Datenmanagement in der Bauwirtschaft durch Künstliche Intelligenz (KI)

  

(14.10.2019) Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat mit Erfolg am Innovationswettbewerb des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) zur Anwendung von Künstlicher Intelligenz (KI) teilgenommen. So wird jetzt u.a. das vom KIT koordinierte Forschungsprojekt Smart Design and Construction (SDaC) gefördert. Mit Hilfe dieser neuen KI-Plattform sowie konkreten KI-Anwendungen sollen die Weichen für ein digitales und vernetztes Datenmanagement in der Bauwirtschaft gestellt werden.

Digitale Transformation der Bauwirtschaft

Bekanntermaßen steht die Bauwirtschaft vor großen Herausforderungen mit hoher gesellschaftlicher Relevanz:

• Der Bedarf an bezahlbarem Wohnraum,
• die zügige Umsetzung von Investitionen in der Verkehrsinfrastruktur und im Rahmen der Energiewende sowie
• der Fachkräftemangel in der Bauwirtschaft

... erfordern neue Prozesse und Anwendungen, um die Produktivität und die Wettbewerbsfähigkeit der Bauwirtschaft zu steigern. Studien zufolge verwenden aktuell lediglich 4 bis 5% der Bauunternehmen digitale Modelle (Stichwort: BIM). Die daraus resultierenden Medienbrüche und fehlenden Standards in der Dokumentation führen zu langen Suchzeiten, manuellen Prozessen zur Datenaufbereitung und zu vielen nicht wieder verwendeten Informationen.

Mit Hilfe von KI sollen also im Rahmen des Forschungsprojektes Methoden erkundet werden, mit deren Hilfe die Probleme der hohen Fragmentierung in der Baubranche sinnvoll gelöst werden können. So sollen beispielsweise heterogene und dezentrale Daten maschinell lesbar gemacht und über Unternehmensgrenzen hinweg verknüpft werden. Dies ermöglicht neue, datengetriebene Anwendungen und Geschäftsmodelle.

Hier setzt auch eine erste Fallstudie an, die bereits bei dem Projektpartner digitales bauen GmbH in der Bauwerksplanung durchgeführt wurde. Dabei wurde eine KI eingesetzt, um die Schnitte eines Bauwerks automatisch zu analysieren und dabei Ähnlichkeiten zu bestehenden Bauwerksplanungen zu identifizieren. Der Planer kann so bereits erarbeitete Informationen wiederverwenden, wird entlastet und kann sich auf kreative Aspekte seiner Tätigkeit konzentrieren. Ähnlich könnte KI auch in der Bauwerksplanung, Produktionsplanung und Realisierung eingesetzt werden. Dabei soll sie auch zur Ableitung von Prognose- und Entscheidungsgrundlagen eingesetzt werden.

Das Forschungsprojekt SDaC um Koordinator Shervin Haghsheno vom KIT (3. v.r.) war erfolgreich beim Innovationswettbewerb zur Anwendung von Künstlicher Intelligenz (Foto © BMWi/Bildkraftwerk Kurc) 

Auf der geplanten Plattform sollen die Metadaten aus Bauprojekten unternehmensübergreifend verknüpft und miteinander verglichen werden, so dass auch für klein- und mittelständische Unternehmen valide Prognosen möglich sind. Hierfür liefern die Praxispartner Daten aus mehr als 16.500 Bauprojekten. Technologiepartner mit entsprechendem Expertenwissen entwickeln die Plattform und die Anwendungen.

Das KIT ist in dem Forschungsprojekt übrigens mit vier Instituten vertreten, um da­ten- und humanzentrierte Geschäftsmodelle in der Bauwirtschaft nachhaltig zu etablieren. Die Kooperationspartner fördern die Vermarktung sowie den Transfer der Anwendungen und der Plattform in die Praxis. Der Aufbau der Plattform wird vom BMWi mit 6,4 Millionen über drei Jahre gefördert, die Projektpartner steuern 2,6 Millionen Euro bei. Zu den Konsortialpartnern gehören neben dem KIT mit vier Instituten (TMB, KSRI, EnTechnon, IAI) CyberForum e.V., Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V. (DBV), digitales bauen GmbH, FARO Europe GmbH & Co KG, Fraunhofer ISST, Golbeck GmbH, Gemeinschaft für Überwachung im Bauwesen E.V. (GÜB), IGP Completing Projects AG, Metis Systems AG sowie Steuer Tiefbau GmbH.