau, was, wann, wo und in welcher Menge zu tun ist.

In der Bauindustrie sind, anders als in der IT, Lean Prozesse mit BIM noch nicht etabliert. Wir versuchen diese Methode aber bei allen neuen Projekten standardisiert einzusetzen und bekommen durch unsere Software Lösungen auch automatisch 3D und Virtual Reality Modelle aus den erfassten Daten.

Die smarte Baustelle, unser Beitrag zur Produktivitätssteigerung – Martin Brandl, Head of IoT, Umdasch Group Ventures

Als Visionary Hub der Gruppe sehen wir Urbanisierung als zentrales Thema für die Baubranche. 2050, so wird prognostiziert, werden 7 von 10 Menschen in Städten wohnen. Zu diesem Zeitpunkt leben außerdem 2,5 Milliarden Menschen mehr auf der Erde und brauchen Wohnraum – das erfordert hocheffiziente Baumethoden.

Um den Fortbestand des Unternehmens zukunftssicher zu machen, wurde der Entschluss gefasst, sich vor allem mit disruptiven Themen in der Baubranche auseinanderzusetzen. Das heißt, wir betrachten den Bauprozess somit von der grünen Wiese bis zur grünen Wiese, also vom Planen über das Bauen und Betreiben bis zum Abriss.

In der produzierenden Industrie hat sich die Produktivität in den letzten 20 Jahren verdoppelt, in der Baubranche teilweise rückwärts entwickelt, je nach Statistik, die zugrunde liegt.

Erschwerend kommt hinzu, dass auf jeder Baustelle Menschen aus unterschiedlichen Nationen mit unterschiedlichen Sprachen zusammenarbeiten, dass sich Pläne während der Bauphase ändern und dies transparent gemacht werden muss. In der Baubranche liegt gewaltiges Potential zum Scheitern.

Schon kleinste Sensoren, die zB den Reifegrad eines Betons weitergeben, können große Ergebnisse erzielen. Die Taktzeit, die Ausschalzeit der Schalung, kann von 7 auf 2 Tage verkürzt werden, weil der Beton selbst meldet, wenn er fertig ist. Für die Baustelle bedeutet dass eine gesteigerte Sicherheit und Vorteile bei Durchführungszeiten, Produktivität und Platz.

Planradar, eine App zur einfachen Baudokumentation von Domagoj Dolinsek, CEO, PlanRadar

PlanRadar hat vor 5 Jahren gestartet und wir optimieren Bauprozesse mit unserer App: Wir begleiten die Baustelle von der Planung über die Ausführung bis zum Betrieb. Sie kann von allen Projektbeteiligten – vom Bauherrn, über die Bauaufsicht, bis zum Subunternehmer – genutzt werden. Die App ist in 29 Ländern vertreten und ist zur besten Baulösung in Australien gekürt worden. Auch PORR und ISS nutzen unsere App PlanRadar.

Die beteiligten Partner erhalten einen Zugang, die Pläne werden hochgeladen und die Zusammenarbeit kann beginnen. Pro Projekt sind Geschosse und Gebäudeschnitte verfügbar. Wird ein Geschoss ausgewählt, sieht man Aufgaben und Schäden oder Notizen an einzelnen Orten. Im Prinzip kann unser Produkt mit einem Ticketingsystem aus der IT verglichen werden. Die App bringt Ordnung in die Dokumentation und die Informationen werden von Ausführungsphase zu Ausführungsphase weitergetragen.

Ganze Gewährleistungs-, Reparaturabwicklungs-, sowie Facility Management Aufgaben werden mit PlanRadar abgewickelt. Es können Nachrichten in einem Chat versendet, Verantwortlichkeiten weitergegeben, Fristen gesetzt, Notizen festgehalten, Planausschnitte dokumentiert und Fotos gespeichert werden. So werden Telefon und E-Mail obsolet und alles ist lückenlos und rasch dokumentiert.

Auch die Übergabe von Informationen zwischen Subdienstleistern ist in der App ganz einfach und komplett durch das An- und Abmelden von Partnern möglich. So wird verhindert, dass Information von verschiedenen Stellen und Personen zusammengesucht werden müssen.