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Revolution am Bau: Wie KI und Robotik die Zukunft gestalten

von Gastbeitrag von Christian K. Karl | 20.3.2024

Auf der diesjährigen DigitalBau in Köln konnte man sehen, dass der eine oder anderen Aussteller im Begriff ist, Künstliche Intelligenz (KI) oder auch Robotik in seine Produktpalette zu integrieren. Es steht für mich außer Frage, dass die zunehmende Integration von KI und Robotik in der Baubranche einen Wendepunkt darstellt, der die Branche tiefgreifend beeinflussen wird.

Eines der Kernmerkmale von KI und Robotik ist die Fähigkeit zur Automatisierung von Aufgaben. Roboter, auch Manipulatoren genannt, sind in der Lage, Ziegel zu setzen oder Stahlträger zu schweißen, was nicht nur die Bauzeit und die damit verbundenen Kosten erheblich reduziert, sondern auch die Präzision und Genauigkeit der Arbeit verbessert.

Diese Technologien ermöglichen die Ausführung von repetitiven Arbeiten mit einer Geschwindigkeit und Genauigkeit, die menschliche Arbeitskräfte kaum erreichen können, was im Idealfall auch die Qualität der Bauausführung steigern wird.

Darüber hinaus werden KI-Systeme eine wichtige Rolle bei der Analyse riesiger Datenmengen spielen, um wertvolle Einsichten zu gewinnen. Das wird die Planung und Ausführung von Bauprojekten weiter optimieren. Solche Systeme können beispielsweise geografische Informationen oder auch Wetterdaten erfassen und auswerten, den Materialbedarf vorhersagen und Risiken bewerten, was eine fundiertere Entscheidungsfindung für alle Beteiligten ermöglicht. Damit werden KI-Systeme zukünftig einen wichtigen Beitrag bei der Steigerung der Gesamteffizienz eines Projekts leisten.

Neue Möglichkeiten für die Branche bieten auch kollaborative Roboter, sogenannte Cobots. Solche Roboter sind darauf ausgelegt, mit menschlichen Arbeitskräften Seite an Seite zu agieren und sie bei der Ausführung von Aufgaben zu unterstützen. Obgleich das Cobot-Prinzip bereits seit 1996 in der Automobilindustrie bekannt ist, wird es jetzt auch in der Baubranche zunehmend Realität. Eine solche Kollaboration senkt nicht nur das Verletzungsrisiko, sondern reduziert auch die körperliche Belastung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Das hat zur Konsequenz, dass eine gesündere und sicherere Arbeitsumgebung geschaffen und die Branche langfristig auch attraktiver für neue Arbeitskräfte wird.

In Bezug auf Logistik und Materialverwaltung wird KI die Bauprozesse ebenso verbessern können. Durch die Analyse großer Datenmengen aus vorhergehenden Projekten kann die Logistik wahrscheinlichkeitsbasiert antizipiert werden. Damit kann eine effiziente Lieferung von Materialien und der zeitoptimierte Einsatz von Arbeitskräften sichergestellt werden.

Ein weiterer Vorteil der Anwendung von KI und Robotik ist die Verbesserung der Arbeitssicherheit. Roboter können in gefährlichen Umgebungen eingesetzt werden, um riskante Aufgaben zu übernehmen. Um Unfälle zu verhindern, können KI-gestützte Systeme zur Gefahrenerkennung und Frühwarnung potenzielle Gefahren in Echtzeit identifizieren und Warnmeldungen, z.B. auf ein Endgerät von Mitarbeitenden aussenden.

Desweiteren bieten Sicherheitsschulungen und Simulationen, flankiert durch VR und AR, eine innovative Methode, um Mitarbeitende auf gefährliche Situationen vorzubereiten. Damit werden realistische Trainingsumgebungen geschaffen, in denen Mitarbeitende sicherheitskritische Situationen selbst erleben und schließlich daraus lernen können sie zu meistern. Damit wird sowohl das Sicherheitsbewusstsein, als auch die Reaktionsfähigkeit im Umgang mit potenziellen Gefahren verbessert.

Die Integration von KI und Robotik in der Baubranche ist in der Tat noch immer am Anfang der Entwicklung. Das Potenzial ist jedoch unbestreitbar. Für eine zukünftige, massenweise Anwendung müssen wir uns noch zahlreichen Herausforderungen hinsichtlich Entwicklung und Integration in bestehende Arbeitsabläufe stellen, wie auch bei der Schaffung der notwendigen Akzeptanz.

In Zukunft werden autonome Baumaschinen und Roboter, Drohnen und Exoskelette ein Standard auf Baustellen sein, die nicht nur die Effizienz und Sicherheit weiter steigern, sondern auch die Bauwirtschaft als Ganzes transformieren und in der Gesellschaft aufwerten wird. Die erfolgreiche Einführung dieser Technologien hängt letztendlich auch von der Fähigkeit der Branche ab, sich anzupassen und die Arbeitskräfte entsprechend zu motivieren, zu schulen und weiterzubilden.

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<p>AUTOR:IN</p>Christian K. Karl

AUTOR:IN

Christian K. Karl
Christian K. Karl forscht und lehrt seit 2006 an der Universität Duisburg-Essen (Deutschland). Derzeit ist er Leiter des Lehr- und Forschungsbereichs Fachdidaktik der Bautechnik und Studiengangsleiter des Studiengangs Bautechnik (B.Sc. & M.Ed.).Sein Engagement und seine Expertise in der Hochschulbildung wurden mit dem Preis "Innovationen in der Hochschulbildung 2009" und dem "Deutschen Planspielpreis 2015" ausgezeichnet.

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