Große Infrastrukturbauprojekte sind häufig mit einem enormen Koordinationsaufwand verbunden. Hier kann Infra-Bau 4.0 helfen. Die digitale Kommunikationsplattform soll effizientere Gestaltung von Bauprojekten ermöglichen – und somit Arbeitsaufwand, Zeit und Kosten reduzieren. Weitere Projekte verfolgen aber ähnliche Ziele.

Infra-Bau 4.0: digitale Kommunikation für Bauvorhaben

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Große Infrastrukturbauprojekte sind häufig mit einem enormen Koordinationsaufwand verbunden. Hier kann Infra-Bau 4.0 helfen. Die digitale Kommunikationsplattform soll effizientere Gestaltung von Bauprojekten ermöglichen – und somit Arbeitsaufwand, Zeit und Kosten reduzieren. Weitere Projekte verfolgen aber ähnliche Ziele.

Die Koordination und der Austausch zwischen einzelnen Bauakteuren bei großen Bauvorhaben gestalten sich in der Praxis oft vielschrittig und uneinheitlich. Ein Konsortialprojekt unter technisch-wissenschaftlicher Leitung des Fraunhofer-Instituts für Experimentelles Software Engineering IESE arbeitet an einer digitalen Lösung hierfür: Die Plattform von Infra-Bau 4.0 vernetzt alle Beteiligten eines Infrastrukturbauprojekts miteinander, ermöglicht das digitale Abbilden von Ressourcen und Prozessen und erleichtert so die Planung und Umplanung am Bau.
 
Die Plattform ermöglicht eine übersichtliche Darstellung der Projekthierarchie. Die Möglichkeiten der Digitalisierung werden in der Baubranche bisher bei Weitem nicht in vollem Maße genutzt. Neuere Arbeitsmethoden wie das „Building Information Modeling“ (BIM) können zwar digitale Planungsdaten liefern, werden aber bisher nicht flächendeckend eingesetzt. Das Projekt Infra-Bau 4.0 soll diese Lücke schließen. Die technisch-wissenschaftliche Leitung hat das Fraunhofer IESE in Kaiserslautern inne und bringt dabei jahrelange Expertise aus dem Bereich der digitalen Ökosysteme mit ein.

Das digitale Ökosystem für Kommunikation

„Unter einem digitalen Ökosystem verstehen wir einen soziotechnischen Verbund, in dem Unternehmen, Technik und Personen über eine digitale Plattform miteinander kooperieren und jeder Akteur dabei individuell von der Teilnahme profitiert“, erklärt Denis Feth, Expert für Security and Privacy Technologies am Fraunhofer IESE und technisch-wissenschaftlicher Leiter des Projekts. Als digitales Ökosystem vernetzt die Infra-Bau-4.0-Plattform alle Bauakteure miteinander.
 
Sogar Baumaschinen können eingebunden werden. So wird eine digitale Projekthierarchie abgebildet, die der realen Situation auf der Baustelle entspricht. Jede Person hat dabei einen eigenen Account, über den sie mit anderen Akteuren interagieren kann. Der Informationsaustausch ist so klar strukturiert und bleibt nachvollziehbar. Von der BIM-Software über Projektmanagementlösungen bis hin zu spezifischen Baumaschinenanwendungen sind bereits zahlreiche branchenübliche Baustellen-Tools angebunden.
 
Durch die Plattform können Daten nicht nur ausgetauscht, sondern darüber hinaus mithilfe von Methoden der künstlichen Intelligenz auch geschickt weiterverwendet werden, erklärt Feth: „Wenn es derzeit auf dem Bau zu ungeplanten Änderungen im Ablauf kommt, müssen Planer weitestgehend manuell mit diesem Problem umgehen. Unsere Plattform dagegen kann auf Basis der gesammelten Daten fundierte Entscheidungsvorschläge liefern, die hinsichtlich Parametern wie Kosten und Zeit optimiert sind, und so den Planern eine wertvolle Hilfestellung geben.“

Folgeprojekte für effizienteres Bauen

Das Projekt Infra-Bau 4.0 startete im Sommer 2020 und konzentrierte sich zunächst rein auf die Phase der Bauausführung. Mit dem Jahreswechsel endete das Projekt offiziell. Ein Folgeprojekt ist bereits in Planung und soll zeitnah starten. Im weiteren Verlauf möchten die Projektpartner unter anderem den Fokus auf weitere Bauschritte ausweiten und die Plattform in einem realen Baustellenkontext einsetzen und evaluieren. Mittlerweile fokussieren sich andere Projekte auf verbessertes Bauen mithilfe von digital optimierten Prozessen.
 
Für den Gebäudekomplex Annenhöfe in der Dresdner Innenstadt bilden die Unternehmen WOLFF & MÜLLER, ZÜBLIN und WTC Wärmetechnik Chemnitz eine Arbeitsgemeinschaft (ARGE). Digitale Methoden und Werkzeuge erleichtern die Abstimmung im Projektteam. Dazu gehört die modellbasierte Zusammenarbeit mit Building Information Management (BIM). Zudem nutzen alle Beteiligte die Plattform Thinkproject, um Pläne und weitere Unterlagen zu verwalten. Auch zur Qualitätssicherung wird eine App eingesetzt.
 
Zudem haben das STRABAG-Kompetenzzentrum TPA und vier Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft die Basis für ein vernetztes System zum autonomen Einbau von Asphaltbelägen entwickelt. Das vom Bund (BMVI) geförderte Projekt „Robot – Straßenbau 4.0“ entwickelte eine Automatisierungstechnik, die Mitarbeitenden ermöglichen soll, ihren Kontrollaufgaben künftig aus der Fahrerkabine des Fertigers nachkommen – auf Distanz zum fließenden Verkehr sowie zu giftigen Dämpfen und Aerosolen. Ziel ist die nachhaltige Verbesserung der Arbeitssicherheit und des Gesundheitsschutzes auf Straßenbaustellen. (fraunhofer/strabag/futureorg/iovolution)

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