Die Zukunft der Bauindustrie

Obwohl die Bauindustrie nach wie vor der grĂ¶ĂŸte Industriezweig der Weltwirtschaft ist, ist das jĂ€hrliche ProduktivitĂ€tswachstum relativ stagnierend. Die RentabilitĂ€t ist niedrig, mit einer EBIT-Marge von etwa 3 bis 5%. Es wird angenommen, dass sechs von zehn großen Bauprojekten ihre festgelegten Kosten- und Terminziele nicht einhalten können.

Der Hochbausektor wird nach wie vor selten als innovativ in Bezug auf verwendete Materialien, die Digitalisierung und Automatisierung von Bauverfahren und -prozessen wahrgenommen. HierfĂŒr gibt es verschiedene GrĂŒnde. Jedes GebĂ€ude ist einzigartig, und die Bauprojekte sowie Baustellen werden immer komplexer. Die Bauunternehmen sind mit umfangreichen Vorschriften konfrontiert. VertrĂ€ge zwischen Auftraggebern, Auftragnehmern und Subunternehmern sind nicht angemessen aufeinander abgestimmt und beeintrĂ€chtigen die Zusammenarbeit. Risiken werden oft auf andere in der Lieferkette abgewĂ€lzt. Eine ineffiziente Planung, eingeschrĂ€nkte Standardisierung von Prozessen und Organisationen sowie ein Mangel an qualifizierten ArbeitskrĂ€ften haben ebenfalls negative Auswirkungen. DarĂŒber hinaus verlangsamt die anhaltend niedrige ProduktivitĂ€t Investitionen in Technologie und Digitalisierung.

Doch das Marktumfeld Ă€ndert sich, und die Technologie schreitet voran, was Auftragnehmer und Kunden dazu ermutigt, Arbeitsmethoden, Prozesse, Werkzeuge und Baumaterialien neu zu ĂŒberdenken, um produktiver zu werden und auch den Aspekt der Nachhaltigkeit zu berĂŒcksichtigen.

Trends, die die Bauindustrie beeinflussen

Nachhaltigkeit

Dies ist einer der wichtigsten Trends in der Bauindustrie weltweit geworden. Nachhaltigkeitsvorschriften entwickeln sich stĂ€ndig weiter und richten sich an verschiedene Bereiche der Bauindustrie. Bauunternehmen analysieren sich selbst, um neue Vorschriften zu erfĂŒllen, von ArbeitsablĂ€ufen bis hin zu Materialien. Neue Vorschriften zielen auf den Betrieb von GebĂ€uden und Infrastrukturen: die Reduzierung der Treibhausgasemissionen und des Abfalls in Fabriken und BĂŒros bis hin zu Wasserverunreinigungen bei Bauprojekten und der LuftqualitĂ€t in geschlossenen RĂ€umen. Ein weiterer wichtiger Bereich ist die Lieferkette, die analysiert werden muss, um sicherzustellen, dass alle Zulieferer bestimmte Standards einhalten und die Umwelt nicht verschmutzen. Die Renovierung von GebĂ€uden und Infrastrukturen bei Wiederverwendung von Materialien ist ein weiterer Aspekt, der sich positiv auf die Umwelt auswirken kann. Die VerfĂŒgbarkeit neuer Materialien und Technologien kann sogar noch mehr zur Erreichung von Nachhaltigkeits-, aber auch von ProduktivitĂ€tszielen beitragen. Ein Aspekt ist jedoch zentraler Bedeutung: Das Bewusstsein fĂŒr unseren ökologischen Fußabdruck und die Umsetzung von Maßnahmen fĂŒr eine nachhaltigere Zukunft mĂŒssen ein gemeinsames Thema sein, das in Unternehmen, Organisationen, Projekten und Wertschöpfungsketten gelebt wird, um einen echten Unterschied zu bewirken.

Automatisierung

Da GebĂ€ude hinsichtlich der eingesetzten Formen und Materialien immer komplexer werden, steht die Bauindustrie unter Druck, die Termin- und Budgetziele einzuhalten. Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, ist die EinfĂŒhrung neuer Technologien und Prozesse, die es den Arbeitern vor Ort ermöglichen, bestimmte Aufgaben zu automatisieren, wo dies möglich ist. Es gibt bereits Roboter, die so programmiert werden können, dass sie bestimmte Bereiche autonom patrouillieren und Scans erstellen, die direkt in die Cloud hochgeladen werden. Zum Beispiel kann Avvir, eine Cloud-Lösung, die KĂŒnstliche Intelligenz (KI) nutzt, Probleme automatisch analysieren und hervorheben. Die Ergebnisse sind fĂŒr alle anderen Teams sichtbar und interpretierbar, so dass die neuesten Daten als Grundlage fĂŒr Entscheidungen dienen. Dadurch können Probleme frĂŒhzeitig erkannt und sofortige Massnahmen ergriffen werden, um Kosten und Zeit zu sparen sowie den Abfall zu reduzieren. Mit neuen Technologien und zunehmender Automatisierung verĂ€ndern sich die Rollen, Verantwortlichkeiten und Aufgaben von Bauexperten. Die Erfassung, As-Built-Verifikation und Dateninterpretation werden einfacher, weniger Mitarbeiter werden benötigt, um sie abzuschließen, und können stattdessen fĂŒr andere Projekte und Aufgaben eingesetzt werden. Diese Verlagerung ermöglicht es Bauarbeitern, enger mit neuen Technologien zusammenzuarbeiten, indem sie sie steuern, ĂŒberwachen und warten. Sie mĂŒssen auch nicht mehr gefĂ€hrliche Bereiche betreten, da solche Technologien diese Aufgabe erfĂŒllen können.

Zusammenarbeit

Daten fĂŒr und von Baustellen befinden sich hĂ€ufig in Datensilos und werden nicht regelmĂ€ĂŸig aktualisiert oder mit den anderen Teams geteilt. Obwohl wĂ€hrend des gesamten Bauprozesses viele Daten generiert werden, werden sie oft nicht digitalisiert, von den beteiligten Parteien geteilt oder genutzt. Laut einer Studie von FMI werden 96 Prozent der erstellten Daten nicht genutzt, was zeigt, dass die Zusammenarbeit stark eingeschrĂ€nkt ist. In einem Bericht von BSTGlobal aus dem Jahr 2019 gaben neunzig Prozent der Projektmanager an, dass sie Status-Updates von ihren Teammitgliedern manuell einholen mĂŒssen. Sie betonen, was getan werden muss, um die neuesten Überarbeitungen zu erhalten, und dass der Status quo auf Dauer nicht machbar ist. Nur wenige Teammitglieder arbeiten mit den neuesten PlĂ€nen und die anderen können die zuvor vorgenommenen Änderungen nicht sehen, was zu Problemen fĂŒhren kann, die spĂ€ter wĂ€hrend des Baus auftreten. Ein Silberstreif am Horizont ist, dass immer mehr Unternehmen in die Digitalisierung ihrer Daten und ArbeitsablĂ€ufe investieren, da sie erkennen, dass dadurch die Effizienz und ProduktivitĂ€t gesteigert und Kosten gesenkt werden. Dadurch verbessert sich die Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Parteien, und die Transparenz wird durch die sofort verfĂŒgbaren Daten erhöht.

Effizienz/ProduktivitÀt

Alle oben genannten Trends haben Effizienz- und ProduktivitĂ€tsprobleme gemeinsam, die durch Investitionen in neue Technologien und Methoden angegangen und gelöst werden mĂŒssen. Integrierte Hardware- und Softwarelösungen, die einfach zu bedienen sind, verbessern die Koordination sowie ArbeitsablĂ€ufe wĂ€hrend sie gleichzeitig die Kosten reduzieren. Eine weitere Herausforderung besteht darin, qualifizierte ArbeitskrĂ€fte zu finden, was eine Kompensation durch vereinfachte digitale Interaktionen erforderlich macht. Die heutigen Technologien entwickeln sich weiter, wodurch sie mit grundlegendem Training genutzt werden können. In der Zukunft wird die Effizienz und ProduktivitĂ€t stetig zunehmen, da die Technologien immer ausgefeilter werden und nur noch wenig Interaktion mit Menschen erfordern.

Eine Investition fĂŒr einen wirklich kollaborativen Bauprozess

WĂ€hrend des gesamten Bauprozesses, von der Planung bis zur Wartung, stehen Technologien zur Verbesserung der KonnektivitĂ€t und Effizienz zur VerfĂŒgung. WĂ€hrend der Planungsphase kann ein Scan-to-BIM-Workflow mit einem 3D-Laserscanner helfen, die aktuelle Situation zu bestimmen. In Kombination mit der mobilen Leica Cyclone FIELD 360 App kann die erfasste Punktewolke vor Ort vorregistriert und angezeigt werden, um zu ĂŒberprĂŒfen, dass alles korrekt gescannt wurde, um die finalen Ergebnisse zu erstellen. Alle generierten Daten können dann einfach mit dem BĂŒro geteilt werden, um sie mit Leica Cyclone REGISTER 360 PLUS und den gĂ€ngigsten Designsoftware-Programmen wie Autodesk, Revit oder BricsCAD, die KI fĂŒr die Klassifizierung von Punktewolken nutzen, weiter zu verarbeiten. Sobald das BĂŒro seine Aufgabe abgeschlossen und einen Plan oder ein Modell erstellt hat, kann es in eine integrierte Cloud-Lösung wie Bricsys 24/7, eine gemeinsame Datenumgebung (Common Data Environment, CDE), hochgeladen werden.

Das Teilen von Daten aus dem BĂŒro mit den Arbeitern vor Ort ist mit den richtigen digitalen Werkzeugen, z. B. die digitale Absteckung, einfacher geworden. Teams können die Absteckdaten in ihrer bevorzugten Designsoftware im BĂŒro vorbereiten und fĂŒr die Crews vor Ort in der integrierten Cloud-Lösung der Feldsoftware zugĂ€nglich machen, mit Tools wie Leica iCON iCR70 mit der Leica iCON build Software. Um kostspielige Nacharbeiten am Ende eines Projekts zu vermeiden, sind diese Tools sehr nĂŒtzlich fĂŒr die As-Built Verifikationen. Denn es ist entscheidend, Probleme zu identifizieren, wenn sie wĂ€hrend des Bauprozesses auftreten, um sie zu beheben, bevor es noch teurer wird.

Die Softwarelösung Leica Cyclone 3DR bietet VDC (Virtual Design Construction)-Teams umfangreiche Möglichkeiten, Punktwolken fĂŒr die Erstellung von As-Built Modellen, FortschrittsĂŒberwachung und Verifikationen im BĂŒro zu nutzen, um sicherzustellen, dass alles gemĂ€ss Plan oder Modell durchgefĂŒhrt wird und auf dem neuesten Stand bleibt.

Am Ende des Projekts können die Daten fĂŒr eine digitale Übergabe, Wartung und Betrieb des GebĂ€udes an den EigentĂŒmer geschickt werden.

Es gibt verschiedene andere Optionen fĂŒr Lösungen zur Überwachung des Baufortschritts, die die Beteiligten kontinuierlich auf dem Laufenden halten, von Foto- und Videodokumentationsdiensten mit Multivista, die auf einer proprietĂ€ren Softwareplattform von einem professionellen Team bereitgestellt werden, bis hin zu Lösungen von OxBlue mit seinen Live-Streaming-Baukameras. Mit einem autonomen Laserscanning-Modul, das fĂŒr RobotertrĂ€ger entwickelt wurde, wie dem Leica BLK ARC, haben Bauarbeiter die Möglichkeit, vorhandene Daten zu nutzen, um Missionspfade basierend auf vorhandenen Zeichnungen oder BIM-Modellen in anspruchsvollen und komplexen Umgebungen festzulegen. Dies spart Zeit und Geld, weil weniger menschliche Eingriffe erforderlich sind und dadurch die Sicherheit der Bauarbeiter drastisch erhöht wird. Sobald die autonome Scanning-Mission abgeschlossen ist, stehen die erfassten 3D-Daten fĂŒr die weitere Verarbeitung und Visualisierung bereit, indem sie auf Leica Cyclone oder direkt vom Feld auf HxDR hochgeladen werden. Dies ermöglicht es den Bauarbeitern, potenzielle strukturelle Reparaturen zu visualisieren und fundierte Entscheidungen fĂŒr zukĂŒnftige Renovierungen zu treffen.

Um die Digitalisierung im Bauwesen weiter voranzutreiben, sind neue Methoden und Prozesse zur Verwaltung von Informationen und zur effektiven Zusammenarbeit erforderlich. Die Definition von Standards und AnwendungsfĂ€llen wird dies beschleunigen. Gremien und Initiativen fĂŒr Building Information Modelling (BIM) wie buildingSMART, Open Design Alliance (ODA), OGC oder lokale Initiativen wie openBIM treiben die weitere Definition und Nutzung offener BIM-Standards fĂŒr Bauprojekte voran. Um die Nutzung von BIM zu unterstĂŒtzen und zu fördern, wenden Lösungsanbieter wie Hexagon diese Standards auf ihre Lösungen an, helfen aber auch dabei, den Markt in der Annahme und Nutzung neuer Methoden und Lösungen zu schulen. Obwohl Unternehmen gemĂ€ĂŸ BIM arbeiten, nutzen nicht alle dieselben Softwareprogramme oder Datenformate, sodass sie mit zeitaufwĂ€ndigen Import- und Export-Workflows konfrontiert sind und das Risiko besteht, Informationen zu verlieren. FĂŒr einen nahtlosen interoperablen Bauprozess ist ein standardisiertes Datenformat erforderlich, das von allen innerhalb und außerhalb eines Unternehmens verwendet und damit gearbeitet werden kann.

Die Notwendigkeit, die Bauindustrie zu digitalisieren

Durch einen vernetzten und automatisierten digitalen Arbeitsablauf und unterstĂŒtzende Technologien können prĂ€zise Daten gesammelt, analysiert und mit den Beteiligten geteilt werden, die wĂ€hrend des gesamten Bauprozesses einfach darauf zugreifen können, ohne physische Informationen zu benötigen. Immer mehr Bauunternehmen investieren und richten Abteilungen fĂŒr VDC und Innovationstechnologie in ihren Unternehmen ein. Sie konzentrieren sich auf die Digitalisierung von Prozessen, die Nutzung neuer Technologien und den Aufbau von Partnerschaften mit branchenrelevanten Herstellern, um Produkte, Materialien und Methoden zu erforschen und zu entwickeln, um die AbfĂ€lle und Fehler im gesamten Bauprozess reduzieren.

Diese Entwicklungen werden erhebliche Auswirkungen auf die Bauindustrie haben, da sie effizienter, produktiver und nachhaltiger wird. Die EinfĂŒhrung digitaler ArbeitsablĂ€ufe und neuer Technologien erfordert Zeit und Investitionen, wird sich jedoch langfristig fĂŒr Bauunternehmen auszahlen, um wettbewerbsfĂ€hig und attraktiv als Arbeitgeber zu bleiben, da sich Erwartungen und Anforderungen in den kommenden Jahren Ă€ndern werden. Die Bereitschaft, sich zu verĂ€ndern und neue Technologien zu ĂŒbernehmen, wird ein wesentlicher Faktor fĂŒr das Überleben und den Erfolg von Bauunternehmen sein. In Verbindung mit der Entwicklung neuer Technologien und Materialien könnten die nĂ€chsten Jahre sehr spannend fĂŒr die Bauindustrie werden.

 

 

 

Romy Maunz
Business Director, Building Field Portfolio
Hexagon

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