Netzwerk Bauen 4.0

Die Durchführung von (Groß-) Bauprojekten und die damit einhergehende Medienpräsenz zeigen deutlich, wie problembehaftet komplexe aber auch weniger komplexe Bauprojekte sind. Bauprojekte haben oft eine hohe Zahl und eine enorme Vielfältigkeit von Projektbeteiligten. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten entwickeln andere produzierende Branchen wie die Fertigungsindustrie durchgängige Prozesse und Konzepte, z.B. im Rahmen des Zukunftsprojekts „Industrie 4.0“. Ziel ist dabei die „intelligente Fabrik“, die sich mit der digitalen Bereitstellung aller Informationen, der Digitalisierung der Prozesse, der Selbststeuerung von Prozessen etc. durch Wandlungsfähigkeit, Ressourceneffizienz und Ergonomie sowie durch die Integration von Kunden und Geschäftspartnern in Geschäfts- und Wertschöpfungsprozesse auszeichnet.

Weltweit wurden Initiativen ergriffen, um derartige Methoden und technische Entwicklungen auch im Bausektor einsetzen zu können. Das Stichwort dazu lautet „BIM“ (Building Information Modeling and Management). Im Akronym BIM steht das „M“ mittlerweile sowohl für Modeling als auch für Management, aber noch entscheidender ist das „I“ für Informationen. Hierbei geht es um alle Informationen und Daten in Form einer n-dimensionalen digitalen Abbildung eines Bauwerks über seinen gesamten Lebenszyklus und ihre prozessgenaue Bereitstellung für alle Beteiligten.

In einigen Europäischen Ländern ist bereits mit der Einführung dieser neuen Planungs-, Ausführungs- und Bewirtschaftungskultur begonnen worden. Auf Europäischer Ebene wird an einer entsprechenden Modernisierung der EU-Vergaberichtlinien gearbeitet. Auch wenn einige Nationen bereits weiter zu sein scheinen, so beschränkt sich dieser Vorsprung meist auf die großen Konzerne. Ein mittelständisch geprägtes Netzwerk kann dazu beitragen, dass Deutschland eine innovative Vorreiterrolle für ein offenes und kollaboratives neues Bauen einnehmen kann.

Ziele des Netzwerkes

Das Hauptziel und die technische Herausforderung des Netzwerkes „Bauen 4.0“ ist es, die optimale Teilhabe des Mittelstandes an den Veränderungen in der Bauwirtschaft durch eine „mitwachsende“ IKT-gestützte kollaborative Plattform zu ermöglichen bzw. zu unterstützen. BIM ist eine Querschnittsdisziplin und funktioniert am besten im Team über alle Gewerke und Phasen hinweg. Damit bedarf es speziell in Deutschland mit seiner kleinteiligen Bauwirtschaft neuer Netzwerke und Kooperationen. Auch die Werkzeuge für eine organisationsübergreifende Zusammenarbeit existieren noch nicht. Die bestehenden Softwarewerkzeuge sind meist auf geschlossene monolytische Systeme beschränkt. Dies ist aber nicht kompatibel mit der starken Arbeitsteilung im Deutschen Baugewerbe. Soweit möglich, soll die Kollaborationsplattfrom die Chance bieten, dass KMU im „BIM-Prozess“ auch bestehende, spezialisierte IT-Systeme weiter nutzen können, ohne auf kostenintensive und zu umfangreiche „Gesamtsysteme“ wechseln zu müssen. Dies bedingt aber die Entwicklung von Kooperationstools, welche zurzeit nicht am Markt existieren sowie von neuen Systemlösungen. Hier offenbaren sich die Parallelen zur Industrie 4.0 mit ihrem Fokus auf digitale Zusammenarbeit. Deshalb sollen diese Konzepte ebenfalls analysiert und gegebenenfalls adaptiert werden, um auch im Bausektor die Probleme von Ressourceneffizienz und Multiprojektmanagement zu mildern. Die technischen Möglichkeiten und Chancen durch BIM und Industrie 4.0 führen zu starken Veränderungen in der Art der Zusammenarbeit zwischen Auftraggeber und Auftragnehmerseite und erzeugen somit ein völlig neues Phasenmodell im Bereich der Planungs- und Ausführungsphase. Die „BauCloud“ soll in diesem Veränderungsprozess eine Unterstützung für die mittelständische Bauwirtschaft sowie auch allen andern Prozessbeteiligten bieten. Dieses Netzwerk soll die bereits in Deutschland gemachten Erfahrungen sowie die in Angriff genommenen Arbeiten dem Mittelstand als Plattform zugänglich machen. Zudem kann es durch die Entwicklung neuer Kooperationsmodelle und die dazu nötigen Werkzeuge auch selbst zum Motor werden.

Handlungsfelder

• Handlungsfeld I: Wissensmanagement
• Handlungsfeld II: Prozessmodellierung und Kommunikation
• Handlungsfeld III: BIM in der Entwurfs- und Planungsphase
• Handlungsfeld IV: „Baustelle 4.0“ - BIM in der Ausführungsphase
• Handlungsfeld V: BIM in der Nutzungs- und Verwertungsphase
• Handlungsfeld VI: IT-technische Umsetzung als „BauCloud“

 Forschungsbedarf

Im Rahmen der Handlungsfelder sollen in mehreren FuE-Projekten die drei großen Themenbereiche Planung, Ausführung und Nutzung ganzheitlich für den Mittelstand nutzbar gemacht werden. Des Weiteren ist der Bereich der Aus- und Weiterbildung zu adressieren.

Die nachfolgenden Projektideen bzw. Projektbedürfnisse wurden in der Diskussion mit interessierten Netzwerkpartnern entwickelt. Die Entscheidung, welche und wie viele konkrete Projekte aus einer oder mehreren vorliegenden bzw. neuen Ansätzen generiert werden, ist Teil der Netzwerkarbeit. Ein besonderer Focus wird hierbei auf dem Entwicklungsziel der „BauCloud“ liegen.

Forschungsfeld 1

Modellierungen von Bauprojekten, der darauf aufbauende Einsatz von Vorhersagemodellen sowie die mittelstandgerechten Abbildung dieser BIM Methoden in IT-Systemen

Forschungsfeld 2

Unterstützung durch ein (Multi-) Projektmanagement und -controlling -Werkzeug auf Basis von BIM mit Ausweitung bis in das Lifecycle- und Facilitymanagement

Forschungsfeld 3

Entwicklung von Methoden und Werkzeugen, welche eine intelligente Baustelle ermöglichen

Forschungsfeld 4

Enterprise Application Integration für Intelligent BIM Solutions (iBIM) mit einer Big Data Plattform. In diesem Entwicklungsprojekt werden die Ergebnisse aus den Projektansätzen 1 bis 3 durch eine mittelstandgerechte Abbildung auf Basis von Cloud-Diensten („BauCloud“) nutzbar gemacht werden.

Forschungsfeld 5

Entwicklung von stufengerechten Aus- und Weiterbildungen mit Fokus auf den Mittelstand und seine Bedürfnisse

Ansprechpartner: Paul Jaeger