Braunschweig. Die Bauindustrie zählt zu den wichtigsten Wirtschaftszweigen und zugleich zu den am wenigsten digitalisierten. Doch wann ist der Einsatz einer Maschine tatsächlich von Vorteil? Und wie können digitale Technologien Bauprozesse verbessern, ohne dabei den Menschen auf der Baustelle aus dem Blick zu verlieren? Mit diesen Fragen beschäftigt sich das Forschungsprojekt „Zentrum für Digitale und Integrierte Bauprozesse“ (ZDIB) der Technischen Universität Braunschweig. Dafür entwickeln die Wissenschaftler ein Entscheidungsinstrument, das Planern und Bauunternehmen dabei helfen soll, digital unterstützte Arbeitsabläufe zu bewerten.
Das sogenannte „Bauen 5.0“, angelehnt an das Konzept der „Industrie 5.0“, setzt explizit auf die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine, wie die TU Braunschweig in einer Pressemitteilung berichtet. Trotz Automatisierung steht der Mensch im Mittelpunkt. Bauarbeiter sollen nicht durch Maschinen ersetzt werden, sondern zusammen mit ihnen effizienter und sicherer arbeiten. Bislang fehle jedoch ein Ansatz, der mögliche Effizienzgewinne durch digitale Technologien systematisch mit der Arbeitsbelastung des Menschen vergleichbar macht.
„Wir wollen deshalb ein Bewertungs- und Entscheidungswerkzeug entwickeln, das es Planenden und Unternehmen ermöglicht, diese Technologien sinnvoll in Bauprozesse zu integrieren“, sagt Projektleiter Dr.-Ing. Bartłomiej Sawicki vom Institut für Tragwerksentwurf der TU Braunschweig. „Dafür müssen wir zuerst Methoden entwickeln, mit denen nicht nur die Produktivität von Menschen, die mit Maschinen zusammenarbeiten, sondern auch ihre körperliche und mentale Belastung gemeinsam bewertet werden können.“
Körperliche Belastung auf der Baustelle
Das Forschungsprojekt „Zentrum für Digitale und Integrierte Bauprozesse“ (ZDIB) bringt Experten aus den Bereichen Bauingenieurwesen, digitale Fertigung, Bauwirtschaft und Sportwissenschaft zusammen. Sie wollen den Begriff der Produktivität neu definieren. Dabei wollen sie nicht nur bestimmen, wann sich der Einsatz von Maschinen finanziell auszahlt, sondern auch die Arbeitsbelastung von Bauarbeitern berücksichtigen. Das Konzept entstand aus einem Pilotprojekt, das die Arbeit auf einer digitalen Baustelle mit der Arbeit auf einer herkömmlichen Baustelle verglich.
In dem neuen Projekt werden zunächst Messverfahren und -instrumente im Umfeld des Sonderforschungsbereichs „Additive Manufacturing in Construction“ (AMC) unter Nutzung der Infrastruktur der Digitalen Baustelle der TU Braunschweig (unter anderem mit 3D-Betondrucker und Virtual Reality) getestet. In Zusammenarbeit mit Industriepartnern werden diese Messungen anschließend auf realen Baustellen überprüft. Die Datenerfassung erfolgt mithilfe neuartiger digitaler Technologien, die gezielt auf Ergonomie und Arbeitssicherheit ausgerichtet sind.
Baukosten und Fachkräftemangel
Die Wissenschaftler wollen außerdem untersuchen, wie der 3-D-Betondruck und digitale Assistenzsysteme das Bauwesen in unterschiedlichen nationalen und internationalen Kontexten verändern. Faktoren wie Baukosten und Fachkräftemangel beeinflussen maßgeblich, wie digitale Technologien auf Baustellen eingesetzt werden können. Dazu arbeiten die Forscher eng mit sozialwissenschaftlichen Partnern aus Indien zusammen. Die Forschung soll Erkenntnisse darüber liefern, wie sich digitale Bauprozesse weltweit an unterschiedliche Bedingungen anpassen lassen.
Praxisnahe Grundlage
Mit dem Projekt soll erstmals ein mehrdimensionaler Bewertungs- und Entscheidungsrahmen entstehen, der es ermöglicht, digitale Bauprozesse zu analysieren. Damit wollen die Forscher die technologische Handlungsfähigkeit der Bauwirtschaft stärken und zugleich eine praxisnahe Grundlage für den Einsatz digitaler Technologien auf Baustellen schaffen. Der Erfolg des ZDIB soll sich dabei vor allem in spürbaren Verbesserungen im Arbeitsalltag zeigen. Dazu zählen eine höhere Produktivität, eine geringere körperliche Belastung der Bauarbeiter sowie eine wachsende Akzeptanz digitaler Technologien im Bauwesen.
