Die Baubranche wandert dank der künstlicher Intelligenz in eine neue Ära der Digitalisierung und Optimierung.
Denn KI-Technologien werden zunehmend in der Bauausführung eingesetzt, um den Baufortschritt zu erfassen, Prozesse zu optimieren, die Effizienz zu steigern und die Sicherheit zu verbessern.
Dieser Blog wirft einen Blick auf verschiedene Anwendungen von KI in der Bauausführung und beleuchtet konkrete Beispiele, die die Vorteile dieser Technologien verdeutlichen.
Die automatisierte Baufortschrittskontrolle nutzt KI-gestützte Systeme, um den Baufortschritt in Echtzeit zu überwachen. Fast ausschließlich kommen dabei Kamerasysteme zum Einsatz. Diese erfassen Daten von der Baustelle, die von Algorithmen analysiert werden, um den Fortschritt zu verfolgen und Abweichungen zu erkennen.
Dabei variiert der Einsatz von KI-Technologien je nach Bauphase, sei es im Erdbau, Rohbau oder Innenausbau. Jede dieser Phasen hat spezifische Anforderungen und nutzt unterschiedliche technische Ansätze, um Prozesse zu optimieren und die Effizienz zu steigern.
Technologiebeschreibung
Drohnen, ausgestattet mit hochauflösenden Kameras und LiDAR-Scannern, erfassen detaillierte Daten von der Baustelle. Diese Daten werden von KI-Algorithmen analysiert, um topografische Karten zu erstellen, den Fortschritt zu überwachen und potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen.
Konkrete Anwendung:
Technologiebeschreibung:
Kameras, die an Kranen befestigt sind, erfassen kontinuierlich Videomaterial von der Baustelle. KI-Algorithmen analysieren diese Videos, um den Fortschritt zu verfolgen, Arbeiten zu dokumentieren und zu optimieren.
Konkrete Anwendung:
Technologiebeschreibung:
Konkrete Anwendung:
Die KI kann verschiedene Szenarien analysieren und intelligente Terminpläne erstellen, die auf Echtzeitdaten und implementierten Informationen basieren. Diese Technologien helfen dabei, Verzögerungen vorherzusagen und rechtzeitig Gegenmaßnahmen vorzuschlagen.
Technologiebeschreibung
Die Szenarioanalyse beginnt mit der umfassenden Datenerfassung aus verschiedenen Quellen wie Sensoren, Kameras, Baumaschinen und Managementsoftware. Diese Daten werden in ein Simulationsmodell integriert, das maschinelles Lernen und prädiktive Analysen verwendet, um verschiedene Szenarien zu erstellen. Das Modell testet unterschiedliche Variationen, um die Auswirkungen von Änderungen im Bauprozess zu bewerten. Die Ergebnisse werden analysiert, um die besten Strategien hinsichtlich Zeitplan, Kosten, Qualität sowie potenziellen Risiken und Engpässen zu ermitteln.
Die intelligente Terminplanerstellung nutzt verschiedene Eingabeparameter (z. B. Aufwandswerte oder Kolonnenstärke), um dynamische und realistische Zeitpläne zu erstellen. Durch die Anpassung der Eingabeparameter können so verschiedene Szenarien dargestellt und überprüft werden. So kann auf unterschiedlich komplexe Situationen schnell und zeitoptimal reagiert werden.
KI-basierte Systeme für das Ressourcenmanagement optimieren den Einsatz von Materialien, Maschinen und Personal. Durch die Analyse von Daten kann der Bedarf präzise vorhergesagt und der Einsatz von Ressourcen effizient geplant werden.
Technologiebeschreibung
Echtzeitdaten von der Baustelle (z. B. von Sensoren) werden gesammelt und analysiert, um den aktuellen Ressourcenstatus zu überwachen. KI-Algorithmen prognostizieren den zukünftigen Bedarf und identifizieren potenzielle Engpässe. Durch diese vorausschauende Planung können Ressourcen optimal zugewiesen und Verschwendungen vermieden werden.
Es gibt verschiedene Plattformen, die Bauunternehmen dabei unterstützen, Nachunternehmer und Materialien effektiv zu verwalten. Die KI analysiert historische Daten und Echtzeitinformationen, um den Bedarf vorherzusagen und die Verfügbarkeit von Ressourcen zu optimieren. Dies führt zu einer besseren Planbarkeit und reduziert Materialabfall.
KI-Systeme zur Verbesserung der Arbeitssicherheit überwachen die Baustelle kontinuierlich und erkennen potenzielle Gefahren frühzeitig. Sensoren und Kameras erfassen sicherheitsrelevante Daten, die von Algorithmen analysiert werden, um Risiken zu identifizieren und Warnungen auszugeben.
Einige Systeme nutzen KI-gestützte Kameras, um beispielsweise die Einhaltung von Schutzkleidungsvorschriften zu überwachen. Darüber hinaus können in bestimmten Kamerasystemen Gefahrenzonen festgelegt werden, die das Betreten von Personen überwachen. Verstöße werden in Form von Echtzeit-Warnungen gemeldet.
KI hilft, Bauprozesse zu erfassen, sie zu analysieren und zu optimieren. Diese Systeme sammeln Daten aus verschiedenen Quellen (z. B. Kameras oder Maschinendaten) und nutzen maschinelles Lernen, um den Ist-Zustand zu erfassen, Muster zu erkennen und die besten Vorgehensweisen zu identifizieren.
Krane, die mit intelligenten Systemen ausgestattet sind, können die Effizienz und Sicherheit auf Baustellen erhöhen. Diese Krane sind beispielsweise mit Kranhaken versehen, die das Gewicht der Lasten erfassen und mit einer integrierten Kamera auch das angehobene Objekt identifizieren können. Anhand der erfassten Daten kann die Kranauslastung optimiert und potenzielle Sicherheitsrisiken minimiert werden. Beispiele für solche Technologien sind CAD24 und Versatile.
Die Erfassung von Arbeitsabläufen mit Kameras ermöglicht eine detaillierte Überwachung und Analyse wiederholender Gewerkesequenzen auf der Baustelle.
Zudem werden zentrale Produktionskennzahlen wie Bauteilauslastung, Durchlaufzeiten, Arbeitsstunden und Aufwandswerte erfasst. Analysiert man eine wiederholende Gewerkesequenz im Detail, können so Beschleunigungspotenziale erkannt werden. Besonders bedeutend ist die Überwachung des kritischen Pfads, da so Engpässe und potenzielle Verzögerungen frühzeitig identifiziert werden können.
Häufig werden zur Taktoptimierung zeitkritische Bauteile identifiziert und deren Auslastung überwacht. Ein weiterer bedeutender Faktor für die Bauzeitverkürzung ist die Anpassung der Arbeitsrichtung an die Kolonnenwanderung unterschiedlicher Gewerke. Durch eine an die Realdaten angepasste Taktung kann die Rohbauzeit um 10 bis 20 % verkürzt werden.
Klicke für ein Beispiel der Erfassung von Arbeitsabläufe.
Autonome Baumaschinen, die mit KI-Technologie ausgestattet sind, können Bauaufgaben selbstständig ausführen. Diese Maschinen nutzen Sensoren, GPS und maschinelles Lernen, um ihr Arbeitsvolumen zu maximieren.
Technologiebeschreibung
Autonome Baumaschinen können definierte Aufgaben eigenständig ausführen. Diese Maschinen sind mit einer Vielzahl von Sensoren wie LiDAR, Radar und Kameras ausgestattet, die ihre Umgebung in Echtzeit erfassen. Durch die Integration von künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellen Lernalgorithmen können sie Hindernisse erkennen, eine Arbeitsstrategie planen und sicher navigieren – ohne dass ein menschlicher Bediener vor Ort sein muss.
Beispiele für Hersteller solcher Systeme:
Die Integration von Künstlicher Intelligenz in die Bauausführung bietet enorme Vorteile in Bezug auf Effizienz, Sicherheit und Qualität.
Von der automatisierten Baufortschrittskontrolle und intelligenten Terminplanerstellung über Ressourcenmanagement und Arbeitssicherheit bis hin zur Prozessoptimierung, autonomen Baumaschinen und 3D-Datenerzeugung – die Anwendungen sind vielfältig und verändern schon heute die Bauausführung in der Praxis. Unternehmen, die diese Technologien einsetzen, können nicht nur ihre Projekte effizienter und kostengünstiger abschließen, sondern auch die Sicherheit und Qualität ihrer Bauprojekte erheblich verbessern.
Die Zukunft der Bauausführung ist digital und intelligent – und KI spielt dabei eine zentrale Rolle.
