Das größte Bauvorhaben der Menschheitsgeschichte

Hexagon denkt Bauvorhaben von Grund auf neu und ermöglicht der Branche qualitative Quantensprünge.

Umstieg auf digitalen Workflow

Es ist kein Geheimnis, dass die Digitalisierung am Bau langsamer fortschreitet als in anderen Branchen. Weniger bekannt ist vermutlich, dass Baufirmen und Handwerker trotz extrem günstiger Marktbedingungen und exzellenter Auftragslage in besorgniserregendem Maße Insolvenz anmelden. Die Branche ist enorm gefordert, mit weniger Ressourcen mehr Leistung zu erbringen, den Mangel an Arbeitskräften und die Unterbrechungen der Lieferkette zu kompensieren sowie – wie immer – Zeitplan und Budgetrahmen einzuhalten.

Zu diesen Anforderungen kommt auch noch der wachsende Druck auf die Umwelt. Die Natur hat ihre Grenzen. Wir gehen laufend darüber hinaus. In Zukunft benötigen wir Infrastruktur und Gebäude, die dem Klimawandel standhalten, nachhaltig betrieben werden können, um die CO2-Bilanz zu reduzieren, und bei der Errichtung wirtschaftlich sind. Die potenziellen Auswirkungen dieser Vorgaben sind weitreichend. Auf die Bauwirtschaft entfallen mehr als 10 % des weltweiten BIP. Ihr Kohlendioxidausstoß und Ressourcenverbrauch sind astronomisch.

Die Frage, die wir uns heute stellen müssen, lautet: Wie bauen wir für die Zukunft?

Wir müssen unsere Branche neu denken – unsere Art zu leben und zu arbeiten verändern, um unserem Planeten keinen dauerhaften Schaden zuzufügen.

Die Unternehmen, die diese Transformation der Baubranche eingeläutet haben, verstehen sich selbst nicht mehr als Baufirmen, sondern als hybride Unternehmen mit den Kernkompetenzen Technologie, Ingenieurwesen und Bau. Sie bemühen sich aktiv um kompetente Mitarbeiter und Investitionen, um die notwendigen Veränderungen vorantreiben zu können.

Bei diesem digitalen Erwachen geht es darum, die Zusammenarbeit mithilfe von Technologie effizienter zu machen, Büro und Baustelle nahtlos zu verbinden und entlang des gesamten Baulebenszyklus bessere Prozesse anzuwenden.

Autonomie schon im Konzeptstadium mitdenken

Bei zu vielen Bauvorhaben erfolgen Ausschreibung, Entwurf und Planung auf der Grundlage falscher Annahmen. Meist liegt das an fehlenden Informationen über die Ausgangsbedingungen, wie z. B. das Gelände bei Straßenbauvorhaben oder Bestandspläne bei Umbau- oder Erweiterungsprojekten.

Eine intelligente Konzeption und Planung auf der Basis von Fakten, aufbereitet in einer Smart Digital Reality™, die Menschen, Abteilungen und Infrastruktur in jeder Phase des Projekts verbindet, garantiert den Erfolg. Hexagons Sensor- und Anwendungsangebot dient zur Bestandsdokumentation bei Hoch- und Tiefbauprojekten sowie Smart Cities und unterstützt nahtlose Datenflüsse zwischen Feld und Büro. Diese Lösungen nützen künstliche Intelligenz (AI) zur automatischen Erstellung von 3D-Modellen aus 2D-Entwürfen – von digitalen Geländemodellen zu digitalen Zwillingen bestehender Gebäude. Außerdem können mithilfe von Software Bedingungen wie Luftströme, Temperaturen, Sonnenwinkel und Wasserstände simuliert werden, die sich auf Bauwerke auswirken. Über die Lebensdauer eines Bauwerks verhält sich eine Smart Digital Reality wie eine Zeitkapsel der zu Beginn getroffenen Annahmen.

Bauen bedeutet, agil auf Veränderungen einzugehen

Sobald Projekte digital abgewickelt werden, müssen die Entwürfe und Pläne von Menschen und Maschinen vor Ort gelesen werden können. Unsere Maschinensteuerungsplattform übermittelt Modelle mit exakten Instruktionen für Bediener und Maschinen nahtlos vom Büro an die Baustelle. Doch unser Ziel ist nicht nur die Automatisierung einer einzelnen Maschine zur Verrichtung einer bestimmten Aufgabe. Wir streben eine Automatisierung und Optimierung des gesamten Prozesses und Workflows an.

Die nächste Generation von Baumanagementlösungen erlaubt eine 5D-Fortschrittsüberwachung in Echtzeit und unterstützt das Tracking von Kostenabweichungen. Dieses ganzheitliche Performancemanagement schafft Transparenz und einen Ausgleich des magischen Dreiecks Kosten – Zeit – Umfang. Gleichzeitig erhöht es die kurz- und langfristige Produktivität über mehrere Abteilungen und Stakeholder hinweg.

Reality-Capture-Lösungen sorgen außerdem für einen permanenten Austausch zwischen Büro und Baustelle. Der laufende Abgleich zwischen Soll und Ist macht den Projektstatus sichtbar und bietet den Verantwortlichen wertvolle Detailinformationen zur Ursachenanalyse und raschen Kurskorrektur bei Problemen. Indem Schwierigkeiten im Feld den Mitarbeitern im Büro rasch zur Kenntnis gebracht werden, lassen sich teure Nacharbeit, Verschwendung, Verzögerungen und nachgelagerte Probleme durch agile Reaktionen auf wechselnde Bedingungen vermeiden.

Sicherheit ist eine der größten Herausforderungen der Branche. Doch durch neue persönliche Warnsysteme in Verbindung mit Maschinensteuerungen sind Sicherheit und Produktivität für Mensch und Maschine kein Widerspruch mehr. Solche Systeme überwachen die Positionen von Menschen und Maschinen mit Zentimetergenauigkeit und erlauben gleichzeitig die Bedienung mehrerer Maschinen über dieselbe Schnittstelle.

Am Bau ist Veränderung unvermeidlich und allgegenwärtig. Flexibilität ermöglicht nur kleine Anpassungen Schritt für Schritt. Agilität zur Schaffung des bestmöglichen Szenarios hingegen wirkt sich exponentiell aus. Beim Entwerfen und Planen aus der Ferne und bei der autonomen Steuerung des Betriebs nutzen wir Optimierungs-Engines und -Workflows zur Maximierung der Produktivität und Analyse aller operativen Szenarien bis ins Detail. In der nächsten Phase streben wir vollständige Kontrolle über sämtliche Maschinen auf der Baustelle an und automatisieren diese, damit sie auch ohne menschliche Eingriffe „das Richtige“ tun.

Künstliche Intelligenz erlaubt Prognosen

Lange Zeit war es unmöglich, beim Bau und Betrieb von Gebäuden und Infrastruktur nennenswerte Produktivitätsgewinne zu erzielen, doch das hat sich schlagartig geändert. Das heutige Technologieangebot bietet attraktive Möglichkeiten zur Reduzierung der Kosten und Begleitung auf dem Weg in eine nachhaltige Zukunft.

Facility Management und Asset Performance Management werden smart, um die Gesamtbetriebskosten zu senken. Mithilfe digitaler Lösungen können wir operative Agilität erzielen, um die Leistungsfähigkeit von Gebäuden und Infrastruktur zu erhöhen und damit den Lebenszyklus eines Objekts zu verlängern oder seinen Wert zu erhöhen, was wiederum die beste Möglichkeit ist, seinen ökologischen Fußabdruck klein zu halten.

Ohne einen dynamischen digitalen Zwilling wäre all das nicht möglich. Bei bestehenden Bauwerken wird der digitale Zwilling erst lange nach ihrer Errichtung erstellt. Dafür bieten Reality-Capture-Technologien eine ideale Lösung. Mit ihrer Hilfe können Objekte remote gemanagt werden.

Anders als die vorbeugende Wartung basiert die vorausschauende Wartung auf den aktuellen Betriebsbedingungen von Anlagen statt auf Statistiken und vordefinierten Wartungsplänen. Intelligente Gebäude und Infrastrukturobjekte sind zentrale Elemente einer Zukunft, in der Städte und Länder sicher, smart und nachhaltig werden und Eigentümer und Betreiber die Lebenszyklen ihrer Objekte optimieren und verlängern. Die AI-unterstützte Auswertung von Smart Digital Realities erlaubt zudem Prognosen hinsichtlich der Zukunft von Objekten.

Paradigmenwechsel

Wir brauchen Infrastrukturen und Gebäude, die Inklusion fördern, die Resilienz städtischer Lebensräume stärken und gleichzeitig wirtschaftlich betrieben werden können. Unsere nächste Herausforderung wird es sein, den Planeten an das Gebäude- und Infrastrukturökosystem anzubinden. Die Zukunft wird der Konnektivität zwischen Technologie, Natur und Mensch gehören und dadurch menschliche wie natürliche Mehrwerte schaffen.

Wir müssen die Möglichkeiten digitaler Realitäten in jeder Bau- und Lebenszyklusphase von Objekten maximieren. Der gegenwärtige Ansatz der inkrementellen Verbesserung wird nicht ausreichen. Vielmehr müssen wir exponentiell denken: Zehnmal, 20 Mal oder 30 Mal besser. Ein Paradigmenwechsel ist längst überfällig, denn noch nie stand so viel für uns auf dem Spiel!

Unsere Technologie ist dabei, das größte Ökosystem der Welt zu transformieren. Wir denken unsere Bauvorhaben neu, um mit Hilfe von Smart Digital Realities vernetztere, kollaborativere, effizientere und nachhaltigere Städte und Länder zu schaffen. Der Beweis macht uns längst sicher: Innovation bietet enormes Potenzial!

HxGN LIVE Global 2022: Keynote von Thomas Harring, President des Geschäftsbereichs Hexagon‘s Geosystems, und Josh Weiss, damals COO des Geschäftsbereichs Hexagon‘s Geosystems: