Mit IoT zur digitalen Baustelle

Fachkräftemangel, sinkende Auftragslage aufgrund hoher Materialkosten und steigende Energiepreise – die Baubranche steht vor zahlreichen Herausforderungen. Um diesen zu begegnen, müssen innovative Ansätze her.

Eine vielversprechende Lösung ist die Digitalisierung der Baustelle durch den Einsatz des Internets der Dinge (IoT). Aber was genau bedeutet "digitale Baustelle"? Wie funktioniert das in der Praxis? Und warum könnte dies die Antwort auf viele der derzeitigen Probleme in der Baubranche sein? Diese Fragen beantworten wir in diesem Blogbeitrag. 

Der Begriff „digitale Baustelle“ beschreibt den Einsatz digitaler Technologien zur Optimierung und Automatisierung von Bauprozessen. Ziel ist es, Effizienz und Transparenz zu erhöhen, die Kommunikation zu verbessern und Kosten zu senken. In diesem Zusammenhang wird oft von der „Baustelle 4.0“ gesprochen, die auf den Prinzipien der vierten industriellen Revolution basiert. Die Baustelle 4.0 verbindet physische und digitale Systeme miteinander, sodass alle Akteure – von Bauleitern über Handwerker bis hin zu Lieferanten – jederzeit Zugriff auf aktuelle Informationen haben und diese in Echtzeit austauschen können. 

Eine digitale Baustelle integriert eine Vielzahl von Technologien wie Sensoren, Drohnen, 3D-Drucker, digitale Baupläne und IoT-Plattformen. Diese ermöglichen eine bessere Überwachung des Baufortschritts, die effiziente Verwaltung von Ressourcen und die Optimierung der gesamten Lieferkette. So können beispielsweise Maschinen und Werkzeuge miteinander vernetzt werden, um ihren Einsatz zu optimieren, Stillstandzeiten zu minimieren und Wartungsarbeiten vorausschauend zu planen. Auch Roboter finden mehr und mehr ihren Platz auf digitalen Baustellen. Sie übernehmen präzise und wiederholbare Aufgaben, wie das Platzieren von Ziegeln oder das Betonieren, was die Effizienz steigert und menschliche Arbeitskräfte entlastet.

Damit relevante Daten eines Bauwerks oder einer Baustelle erfasst und in ein Modell fließen können, braucht es das Internet der Dinge. Jeder Gegenstand, ob Werkzeug, Maschine, Material oder Bauteil, kann mit Sensoren ausgestattet werden. Erfasste Daten werden dann über Mobilfunk oder andere Vernetzungstechnologien übermittelt und auf einer IoT-Plattform aufbereitet. Auf einer digitalen Baustelle kann das wie folgt aussehen:

• Geofencing für Baumaschinen: Geofencing ermöglicht es, auf einer geografischen Karte virtuelle Grenzen festzulegen. Sobald eine Maschine diese Grenze überschreitet, wird automatisch eine Benachrichtigung ausgelöst. Das ist besonders hilfreich, um Diebstahl zu verhindern und sicherzustellen, dass die Maschinen nur in den dafür vorgesehenen Bereichen eingesetzt werden. Zudem können so Bewegungsprofile erstellt werden, die bei der Optimierung der Einsatzplanung helfen. 
• Lokalisieren von Werkzeugen: Der Verlust von Werkzeugen ist auf Baustellen ein häufiges Problem. Mit IoT-Sensoren können Werkzeuge jedoch jederzeit geortet werden. Die genaue Position lässt sich in Echtzeit auf einer Karte anzeigen, was die Suche erheblich vereinfacht und die Effizienz steigert. Zudem können Nutzungszeiten erfasst und analysiert werden, um den Einsatz besser zu planen und Verschleiß rechtzeitig zu erkennen. 
• Zustandsüberwachung von Bauteilen: Sensoren an Bauteilen, wie etwa Betonfertigteilen, können kontinuierlich den Zustand überwachen. Informationen zu Temperatur, Feuchtigkeit oder Spannungen werden in Echtzeit erfasst und übermittelt. So können potenzielle Probleme frühzeitig erkannt und behoben werden, bevor es zu teuren Nacharbeiten kommt. Dies erhöht nicht nur die Sicherheit auf der Baustelle, sondern trägt auch zur Qualitätssicherung bei. 
• Füllstandsmessung von Materialien: Auch das Materialmanagement lässt sich durch IoT erheblich verbessern. Sensoren in Materialbehältern messen den aktuellen Füllstand und übermitteln diese Daten automatisch an das Lagerverwaltungssystem. So können rechtzeitig Nachbestellungen ausgelöst und Engpässe vermieden werden. Das spart Zeit und Kosten und sorgt dafür, dass der Bauprozess reibungslos abläuft. Was IoT-Tracker sonst noch überwachen können, ist ausführlich auf unserer Smartes-Asset-Management Seite beschrieben. 

Aller Anfang ist schwer und bis zur vollständigen Digitalisierung einer Baustelle oder umfangreicher BIM-Anwendungen ist es noch ein weiter Weg. Insbesondere für kleine Betriebe und Mittelständler ist also ein Vorgehen in Etappen sinnvoll. Dazu gehört etwa der Einsatz vernetzter Geräte auf der Baustelle oder eine IoT-Plattform, die eine Überwachung und Planung aus dem Büro ermöglicht.   

Unternehmen sollten daher den Mut haben, in die Digitalisierung zu investieren und die Weichen für die Zukunft zu stellen. Denn wer heute mit den ersten Schritten beginnt, kann morgen von den Vorteilen einer vollständig digitalen Baustelle profitieren. 

Die Digitalisierung der Baubranche ist kein kurzfristiger Trend, sondern eine Notwendigkeit, um langfristig wettbewerbsfähig zu bleiben. IoT und BIM sind hierbei die Schlüsseltechnologien, die diesen Wandel ermöglichen. So lässt sich sicherstellen, dass die Baubranche auch in Zeiten von Fachkräftemangel, steigenden Materialkosten und hohen Energiepreisen erfolgreich bleibt.