Agile Digitalisierung im Baubetrieb

Effektive und effiziente Handlungen brauchen verlässliche, glaubhafte und nachvollziehbare Modelle. Ohne Modelle können im Projektmanagement sowie im Baubetrieb und in der Bauwirtschaft auf systemischem Weg keine zuverlässigen Prognosen erstellt werden.

Zukunftsforscher, Ökonomen und Unternehmer sind sich einig: Die Digitalisierung wird die Wirtschaftswelt schneller und tiefgreifender verändern als die industrielle Revolution vor 150 Jahren.

Durch die zunehmende Digitalisierung ergeben sich für die Bauunternehmen „multidimensionale“ Anforderungen sowohl bei der Ausführung der Bauvorhaben als auch für die unterschiedlichen Beteiligten entlang der Wertschöpfungskette Bau. Die Herausforderungen liegen nicht allein in der Fachlichkeit, sondern auch in der Definition einer gemeinsamen Semantik, denn nur so sind Doppelarbeiten und Informationsverluste zuvermeiden.

Auf Basis einer kurzen Situationsanalyse zu den Auswirkungen der Digitalisierung auf Unternehmen, werden Fragestellungen zu den Herausforderungen und Handlungsfeldern des HRM formuliert.

Obwohl vielfach das Bewusstsein dafür noch nicht voll ausgreift ist, findet eine Begegnung mit künstlicher Intelligenz praktisch tagtäglich statt – sei es bei einem personalisierten Newsfeed, der Einparkhilfe im Kfz oder der Diagnose von Krankheiten mittels spezieller Software in der Medizin. Künstliche Intelligenz befindet sich im Zeitalter der digitalen Revolution in einem kontinuierlichen Weiterentwicklungsprozess.

In den letzten fünf Jahren wurden die verfügbaren, digitalen Werkzeuge, die die digitale Erfassung von 3D-Daten direkt in die Arbeitsabläufe der Baustelle integrieren, nachhaltig weiterentwickelt.

Daten, Informationen und Wissen bilden das Grundgerüst für ein optimales Erreichen der Zielgrößen des Auftraggebers (AG) sowie des Auftragnehmers (AN). Darüber hinaus bildet das aus Daten und Informationen generierte Wissen die Basis dafür, die einzelnen Elemente und Beziehungen des gesamten Produktionssystems einem ständigen Verbesserungsprozess unterziehen zu können, sodass die identifizierten und gestalterischen Optimierungspotenziale in zukünftigen Projekten erfolgreich und anwendungsorientiert integriert werden können.

Die öffentliche Auftraggeberin ASFINAG ist seit 2016 dem Thema Digitalisierung und Building Information Modeling (BIM) fest verbunden. Die Bandbreite an Themen ist sehr groß und die Vor- und Nachteile können vor allem nur in Form von Pilotprojekten erarbeitet werden.

Die Baubranche befindet sich wie die gesamte Industrie in einem technologischen und kulturellen Wandel. BMW ist als Produzent von Premiumfahrzeugen sowie als Bauherr an dieser Entwicklung beteiligt. Im nachfolgenden Artikel werden Möglichkeiten und Methoden der digitalen Transformation aus Perspektive des Bauherrn beschrieben und an Beispielen vorgestellt.

Für einen öffentlichen Auftraggeber, der Verantwortung für den gesamten Lebenszyklus von Bauobjekten trägt, stellt sich die Herausforderung wie die Abwicklung und Bewirtschaftung im digitalen Zeitalter möglichst effizient abzubilden und umzusetzen ist.

Unter dem Namen InGe führt die DB Netz AG ein Projekt zur Erlangung von Inbetriebnahmegenehmigungen nach deutschem und europäischem Recht durch. Als Unternehmen des DB-Konzerns trägt die DB Netz AG die Verantwortung für die Schieneninfrastruktur.

Vor dem Hintergrund der Digitalisierung stellt die steigende Komplexität der Planung das Bauwesen vor eine ihrer größten Herausforderungen.

Der Beitrag ist eine Summary von 40 Jahren Bemühens um die nichtgeometrische Projektarbeit, die im Gegensatz zu CAD+BIM nur wenige vorgedachte Werkzeuge und Methoden aufweist, dennoch aber wesentliche Inhalte wie Termine, Kosten, Qualitätsbeschreibungen, Quantitätsdokumentation, Anordnungen, Prüfergebnisse, Nachrichten, Protokolle etc. generiert, die zu häufig mit niederschwelligen Werkzeugen (Tabellen) bearbeitet werden, aber viele, oft teure Missverständnisse und hohe Sachkosten verursachen kann, die im Sinne der Produktivitätssteigerung dringend verbessert werden müssen.

Die aktuellen Herausforderungen der Energiewende bezogen auf einen klimaneutralen Gebäudebestand bis zum Jahr 2050 erfordern tiefgreifende Veränderungen. Einerseits erfordert es aus wirtschaftlicher Sicht die Implementierung innovativer Finanzierungsmodelle, um Investitionslücken zu schließen, andererseits bedarf es der Förderung der Zusammenarbeit zwischen allen beteiligten Akteuren.

Im Zuge der Digitalisierung verändern sich grundlegende Prozesse der Immobilienbewirtschaftung. Neue Möglichkeiten öffnen sich dabei nicht nur bei der Vermietung und Verwaltung, sondern auch hinsichtlich Bau- und Modernisierungsvorhaben.

Digitale Transformation bedeutet eine rasante Entwicklung auch im Bereich des Ingenieurbaus. Die Verwendung neuer Methoden für Planung und Ausführung in Kombination mit dem technischen Fortschritt in der Software- oder Geräteentwicklung zeigen interessante und zielführende Möglichkeiten für zukünftige Anwendungsfälle auf. Dabei ist festzuhalten, dass es entgegen einer disruptiven Änderung des Geschäftsmodells, auch Alternativen für ein etabliertes Unternehmen mit hohem Auftragsbestand gibt.

Die zunehmend bewusste Aufweitung des Betrachtungshorizonts auf den gesamten Lebenszyklus von Gebäuden führt zu einer wachsenden Anzahl an Daten und Informationen. Um sie nutzen zu können, müssen sie verarbeitet werden. Die damit einhergehende Digitalisierung der Bauwirtschaft ist nicht nur primär auf den Planungsprozess bezogen, sondern verlangt in weiterer Folge auch die Berücksichtigung und Einbindung des Geschehens auf der Baustelle.

Zahlreiche heterogene Einflüsse aus unterschiedlichen Sphären der Wirtschaft, Umwelt, Politik und Gesellschaft wirken auf die Bauwirtschaft und die innerhalb dieses Wirtschaftszweiges tätigen Unternehmen und Personen. Themen wie BIM, Digitalisierung, Nachhaltigkeit und modulares Bauen sind Aspekte, die aktuell in der Bauindustrie stetig an Bedeutung gewinnen, sodass es für Bauunternehmen von entscheidender Relevanz ist, sich mit diesen Themen intensiv zu beschäftigen, um erfolgreich am Markt agieren zu können.

Häufig laufen Sicherheitsschulungen nach einem standardisierten Schema ab, oder sie sind langweilig – wer kennt das nicht? Doch die Unterweisungen müssen sein und dient auch dazu, den Nachweis der Pflichterfüllung aus unternehmerischer Sicht zu erbringen.

Automatisierung im Bauwesen wird als eines der grössten Effizienzpotenziale gesehen. Damit diese Effizienz aber umfassend genutzt werden kann, muss nicht nur eine zielorientierte Produktentwicklung erfolgen, sondern auch die Auswirkungen auf den Bauprozess berücksichtigt werden.

Wissen stellt für Unternehmen einen wichtigen Wettbewerbsfaktor dar. Der Aufbau, das Erhalten und das Mehren von Wissen bilden die wesentlichen Grundlagen für eine effektive Nutzung dieses Wissens als Wettbewerbsfaktor im Markt.

Agile Digitalisierung muss in Projekten im Dreieck Technik, kaufmännische Erfordernisse und rechtliche Lösungen umgesetzt werden. Eine agile Digitalisierung kann Projekte und deren Umsetzung nur dann beeinflussen, wenn sie rechtlich vereinbart wird und das meint nicht nur die Methoden und die Prozesse, sondern auch die Wirkungen auf das vertraglich vereinbarte Verhältnis von Leistung und Preis.

Der massive Anstieg der Digitalisierung in Bauprojekten und die damit verbundene Möglichkeit, den Wissenszuwachs effizient (rasch, zielgerichtet und konfliktfrei) in Lösungen umzusetzen, ist untrennbar verbunden mit der Forderung nach innovativen Vertragsmodellen.

Ein Buch über die Digitalisierung im Bauwesen muss einen besonderen Fokus auf aktuelle Trends und zukünftige Entwicklungen richten. Es liegt in der Natur der Sache, dass der Beitrag eines Baujuristen zu diesem Thema schwer das Auge des Taifuns treffen kann, weil die Themenstellung doch überwiegend bauwirtschaftliche Aspekte aufweist.

Nahezu jedes Bauprojekt ist von Streitigkeiten unterschiedlicher Formen geprägt. Die Ursachen dieser Konflikte beruhen in den meisten Fällen auf zwei Säulen: Eine ungünstige Ausgangslage mit einer daran anknüpfenden unsachgemäßen Kommunikation. Beide Aspekte sind ummantelt von der schon vor Vertragsschluss herrschenden Vorstellung der Vertragsparteien, ihre jeweils im Gesetz vorgesehenen Rechtspositionen bestmöglich absichern zu wollen.

Die Digitalisierung hat in den vergangenen Jahren in sämtlichen Bereichen unserer Gesellschaft Einzug gehalten. Durch die flächendeckende Verfügbarmachung von digitalen Anwendungen, Daten und endnutzergerechten Lösungen, haben sich neue Formen der Kommunikation und Organisation fest in unserem Alltag verankert. Dies betrifft neben der Privatanwendung insbesondere auch Wirtschaftszweige wie Maschinenbau, Transport und Logistik und den medizinischen Bereich, wo datengestützte Echtzeitanwendungen die Arbeitsprozesse unterstützen.

Der vorliegende Beitrag beschreibt die Fertigung der weltweit ersten, vor Ort gedruckten Brücke. Für diese Aufgabe bedurfte es eines agilen Managements, denn es waren nicht nur die für Neubauten typischen Probleme zu lösen, die daraus folgen, dass fast jedes Bauwerk ein Prototyp ist. Bereits dieses bautypische Phänomen führt nahezu zwangsläufig zu agilem Management. Im vorliegenden Projekt war auch auf die völlig neuartigen Probleme infolge des Einsatzes einer neuen Fertigungstechnologie in Verbindung mit der dazu gehörigen Planung einzugehen.

Wohl kaum ein Thema hat die Bauwirtschaft in den vergangenen Jahren so dominiert wie die Diskussion um die Anwendung digitaler Technologien für das Planen, Realisieren und Bewirtschaften von Gebäuden und baulicher Infrastruktur. Vielfach ist die Klage zu hören, Deutschland komme auf diesem Weg nur äußerst schleppend voran und drohe deshalb, auf einem zentralen Zukunftsfeld den Anschluss zu verlieren.

Um die Komplexität im Rahmen von Projektmanagementaufgaben innerhalb der Fabrikplanung beherrschbar zu machen wurden in den vergangenen Jahren diverse Forschungsvorhaben durchgeführt, welche eine Abkehr von zeitlich strukturierten Planungsvorgehen zu inhaltlich strukturierten Modellen prognostizierten.

Die Logistik hat sich in den letzten Jahren in anderen Branchen wie z.B. der Automobilindustrie oder dem Handel zu einer modernen Managementphilosophie entwickelt. Auch die Bauwirtschaft entdeckt im Bereich der Baulogistik zunehmend das Potenzial betriebswirtschaftlicher Rationalisierung.

Die fortschreitende Digitalisierung lässt die Potenziale zur Verbesserung der Effizienz, der Effektivität und der Nachhaltigkeit von Prozessen im Bauwesen erschließen respektive erahnen. Sorgsam ist diese zu analysieren, denn der zum Teil disruptive Charakter mancher Neuentwicklungen kann einerseits fördernd, anderseits (zer)störend auf die eigenen Prozessstrukturen einwirken.

Leistungsmessung und -management stellen einen wesentlichen Beitrag dar, um die Wirtschaftlichkeit, Produktivität und Qualität der Bauprozesse laufend zu evaluieren und gezielt zu verbessern.