Deutschland hinkt den europäischen Nachbarn deutlich hinterher

Dies soll sich ändern: Noch bis Ende Februar 2028 läuft das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) sowie der Europäischen Union gefördert Projekt Entwicklungsprojekt Construct-X. Eine bessere Datennutzung ist das Ziel, um Produktivität und Effizienz bei Bauprojekten zu steigern. Eine Bestandsaufnahme und ein Blick auf das Projekt..

Klaus-Peter Stöppler, der am 1. Juli als Top Interim Manager 2025 ausgezeichnet wurde, prognostiziert eine "neue von Digitaltechnologie und vor allem von Künstlicher Intelligenz geprägte Ära" für die Bauwirtschaft. "Die Baubranche ist prädestiniert für den Siegeszug der Real-world AI, also der Nutzung Künstlicher Intelligenz in der realen Welt", erklärt der Bau- und Immobilienexperte. Allerdings identifiziert er einen entscheidenden Flaschenhals: "Die mangelnde Digitalisierung in den Bauämtern ist derzeit ein Hemmnis für die gesamte Bauwirtschaft."

Eine aktuelle Studie des Instituts der deutschen Wirtschaft (IW) im Auftrag des Hauptverbands der Deutschen Bauindustrie bestätigt Deutschlands dramatischen Rückstand bei der Digitalisierung. Laut OECD-Daten nutzten 2021 nur 24 Prozent der deutschen Bauunternehmen ERP-Software, während es in den Niederlanden fast 38 Prozent und in Belgien sogar 45 Prozent waren. Bei der digitalen Auftragsvergabe liegt Deutschland mit 4,5 Prozent weit hinter Dänemark, Spanien und Irland zurück, wo teilweise dreimal so viele Aufträge digital vergeben werden. "Deutsche Unternehmen hinken in der Nutzung digitaler Lösungen insgesamt noch hinterher", bestätigt die IW-Studie. Ein niederländischer Experte wunderte sich laut der Untersuchung, dass Building Information Modeling (BIM) auf einer deutschen Baumesse als innovativ dargestellt wurde, da es in den Niederlanden längst Standard sei.

Tim-Oliver Müller, Hauptgeschäftsführer des Hauptverbands der Deutschen Bauindustrie, betont die Dringlichkeit: "Wir suchen bereits tagtäglich unternehmerisch und innovativ nach Lösungen auf unseren Baustellen für ein zukunftsorientiertes Bauen in Deutschland." Die Branche fordere bessere Prozesse, eine Flexibilisierung im Vergaberecht und eine bessere Integration von Planung und Bau, damit Unternehmen bereits im Planungsprozess ihre Expertise einbringen können.

Beginn der Digitalisierung

Die Digitalisierung des Bauens begann in Dänemark, den Niederlanden und Irland bereits vor 10 bis 15 Jahren. Eine Grundvoraussetzung war, dass an jeder Baustelle schneller Internetzugang über Mobilfunk oder WLAN zur Verfügung stand. In Deutschland ist der Zugang zu schnellem Internet aber selbst heute noch nicht überall gegeben, besonders in ländlichen Gebieten.

Die Durchdringung mit digitalen Technologien erfolgte in den Vorreiterländern durch zwei Kanäle: Zum einen drängten Bauunternehmen ihre Auftragnehmer zur Nutzung digitaler Lösungen, zum anderen verlangten Verwaltungen frühzeitig verpflichtend digitale Bauanträge. In Deutschland wird erst jetzt langsam auf digitale Bauakten umgestellt, wobei jede Kommune eine eigene Lösung entwickelt.

Nach Angaben der Bundesvereinigung Mittelständischer Bauunternehmen und des Zentralverbands des Deutschen Baugewerbes haben die Verbände gemeinsam mit der Autobahn GmbH des Bundes und der Deges GmbH bereits 2024 einen BIM-Leistungskatalog für Fernstraßen definiert, um die Digitalisierung voranzubringen.

Nach Daten der Europäischen Kommission liegt Deutschland bei der Verbreitung digitaler Verwaltungslösungen für Unternehmen in der EU nur auf Rang 22. Irland rangiert auf Platz 2, Belgien und Spanien befinden sich unter den ersten zehn Ländern. Bei der Zahl der E-Government-Nutzer liegt Deutschland sogar auf dem drittletzten Platz, während Dänemark an erster Stelle steht.

Stöppler kritisiert scharf: "Die meisten Bauämter sind in den 80er-Jahren stehen geblieben, mit einem Unterschied: Dank Home Office erreicht man heutzutage im Gegensatz zu damals selbst telefonisch kaum noch jemanden im Amt." Eine PwC-Studie belegt, dass sich nur 16 Prozent der deutschen Bauunternehmen selbst als "digital fortgeschritten" einstufen.

Die IW-Studie zeigt deutliche Produktivitätsunterschiede zwischen europäischen Ländern auf. Während im EU-Durchschnitt die Arbeitsproduktivität in der Bauwirtschaft zwischen 2011 und 2019 stagnierte, verzeichneten die Niederlande und Dänemark – beide Digitalisierungsvorreiter – Produktivitätssteigerungen von 2,3 beziehungsweise 1,4 Prozent pro Jahr. Deutschland hingegen verzeichnete einen Rückgang von 0,8 Prozent jährlich.

"Digitalisierung wurde in vielen Gesprächen als eine wichtige Voraussetzung für Produktivität im Bau identifiziert", heißt es in der Studie. Durch BIM können Schnittstellenprobleme zwischen unterschiedlichen Gewerken reduziert und Fehler vermieden werden. Ein digitales Bauwerksmodell schafft eine einheitliche Grundlage für alle am Bau beteiligten Akteure.

Kapazitäten ausgebaut

Laut Hauptverband der Deutschen Bauindustrie haben die Unternehmen trotz der Baukrise ihre Maschinenkapazitäten von 3 Milliarden Euro (2006) auf 8,8 Milliarden Euro (2023) ausgebaut – ein Anstieg um fast 200 Prozent. Die Kapazitätsauslastung liegt derzeit bei 62 Prozent im Hochbau und 73 Prozent im Tiefbau.

Stöppler prognostiziert eine drastische Veränderung der Baustellen: "Sensorik, Drohnen und autonome Baumaschinen liefern Daten in Echtzeit, die mithilfe von KI analysiert werden. So entstehen prädiktive Modelle, die etwa den Verschleiß von Maschinen vorhersagen oder Arbeitsabläufe dynamisch anpassen."

Als Beispiele nennt er die Plattform Capmo, die mit KI-gestützter Mängelverfolgung bei mehr als 3000 Projekten deutschlandweit eingesetzt wird, den Baubot von Fischer für präzise Bohr- und Ankerarbeiten oder den Jaibot von Hilti, einen halbautonomen Bohrroboter mit KI-gestützter Positionserkennung.

"Selbstfahrende Bagger, Radlader und Muldenkipper sowie KI-gesteuerte Kräne und Betonmischer sind im Kommen", sagt Stöppler. Diese Maschinen navigieren autonom, vermeiden Kollisionen dank integrierter Sensorik und eignen sich besonders für gefährliche oder schwer zugängliche Einsatzbereiche. Die Trockenbaumaschinen von Canvas glätten per KI-Sensorik Wände ohne menschliches Zutun.

Besonders relevant sei der Einsatz von KI-gestützten Lösungen im Bereich des Building Information Modeling. Während BIM in Deutschland bereits in zahlreichen Großprojekten eingesetzt wird, beginnt die Verknüpfung von BIM mit KI-Algorithmen. Dadurch sollen sich Planungsfehler nicht nur frühzeitig erkennen, sondern auch automatisch korrigieren lassen.

Stöppler verweist auf eine Untersuchung des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR), wonach allein durch frühzeitige Fehlervermeidung und optimierte Materiallogistik bis zu 20 Prozent der Projektkosten eingespart werden können. "Studien zufolge setzen heute schon knapp drei Viertel der deutschen Bauunternehmen KI in Planung und Entwurf ein, aber bei der Umsetzung auf der Baustelle fällt der Anteil deutlich niedriger aus."

Eine zentrale Erkenntnis der IW-Studie: In Deutschland und Österreich leiten sich aus DIN-Normen konkrete Vorgaben ab, wie gebaut werden muss. In den meisten anderen betrachteten Ländern werden dagegen Mindeststandards oder Zielwerte festgelegt, deren Erreichung den Unternehmen selbst überlassen bleibt.

"Dieser Unterschied zwischen einer zielorientierten Regulierung und einer standardorientierten Regulierung dürfte einen sehr großen Einfluss auf die Entwicklung der Produktivität haben", stellen die IW-Forscher fest. Der Wettbewerb beschränke sich in Deutschland auf den Preis für einen gegebenen Standard, die Suche nach innovativen Lösungen werde unterbunden.

Eine IW-Umfrage unter Bauunternehmen bestätigt die strukturellen Probleme: Fast drei Viertel der Befragten mit schwachen Produktivitätserwartungen nennen Regulierungsauflagen, Bürokratie und Reportingpflichten als stark produktivitätshemmend. Dies bindet Personal, ohne Wertschöpfung zu generieren.

"Die Regulierungsauflagen, Bürokratien und Reportingpflichten werden von den Bauunternehmen noch deutlicher als eine Belastung für die Produktivität angesprochen als im Durchschnitt aller Branchen in Deutschland", so die Studie. 25 Prozent der Unternehmen sehen zudem die Digitalisierung als produktivitätshemmend an, da Personalaufbau für die Digitalisierung notwendig ist, der nicht zu zusätzlichem Umsatz führt.

In Ländern mit höherer Produktivität wird konsequent auf eine Überwindung der traditionellen Trennung von Planung und Bauausführung gesetzt. In den Niederlanden sind Architekten oftmals Angestellte der Projektentwickler, weshalb Planung und Bau von Anfang an eng koordiniert werden. In Dänemark wird die von Architekten geleitete Bauplanung zunehmend durch "multi-skill" Ingenieur-Teams mit eingebundenen Architekten ersetzt.

In Belgien werden auch im öffentlichen Bau zunehmend Ausschreibungen veröffentlicht, bei denen Planung und Bau aus einer Hand angeboten werden müssen. In Deutschland kommt im öffentlichen Bau erschwerend hinzu, dass durch kleinteilige Vergaben zusätzliche Komplexität durch eine größere Anzahl beteiligter Unternehmen entsteht.

Die IW-Studie zeigt auch Defizite bei Forschung und Entwicklung auf. In Deutschland investierten Unternehmen im Zeitraum 2014 bis 2020 etwas mehr als 3 Prozent des Umsatzes in F&E, im Vereinigten Königreich waren es bis zu 7,6 Prozent, in Belgien sogar mehr als 10 Prozent des Umsatzes. In Deutschland gibt es generell nur sehr wenige Förderprogramme für Innovationen im Bau. Mit dem Technologietransfer-Programm Leichtbau wurde eine der wenigen Maßnahmen infolge des Bundesverfassungsgerichtsurteils zum Klima- und Transformationsfonds abgeschafft.

Das von der neuen Bundesregierung geschaffene Sondervermögen von 500 Milliarden Euro könne laut Stöppler teilweise den technischen Fortschritt vorantreiben. Tim-Oliver Müller vom Hauptverband der Deutschen Bauindustrie begrüßt, dass der Haushaltsausschuss mit 450 Millionen Euro kurzfristig freigegebenen Investitionsmitteln der Autobahn GmbH wichtige Projekte ermöglicht und weitere 709 Millionen Euro für neue Projekte zur Modernisierung der Bundesfernstraßen bereitstellt. "Jeder Cent, der auch tatsächlich auf der Straße, Schiene oder im Leitungsbau landet, ist gut investiert. Denn im Durchschnitt bewirkt eine Erhöhung der Baunachfrage um eine Milliarde Euro einen gesamtwirtschaftlichen Effekt von 2,44 Milliarden Euro", so der Hauptverband. Die IW-Forscher leiten zehn Maßnahmen ab, um die Rahmenbedingungen zu verbessern. Zentral ist die Digitalisierung voranzubringen: "Deutschland ist insgesamt gefordert, die Digitalisierung voranzutreiben. Digitalisierung ist mittlerweile eine Basistechnologie, die weitere Entwicklungen anregt."

Construct-X

Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt Construct-X will mit rund 40 Partnern aus Handwerk, Bauindustrie und Softwarebranche nun neue digitale Lösungen für das Bauwesen entwickeln. Ziel ist es, die Produktivität und Effizienz bei Bauprojekten durch bessere Datennutzung zu steigern. Das auf drei Jahre angelegte Projekt entwickelt laut Angaben der Beteiligten auf Open-Source-Prinzipien basierte, föderierte Datenräume sowie eine entsprechende Cloud-basierte Referenzarchitektur. Hinzu kommen Cloud-Edge-Anwendungen für verschiedene Anwendungsfälle im Baubereich.

Auf Baustellen kommen unterschiedliche Gewerke und beteiligte Unternehmen zusammen. Die Bewirtschaftung der Baustelle kann nach Ansicht der Projektpartner umso besser erfolgen, je eher Informationen zu vor- oder nachgelagerten Aktivitäten vorliegen und ausgewertet werden. Als zusätzliche Herausforderung erweist sich eine nicht immer vorhandene Internet-Verbindung, so dass eine intelligente Vorverarbeitung und Zwischenspeicherung von Daten an der Baustelle erfolgen muss. Construct-X entwickelt daher Technologien für das Multi-Provider Cloud-Edge-Kontinuum, das eine latenzfreie und sichere Bereitstellung und Verarbeitung von Daten auf Baustellen ermöglichen soll. Die digitale Zusammenarbeit in temporären Wertschöpfungsnetzwerken, wie sie eine Baustelle darstellt, soll dadurch sicher und vertrauensvoll möglich werden.

Das Fraunhofer ISST leitet im Projekt das Arbeitspaket zum Aufbau der essentiellen Datenraumkomponenten. Durch die Beteiligung an weiteren Datenraum-Initiativen der Manufacturing-X Projektfamilie wie Catena-X, Factory-X, Aerospace-X und HealthTrack-X soll die Anschlussfähigkeit an bereits laufende Aktivitäten gewährleistet werden.

Ziel von Construct-X ist es laut den Projektpartnern, die Produktivität, Effizienz und Transparenz in der Bauwirtschaft und bei Bauprojekten zu steigern. Auch Aspekte der Nachhaltigkeit und der Ressourcenschonung sollen berücksichtigt werden. Die konsequente Nutzung von Daten sei dafür ein wesentlicher Faktor, der bislang in der vielfältigen und heterogen organisierten Bauwirtschaft nur teilweise eingesetzt werden konnte.

Zu den Partnern des Projekts zählen unter anderem adesso SE, Arena2036 e. V., Bergische Universität Wuppertal, buildingsmart Deutschland, Hochtief Engineering, Liebherr, Lindner, PSI Software, Ruhr-Universität Bochum, Strabag Innovation & Digitalisation, Zech Bau Holding, Zeppelin Rental sowie die Zentralverbände ZVEH und ZVSHK.