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2021 | Book

Agile Digitalisierung im Baubetrieb

Grundlagen, Innovationen, Disruptionen und Best Practices

Editors: Prof. Dr. Christian Hofstadler, Univ.-Prof. Dr. Christoph Motzko

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

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About this book

Das Bauwesen befindet sich seit Jahrzehnten auf dem Weg der Digitalisierung. Die neuen Entwicklungen in Hard- und Software, wie etwa polysensorale Systeme zur Zustandsdetektion von Prozessen und Bauteilen oder maschinelles Lernen, gekoppelt mit der Fortentwicklung der Produktions- und Managementmethoden im Bereich des Bauwesens, lassen weitere Rationalisierungspotenziale zur Verbesserung der Effektivität und der Effizienz von Planungs-, Produktions- und Nutzungsprozessen von Bauwerken erschließen. Mit dem Aufbau digitaler Wissensspeicher entwickeln sich darüber hinaus neue Möglichkeiten der Daten- und Informationsverarbeitung. Bauprozesse und Bauwerke werden dadurch intelligenter. Trotz dieser neuen Technologien bleibt jedoch die zentrale Bedeutung agierender Menschen grundlegend. Dieses Kompendium beinhaltet die Grundlagen zum Thema „Digitalisierung im Baubetrieb“, berichtet über die aktuellen Entwicklungen sowie über Best Practices auf der Basis agiler und digitaler Methoden und Werkzeuge – von der Planung über die Ausführung bis hin zum Betrieb von Bauwerken und unter besonderer Würdigung des „Faktors Mensch“.

Table of Contents

Frontmatter

Grundlegende Aspekte der agilen Digitalisierung

Frontmatter
1. Multisystemische Hybridpyramide für den agilen 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.

Christian Hofstadler
2. Ein Bauplan für die Digitalisierung in der Bau- und Immobilienbranche

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

Kevin Mattiszik, Roland Sitzberger, Manuel Schönwitz, Jens Hartje
3. Datenqualität und Datenmanagement in der Bauwirtschaft

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.

Sascha Wiehager
4. Mitarbeiterführung in Zeiten der Digitalisierung

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

Ulrich Bauer
5. Neuronale Netze im Baubetrieb und in der Bauwirtschaft

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.

Ralph Stöckl, Christian Hofstadler
6. Innovative Informations- und Kommunikationstechniken im digitalen Gebäude- und Baumanagement

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.

Ursula Augsdörfer, Torsten Ullrich
7. Datenfitting als nutzbringendes Werkzeug des Chancen- und Risikomanagements

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.

Markus Kummer, Christian Hofstadler

Digitale Transformation aus Auftraggebersicht

Frontmatter
8. Digitalisierung im Baubetrieb – neue Herausforderungen und Chancen für die Bauherrenrolle

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.

Sabine Hruschka, Susanne Payr, Christoph Antony
9. A way to data culture

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.

Janosch Dlouhy, Saskia Erler, Jochen Wagner
10. Ganzheitlicher Einsatz von BIG-Open-BIM bei der ÖBB-Infrastruktur AG als öffentlicher Auftraggeber

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.

Gregor Fleischmann, Franz Josef Peer
11. InGe – eine Arbeitshilfe zur Digitalisierung von Inbetriebnahmegenehmigungsverfahren

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.

Michaela Renzel, Markus Schäfer, Swantje Stürze
12. Agiles Design Management

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

Nils Ehrenfeld, Tobias Meurer, Sabrina Müller
13. Collaborative Methoden + Werkzeuge der Projektorganisation

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.

Hans Lechner
14. Der Green Deal braucht eine starke und aktive Crowd in den Regionen

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.

Conny Weber, Reinhard Willfort
15. Wohnungswirtschaft 4.0?

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.

Wolf-Bodo Friers, Patricia Jara Heiss

Digitale Transformation aus Auftragnehmersicht

Frontmatter
16. Digitale Transformation im Bereich Ingenieurbau

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.

Christopher Sack, Henning Schrewe
17. Effiziente Zertifizierung einer nachhaltigen Baustelle anhand agiler und digitaler Methoden

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.

Johannes Wall, Architekt Ulrich Schweig
18. Agiles Bauprojektmanagement in einem Bautechnologieunternehmen

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.

Sven Mittermeier, Daniel Schmitz, Yvonne Weigand
19. Sicherheitswissen für Anwender mit digitalen Technologien und agilen Methoden nachhaltig erhöhen – eine Utopie?

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.

Helmut Weißengruber
20. Automatisierte Bauprozesse durch Robotik

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.

Nils Krönert, Julia Zanona
21. Einführung eines Wissensmanagementprozesses bei der Sicherheits- und Gesundheitsschutzkoordination auf Baustellen

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.

Sandra Wenzel, Fabian Ruhl

Rechtsrahmen der agilen Digitalisierung

Frontmatter
22. Agile Digitalisierung in einer global-pauschalen Welt

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.

Ralf Steding
23. Der agile Bauvertrag

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.

Rudolf Lessiak, Ursula Gallistel
24. Bauvertrag: Klassisches Modell oder…?

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.

Georg Karasek
25. Digitale vertrags- und rechtskonforme Kommunikationsstrukturen zur Streitvermeidung am Bau

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.

Paul Popescu

Digitalisierungskonzepte und Erprobung

Frontmatter
26. Silos aufbrechen – Vernetzt, flexibel und produktiv

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.

Katharina Klemt-Albert, Robert Hartung, Martin Köhncke
27. Agiles Projektmanagement am Beispiel des 3D-Druckens im Stahlbau

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.

Jörg Lange, Thilo Feucht
28. Ökonomische Potenziale von Building Information Modeling (BIM) im Spannungsfeld von Branchenstruktur und Beschaffungspraxis

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.

Matthias Sundermeier, Philipp Beidersandwisch, Felix Theuring
29. Komplexitätsbeherrschung durch Anwendung dynamisch-interdisziplinärer BIM-Modelle

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.

Mike Gralla, Kai Christian Weist
30. Der digitale Bauhof als Schnittstelle für effizientes, nachhaltiges und ressourcenschonendes Bauen

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.

Anica Meins-Becker, Manfred Helmus, Agnes Kelm
31. Ausgewählte Aspekte des zeitnahen Controllings von Bauprojekten

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.

Christian Hofstadler, Sandy Gogic, Jonas Kleiner, Pia Weil
32. Leistungsmanagement im Fertighausbau

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

Wolfgang Grenzfurtner, Manfred Gronalt
Metadata
Title
Agile Digitalisierung im Baubetrieb
Editors
Prof. Dr. Christian Hofstadler
Univ.-Prof. Dr. Christoph Motzko
Copyright Year
2021
Electronic ISBN
978-3-658-34107-7
Print ISBN
978-3-658-34106-0
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-34107-7