Digitale Transformation in der Anwenderpraxis

Warum es jetzt eine Baukultur 4.0 braucht

Im Rahmen einer Forschungsarbeit beschäftigt sich Bianca Weber-Lewerenz mit der unternehmerischen Verantwortung in der Digitalisierung und KI im Bauwesen.Foto: privat

Aichtal . – Digitalisierung und Künstliche Intelligenz (KI) sind leistungsstarke Werkzeuge für Planung, Konstruktion, Betrieb und Sanierung von Bauwerken und Städten. In der Bau- und Städteplanung bieten sich Einsatzfelder mit hohem Potenzial für einen wirtschaftlicheren, effizienteren Lebenszyklus, die Schonung von natürlichen Ressourcen und die Einhaltung von Nachhaltigkeitszielen an. Der Einsatz neuer Technologien muss jedoch immer unter ethischen Gesichtspunkten betrachtet und bewertet werden. Ausschnitte aus einem größer angelegten Forschungsprojekt dienen als Wegweiser für den Einsatz einer wertegeführten Digitalisierung und KI.

Trotz des frühen Entwicklungsstadiums der KI im Bauwesen suchen Bau-Großunternehmen und KMUs, Ingenieure und Planer bereits heute nach Ansätzen, um ihre Potenziale zu nutzen. Erste Anwendungserfahrungen zeigen, wie diese Technologien den Menschen sinnvoll entlasten und unterstützen können, indem sie Prozesse und Kommunikation effizienter sowie Arbeitsabläufe sicherer gestalten. Es braucht dazu eine umfassende Aufklärung, Orientierung und den sprachlichen Zugang. Eigene Vorteile, der Mehrwert und die Risiken lassen sich nur dann erkennen. Durch die Kooperation der Autorin mit dem Fraunhofer Institut IAO und deren Umsetzung einer großangelegten Studie zu KI im Bauwesen gelingt umfassende Aufklärungsarbeit für alle im Bauwesen Beschäftigten.

Der Bau hebt sich durch seine einzigartigen und höchst anspruchsvollen Herstellungsabläufe deutlich von anderen Branchen ab. Architekten, Bauingenieuren, Planern obliegt eine besonders hohe Verantwortung. Einerseits gilt es, Ressourcen, Klima und Umwelt zu schonen und dabei den Bauzyklus von Projektidee bis Rückbau und Recycling zu durchdenken. Andererseits müssen sie optimal in das Landschaftsbild eingebettete und effizient betriebene, für Generationen nutzbare und ansprechende Bauwerke schaffen. Dabei werden sie von ständig neu entwickelten Technologien unterstützt. Sinnvoll und wertebewusst eingesetzt sind sie, weit über technische Standards und Regelwerke hinaus, von hohem Nutzen. Bei aller menschlichen Freiheit sollte das Verständnis von Fortschritt zu einer Technikgestaltung führen, die für uns Menschen gesünder, menschlicher und sozialer ist.

Erste Prototypen von KI-Lösungen wurden bereits erstellt oder sind in der Entwicklung. Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig: Digitalisierte Prozesse vereinfachen bereits heute die Bauerfassung, Aufmaß- und Rekonstruktionsarbeit, Bauteilschnitte und -vermessung. Sie ermöglichen zudem ein effizienteres kommunales Management (Brandbekämpfung, Polizeiarbeit, sanitäre Kreislauf-, Abfallwirtschaft).

Ein starkes Signal an die Baubranche, sich mit potenziellen und bereits umgesetzten Anwendungsgebieten der KI auseinander zu setzen: Selbstlernende Baustellen, selbstfahrende Baumaschinen, die Berechnung von Ausfallrisiken über Machine Learning in Echtzeit, digitale online Baustellenbegehung mit VR-Brillen, Simulationen von Bau- und Sanierungskonzepten im laufenden Betrieb, KI Sensoren zum Erkennen und Aufspüren von Defekten/Schäden bei Material-, Luftfeuchte-, Temperaturänderungen, KI Monitoring und Controlling im Baufortschritt bei fortlaufend erzeugter Rechnungsstellung, Prognose- und Strategiedatensysteme als unternehmerische Entscheidungsgrundlage (Predictive Technologies) und vieles mehr.

Die neuen Technologien verhelfen durch Transparenz und Veranschaulichung zu einem höheren Kundenvertrauen; Rechtsstreitigkeiten und Nachträge können vermieden werden. Der gesamte administrative unternehmensseitige Aufwand reduziert sich.

Größte Hürden der KI sind für Daniel Krause (Wayss & Freytag Ingenieurbau AG) die noch fehlende Durchgängigkeit des digitalen Prozesses, zu zeitintensives Datenmanagement auf der Baustelle, fehlende beziehungsweise rechtlich nicht abgedeckte Datensicherheit (Datenverfügbarkeit, Weiterverwendung und Nutzung der Daten).

Die zur Überwindung notwendige unternehmerische digitale Verantwortung bedeutet auch, das eigene Geschäftsmodell anzupassen, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Bei zunehmender Datenflut möchte am Bau keiner den Anschluss an die digitale Zeit verpassen, das Kundenvertrauen und Transparenz soll gesteigert und Datensicherheit gewährleistet werden. Digitale Projektaufträge setzen eine unternehmenseigene digitale Projektinfrastruktur voraus, denn Auftraggeber setzen Vertrauen und Vergaben nur in zeitgemäß aufgestellte Unternehmen, die mit dem investierten Budget verantwortungsvoll umgehen.

Peter Mendler (Wirtschaftsministerium Stuttgart) weiß, Vertrauen schaffen, Offenheit und Fairness sind Schlüsselfaktoren, denn ethisch vertretbare Produkte sind regelmäßig wettbewerbsfähiger. Sie kommen beim Kunden meist besser an.

Mehr Miteinander

Thomas Gebhardts (HWK Stuttgart) Kernaufgabe liegt im Transfer zwischen Lehre, Forschung und Handwerk. Für ihn besteht die unternehmerische Verantwortung bei der digitalen Transformation besonders im gemeinsamen Umdenken, Prozess- und Kommunikationsverbesserung sowie Anpassung des Geschäftsmodells.

In der Transferberatung zeigt sich, dass Bewusstseinsbildung, Aufklärung und Wissenstransfer einer entsprechenden Sprachumstellung bedarf. Eine verantwortungsvolle, wertebasierte Unternehmensführung im Handwerk erfordert strategische Weiterentwicklung und Weitsicht. Digitalisierung/KI und vor allem BIM gehen über die reine Software hinaus. Dahinter steht eine neue Philosophie des Bauens. Ein Miteinander ist gefordert, keine Insellösungen, mehr Vernetzung.

Stefan Gerbig ist zuständig für die Informationsrecherche zur Digitalisierung und KI IG Bau. Er hält Ausschau nach Trends, Schwachstellen und untersucht die Auswirkungen auf den Menschen. Dabei lokalisiert er KI-Potenziale zur Erleichterung von Routineabläufen und harter physischer Arbeit, aber auch Risiken wie Datensicherheit und Mitbestimmungsrechte von Mitarbeitern. Ethik ist für ihn ein wichtiger Bestandteil der Ausbildung am Bau. Es muss verstärkt über die Digitalisierung und KI aufgeklärt werden, so dass es der Baufachhelfer versteht und Betriebsräte Erkenntnisse gewinnen.

Digitale Transformation und Unternehmenskultur sind eng verknüpft, weil Digitalisierung und KI, die den Menschen unterstützt, das Arbeitsumfeld sicherer macht, den Menschen entlastet, ohne Qualifikation abzuwerten. Die Politik ist gefordert, einheitliche Standards, zum Beispiel für die Implementierung von Building Information Modeling (BIM), zu schaffen. Denn viele Fragen sind noch immer ungeklärt: Wohin fließen die Daten? Was passiert mit diesen und wie wird mit ihnen umgegangen? Wie werden Daten sowie Mitspracherechte und Privatsphäre der Arbeitnehmer geschützt?

Ethik in die Lehre bringen

Michael Lautwein und Johannes Fox vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) bestätigen, dass innovative Technologien und die damit verbundenen ethischen Fragen generell in die Lehre miteingebunden werden müssen. Das jedoch ist ein Prozess, in dem sich alle Beteiligten mit den Auswirkungen der Digitalisierung und KI auseinandersetzen müssen. Vorbehalte, Ablehnungshaltung, Abwarten oder die Haltung "brauchen wir nicht" haben in diesem, alle betreffenden Prozess keine Chance.

Wie wollen wir Menschen diese Technik gestalten? Welche Erwartungen haben wir an sie, was muss sie tun können und wo soll sie uns unterstützen? Wo entlastet sie menschliche Arbeit und macht diese sicherer? Welche Arbeiten können nur von Menschen ausgeführt werden? Die digitale Transformation ändert das Profil des Architekten, der Ingenieure und Planer, Qualifikationen und Kompetenzen und kreiert neue Berufsfelder; dies erfordert eine Anpassung der Bildungslandschaft und Lehrqualifikationen.

Die Autorin sieht die aktuellen Tendenzen mit Sorge: Die Menschen, die das Bauwesen mit Leben füllen, sind gefordert, radikal umzudenken und tradierte Herangehensweisen abzulegen. Sie sind gefordert, den Chancen und Potenzialen der innovativen Technologien offen zu begegnen. Sie müssen fachliche Kompetenzen daran ausrichten und neu aufbauen.

Der Dialog und Diskurs über die Gestaltung der Unternehmensverantwortung in der digitalen Gesellschaft erfordert eine neue Qualität der Auseinandersetzung. Matthias Schäfer, GF der Mörk GmbH & Co. KG und stellvertretender Vorstandsvorsitzender EMB Wertemanagement Bau e. V., unterstreicht: "Unternehmen sind produktive Sinngemeinschaften, die nur durch ein starkes WIR dem ökonomischen Faktor erfolgreich und nachhaltig gerecht werden können."

Mit einer Baukultur 4.0. können Meilensteine gesetzt werden für eine "KI – Made in Germany" und als Qualitätssiegel auf deutscher, europäischer und internationaler Ebene. Der gesellschaftliche Wandel in der KI-Debatte ist spürbar und es ist ein großer Wille vorhanden, den Anteil an der Wertschöpfung zu steigern. Die Lernkurve steilzuhalten und das Thema konstruktiv und innovativ anzupacken, sollte unser wichtigstes gemeinsames Anliegen sein. Liebe Leser*innen: Lassen Sie uns gemeinsam Mehrwerte stiften, den digitalen Wandel sinnvoll mitgestalten und mit Leben füllen.

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Die Autorin ist Diplom-Bauingenieurin (FH). Der vorliegende Beitrag ist Teil ihrer laufenden Forschungsarbeit, die sich mit der unternehmerischen Verantwortung in der Digitalisierung und KI im Bauwesen beschäftigt. Die Veränderungen von Technologien und der Wertekultur am Bau verfolgt sie seit ihrer handwerklichen Ausbildung zur ersten Maurerin Baden-Württembergs. Sie ist Vertreterin für eine sinnvolle, menschgerechte KI in der Bauindustrie und bringt diese erstmals in die allgemeine Debatte über Ethik in der KI mit ein.

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