Im Interview mit dem Bau & Immobilien Report spricht Professorin Sigrid Brell-Cokcan von der RWTH Aachen über das »Internet of Construction« und wie man cyber-physikalische Systeme mit dem virtuellen und dem realen Bauen zusammenführen kann. Sie erklärt, wie sich Wertschöpfungsketten wandeln müssen und wie durch Kollaboration neue Geschäftsmodelle entstehen können. 

Report: Sie forschen und koordinieren an der Technischen Hochschule Aachen das Forschungsprojekt »Internet of Construction«. Was kann man sich darunter vorstellen?

Sigrid Brell-Cokcan: Der Begriff ist abgeleitet vom Internet der Dinge. Es geht um die Frage, wie man cyber-physikalische Systeme mit dem virtuellen und dem realen Bauen zusammenführen kann.

Wir decken mit einem Industriekonsortium vom Generalunternehmer bis zum Zulieferer die Wertschöpfungskette des Bauens und untersuchen im Bereich Fundament, Fassade und Dach sämtliche Schnittstellen von der Vorproduktion bis zur Baustelle.

Wir identifizieren sämtliche digitalen Medienbrüche und schauen uns an, wie Kollaboration in Zukunft aussehen kann, welche Rolle jeder einzelne in der Wertschöpfungskette übernimmt und wie die Kommunikation, die noch sehr analog ist, in einer digitalen Plattform zusammengeführt werden kann.

Wir prüfen auch, welchen Wert die Daten und Informationen haben, und in weiterer Folge, welche Geschäftsmodelle sich daraus ergeben können.

Report: Das klingt sehr theoretisch. Wie praxisnah ist das Projekt?

Brell-Cokcan: Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert vor allem Projekte, die sehr praxisnah sind.
Das zeigt sich bei uns daran, dass wir all diese Überlegungen und virtuellen Prozesse auf einer realen Baustelle an der RWTH Aachen umsetzen.

Diese Referenzbaustelle ist unser Reallabor, wo wir unter kontrollierten aber realen Bedingungen Prozesse entwickeln, testen, evaluieren und validieren können. Wir sehen dann auch genau, wie sich Wind und Wetter auf Technik und Prozesse auswirken.

Funktioniert ein Chip in der Feuchtigkeit oder können Daten bei Minusgraden ausgelesen werden? Wir können Antworten auf die Frage liefern, was man braucht, um Informationen digital lesbar zu machen; ob es reicht, mit Sensoren Daten zu sammeln oder ob man auf eigene Maschinendaten zugreifen muss.

Report: Das Projekt läuft seit rund zwei Jahren. Welche zentralen Erkenntnisse konnten Sie bereits gewinnen?

Brell-Cokcan: Eine zentrale Erkenntnis ist, dass es ein paar Schlüsseltechnologien auf der Baustelle gibt, die uns in Zukunft einen Überblick über die Baustelle liefern können.

Eine vorhandene Technologie ist der Baukran, der gerade beim Rohbau für die Manipulation fast aller Bauteile zuständig ist. Damit weiß man zu jeder Zeit, was geliefert wurde und wo es sich befindet.

Wir werden nicht alle Baustellenprozesse abdecken, aber wir können abgeschlossene Bauabläufe so abstrahieren, dass sie auf weitere Tätigkeiten auf der Baustelle übertragbar sind.

Diese Abläufe sind wiederholbar, es spielt für die Prozesssystematik keine Rolle, welche Materialien ich bewege. Wir haben eine gewisse Rollenverteilung innerhalb der Wertschöpfungskette und dadurch auch gewisse Informationen, die immer gleich übergeben werden.

Report: Welche anderen Schlüsseltechnologien haben Sie identifiziert?

Brell-Cokcan: Ganz wichtig ist die Frage, wie wir uns in der virtuellen Welt bewegen. Die Informationsgrundlage liefert die Planung, da kommt BIM ins Spiel.

Da geht es auch um die Frage, wie wir die BIM-Systematik erweitern und die Bauprozesse integrieren können und wie wir Daten in die Baudokumentation rückführen können.

Wir wissen in der Planung, was wir wollen und wir wissen in der Baudokumentation, was wir wollen. Der Prozess dazwischen wird oft ausgespart, und diese Lücke wollen wir mit unserer IoC-Systematik füllen.

Report: Wie wichtig ist dabei die Interdisziplinarität?

Brell-Cokcan: Das ist ganz wichtig. Auch wir als Architekten müssen unser Denken erweitern. Es reicht nicht, einen schönen Plan zu machen. Wir müssen auch in die Planung des Bauprozesses eingreifen.

Die Planung sollte erst bei der Schlüsselübergabe aufhören. Diese Expertise holen wir uns aus anderen Disziplinen.
Da geht es auch um Transformationsforschung. Wir sehen uns Methoden aus dem Maschinenbau an und versuchen, sie auf die Bauindustrie umzulegen – wie wir in Zukunft mit Maschinenanlagen und Produktionsprozessen umgehen.

Denn das Ziel ist ja nicht, dass wir Informationen immer wieder neu aufbereiten und an verschiedene Prozesse anpassen müssen. Wir brauchen eine stringente, durchgehende Planung bis zur Übergabe.

Wenn ich diese Informationen aber an Maschinen übergebe, brauche ich vielleicht eine ganz andere Ausgestaltung der Informationen. Da ist die Gefahr groß, dass es zu Medienbrüchen kommt und Informationen immer wieder neu aufbereitet werden müssen. Das versuchen wir zu lösen.

Report: Wo sehen Sie die größten Hürden für die notwendigen Digitalisierungsschritte?

Brell-Cokcan: Ein große Hürde ist die Standardisierung. Denn die Standardisierung hinkt den neuesten Entwicklungen naturgemäß immer hinterher.

Wir brauchen ein Standardisierungs- und Normungsumfeld, das neue Entwicklungen eher ermöglicht als verhindert.
Das ist aber eine gesellschaftliche Aufgabe, die wir lösen müssen, um Innovationen zeitnah umsetzen können.

Wir müssen auch verstehen lernen, wie Kollaboration wirklich stattfinden kann. Es reicht nicht, in Ausschreibungen BIM einzufordern. Die Wertschöpfungskette muss lernen, gemeinsam Wert zu schöpfen und den Mehrwert erkennen, wenn man kollaboriert. Das sehe ich derzeit noch nicht.


Report: Also eine Frage der Kultur?

Brell-Cokcan: Ja, wir brauchen eine neue Form des Miteinanders. Mit dem vorherrschenden Billigstbieterprinzip profitieren diejenigen, die Nachträge schreiben können und somit von Fehlern anderer profitieren.

Das ist ein absolutes Killerargument gegen Kollaboration. Das Ziel muss sein, gemeinsam für das Produkt gerade zu stehen.

Report: Da sind wir schnell beim Thema Vertragsmodelle. Können Partnerschaftsmodelle wie etwa der Allianzvertrag hier eine Lösung sein?

Brell-Cokcan: Natürlich, das ist ein wesentlicher Hebel. Ich hoffe auch, dass wir im Rahmen unseres Projekts die Grundlagen für den notwendigen Kulturwandel schaffen können.

Da geht es auch darum, transparent zu machen, welchen Mehrwert die Kollaboration bringt; dass man nicht mehr die Haftung herumschiebt, sondern erkennt, inwiefern man vom anderen auch profitieren kann. Dieses Dogma der Individualhaftung muss ein Ende haben.

Wir werden in unserem Projekt nicht herrschende Geschäftsmodelle aushebeln, aber wir können aufzeigen, wie ein idealer Prozess aussieht. Und auf dieser Grundlage können neue Partnerschaftsmodelle und neue Geschäftsmodelle entstehen.

Aktuell ist es etwa völlig unmöglich, zu wissen, wie sich die Preise bei Material und Bauprodukten entwickeln werden. Man kann also nicht mehr sagen, was ein Projekt tatsächlich kosten wird.

Soweit wird sich derzeit niemand aus dem Fenster lehnen. Wir müssen wesentlich volatiler auf diese Märkte reagieren und können nicht erst abrechnen, wenn die Arbeit erledigt ist. Vielmehr muss man zu jeden Zeitpunkt auf Knopfdruck wissen, was die aktuellen Gesamtkosten sind. Dann kann man das Risiko, das es bei jedem Bauprojekt gibt, reduzieren.

Das schafft auch Vertrauen. Das Problem ist, dass wir das Vertrauen zwischen Auftragnehmer und Auftraggeber entlang der gesamten Wertschöpfungskette neu aufbauen müssen. Das geht nur über eine Informationstransparenz, die es derzeit noch nicht gibt. Dafür wollen wir die Grundlage schaffen.

Report: Wie sieht aus Ihrer Sicht die Baustelle der Zukunft aus?

Brell-Cokcan: Die Baustelle der Zukunft ist kollaborativ. Architekten und Planer werden ihr Berufsfeld erweitern und sich mehr einbringen. Mit Informationsübergabe und Kommunikation werden wir wesentlich zur Qualitätssicherung beitragen.

Mit maschineller Unterstützung werden wir dem Fachkräftemangel zumindest teilweise entgegenwirken können, damit wir auch in Zukunft regional wertschöpfend und unabhängig von anderen Märkten arbeiten können.

Wir haben in Europa ein großes qualitatives Prozesswissen. Und wenn wir diese Prozesse im Griff haben, können wir neue Produkte und Geschäfts- und Kollaborationsmodelle entwickeln. Das ist der große Standortvorteil von Europa.

Wir können absolut positiv in die Zukunft blicken, denn auf diese Weise werden wir auch in Zukunft ausreichend Wohnraum schaffen können und sind nicht davon abhängig, Fachkräfte aus anderen Märkten nach Europa zu holen. 

Veranstaltungstipp:

Bei den Future Brick Days am 4. November wird Prof. Sigrid Brell-Cokcan in ihrer Key Note über das »Internet of Construction« sprechen.

Programm und Anmeldung unter: www.futurebrickdays.at