Preisträgerinnen und Preisträger 2022 Möglichkeiten, Perspektiven und Visionen für eine digitale Bauwirtschaft - Wettbewerb "Auf IT gebaut ...
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Wettbewerb „Auf IT gebaut – Bauberufe mit Zukunft“ Preisträgerinnen und Preisträger 2022 Möglichkeiten, Perspektiven und Visionen für eine digitale Bauwirtschaft
Fachredaktion: Christina Hoffmann, Tanja Leis
Gestaltung: Katja Hoffmann
Bildnachweis: Die Bilder zur Illustration und Darstellung
der jeweiligen Preise stammen von den
Preistragenden selbst und wurden von ihnen
zur Verfügung gestellt. Portraitbilder von
Ingo Reifgerste: Schleiff, Carla Pütz: Andrea
Pütz, Christian Keyenschmidt/Bernd Hobbie:
Inhaltsverzeichnis
Jade Hochschule, Hannes Harter: Astrid Eckert
Impressum Photographie, Martin Gabriel: Andreas Hedder-
gott (TUM); S.15 SCIA, S.19 www.flaticon.com,
Grußwort .......................................................................................................................................................................................................... 5
RKW Rationalisierungs- und Innovationszentrum S. 23 ConBotics, S. 33 SURAP 2022
der Deutschen Wirtschaft e. V. S.6, 9 123rf_kentoh, Titel und S. 4 iStock_ Eine Erfolgsgeschichte im Überblick........................................................................................................................................................6
RKW Kompetenzzentrum Ridofranz
Düsseldorfer Straße 40 A, 65760 Eschborn Druck: Kern GmbH, Bexbach (Saarland) Die Gewinner und ihre Arbeiten in den Bereichen:
www.rkw-kompetenzzentrum.de Mai 2022 Bauingenieurwesen (darunter der Sonderpreis der Ed. Züblin AG) ........................................................................................ 10
Baubetriebswirtschaft ............................................................................................................................................................................... 16
Dem RKW Kompetenzzentrum ist eine gendergerechte Handwerk und Technik .............................................................................................................................................................................. 22
Kommunikation wichtig. Daher wird primär die neutrale Form Architektur ...................................................................................................................................................................................................... 26
verwendet, die für alle Geschlechter gilt. Ist dies nicht möglich, Sonderpreis Start-up ................................................................................................................................................................................... 32
wird sowohl die weibliche als auch die männliche Form genannt.
Die Verwendung der o. g. Gender-Möglichkeiten wurde aufgrund Die Fachjury im Wettbewerb 2022 ....................................................................................................................................................... 34
der besseren Lesbarkeit gewählt und ist wertfrei. Die Partnerschaften und Unterstützenden des Wettbewerbs ................................................................................................ 36
Grußwort
Sehr geehrte Damen und Herren, liebe Leserinnen und Leser,
dieser Wettbewerb war einer der ersten, der die The- Ausgezeichnet wurden auch in diesem Jahr Lösungen
men IT und Bauen miteinander verbunden hat. 2002 für die großen Herausforderungen der Unternehmen
wurde „Auf IT gebaut – Bauberufe mit Zukunft“ erst- der Branche. Der Nachholbedarf in den Ausbau der Inf-
mals ausgelobt und heute, 20 Jahre später, ist er rastruktur, der Neubau von 400.000 Wohnungen, die
eine Institution, genießt ein hohes Ansehen in den ökologische Transformation, der Materialmangel und
Hochschulen, bei den Nachwuchskräften und in der die stark angezogenen Preise müssen von den Unter-
Unternehmenspraxis. nehmen bewältigt werden können. Hinzu kommt
noch der sich zuspitzende Mangel an Fachkräften.
Was diesen Wettbewerb auszeichnet, vor 20 Jahren Doch gerade hier zeigt der Wettbewerb, dass die Bau-
und auch heute, ist die Bandbreite der Digitalisierung wirtschaft schon lange nicht mehr seinem alten Image
in der Wertschöpfungskette Bau, die hier von jungen gerecht wird. Im Gegenteil: die prämierten Lösungen
Menschen anhand von ganz praktischen Lösungen und die Ideen des Baunachwuchses zeigen in diesem
gezeigt werden. CAD, BIM, AR, KI, all das sind Abkür- Wettbewerb deutlich, dass sich die Baubranche nicht
zungen, die uns in diesem Wettbewerb schon sehr hinter anderen verstecken braucht. Die Digitalisierung
früh begegnet sind und heute in der Branche keiner ist auch in der Bauwirtschaft angekommen: immer
Erklärung mehr bedürfen. häufiger werden Prozesse digital, es werden Lösungen
für mehr Klimaschutz und geringeren Ressourcen-
Die Ideenvielfalt der digitalen Lösungen hat in den verbrauch entwickelt und gleichzeitig so die Branche
Jahren nicht nachgelassen. Schon vor einigen Jahren attraktiver am Arbeitsmarkt.
wurden beispielsweise Arbeiten ausgezeichnet, die
Prozesse durch die digitale Methode BIM vereinfachen In dieser Broschüre lernen Sie die Nachwuchstalente
können oder für mehr Arbeitsschutz auf den Baustel- kennen, die in diesem Jahr einen Preis erhalten haben.
len durch Virtual Reality bieten, sowie Lösungen für Sie erfahren mehr zum Hintergrund ihrer Arbei-
die Bürgerbeteiligung beim Entwurf von Stadtteilen in ten und welche Pläne sie zukünftig verfolgen. So viel
der Cloud oder auch Arbeiten, die sich mit grauer Ener- schon einmal vorweg: Gamification, Künstliche Intelli-
gie im Gebäudebereich befassen oder den Energie- genz und weiterführende Entwicklungen der Methode
verbrauch im Lebenszyklus optimiert haben. Immer BIM sind nur ein kleiner Ausschnitt dieser Ideen.
häufiger begegnen uns auch Arbeiten, die Künstliche
Intelligenz für die Bauwirtschaft zunutze machen. Ich wünsche Ihnen viel Vergnügen beim Lesen,
Darüber hinaus wird die Baubranche von jungen
Gründerinnen und Gründern entdeckt. Mit innovati- Ihr Ingo Reifgerste
ven Ideen schnüren sie ein digitales Angebot, das wir Vorsitzender des Fachbeirats der RG-Bau
im Rahmen dieses Wettbewerbs seit vier Jahren mit Mitglied des Verwaltungsrates des RKW
einem Sonderpreis auszeichnen. Diese Bandbreite Kompetenzzentrums
werden Sie auch in diesem Jahr in dieser Broschüre
wiederfinden.
www.rkw-kompetenzzentrum.de 5
Eine Erfolgsgeschichte im Überblick Wettbewerbsziele
Der bundesweite Wettbewerb „Auf IT gebaut – Baube- Der Wettbewerb wurde initiiert vom Bundesminis- Gemeinsam mit starken Partnerinnen und Part- In den Kategorien Bauingenieurwesen, Baubetriebs-
rufe mit Zukunft“ wurde 2002 ins Leben gerufen und terium für Wirtschaft und Klimaschutz, dem Zent- nern begeistert der Wettbewerb jedes Jahr aufs wirtschaft und Architektur werden Studierende,
zeichnet jährlich innovative und vor allem praxisnahe ralverband des Deutschen Baugewerbes e. V., dem Neue junge Menschen für die Berufe der Wert- junge Absolventinnen und Absolventen, Ausgrün-
digitale Lösungen talentierter Nachwuchskräfte für die Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e. V., der schöpfungskette Bau. derinnen und Ausgründer sowie junge Beschäf-
Bauwirtschaft aus. Er hat bereits viele Erfolgsgeschich- Industriegewerkschaft Bauen-Agrar-Umwelt und der tigte adressiert. Sie können ihre digitalen Ideen
ten hervorgebracht und gilt in der Baufachwelt als Messe Berlin GmbH. Der Wettbewerb des RKW Kompe- Die eingereichten und prämierten Arbeiten zei- und Lösungen für die Wertschöpfungskette Bau
einer der anerkanntesten Wettbewerbe für Studieren- tenzzentrums wird seit Beginn fachlich von der RG-Bau gen, dass der Bau – entgegen vieler Vorurteile – einreichen.
de, Auszubildende und junge Beschäftigte. Seit 2019 begleitet und umgesetzt. innovativ und digital ist und Nachwuchskräften
werden zudem Ausgründende mit dem Sonderpreis Entwicklungsperspektiven in einer Zukunftsbran- Der Bereich Handwerk und Technik richtet sich an
Start-up ausgezeichnet. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klima- che bietet. Damit trägt der Wettbewerb auch zur junge Berufstätige sowie Auszubildende und Aus-
schutz (BMWK) ist Schirmherr des Wettbewerbs. Zu Nachwuchsförderung und Fachkräftesicherung bei bildende, die im Rahmen ihres Berufslebens und
Bisher wurden 322 Preisträgerinnen und Preisträger den namhaften Fördernden zählen unter anderem die und steigert das Image und die Attraktivität der ihrer Ausbildung innovative und praxisnahe digitale
für ihre Einzel- oder Teamarbeiten in den vier Wettbe- Premium-Fördernden die Ed. Züblin AG und die VHV Baubranche nachhaltig. Lösungen entwickeln und einsetzen.
werbsbereichen Architektur, Bauingenieurwesen, Bau- Versicherungen.
betriebswirtschaft, Handwerk und Technik sowie mit Besonders zeichnet den Wettbewerb aus, dass die Der Sonderpreis Start-up richtet sich an junge Grün-
dem Sonderpreis Start-up prämiert. Insgesamt wurden prämierten Arbeiten einen hohen Praxisbezug auf- derinnen und Gründer, die sich mit ihrer innovativen
Preisgelder in Höhe von 450.500 Euro vergeben. weisen und oft schon angewandt werden können. IT-Lösung im Baubereich oder für die Wertschöp-
Somit erhalten gerade kleine und mittlere Unter- fungskette Bau selbständig gemacht haben.
nehmen der Wertschöpfungskette Bau wichtige
Anregungen für ihre digitale Unternehmensstra- In allen Bereichen sind sowohl Einzel- als auch Grup-
tegie. penarbeiten willkommen.
Der Wettbewerb „Auf IT gebaut – Bauberufe mit Auf der Webseite www.aufitgebaut.de sind alle
Zukunft“ ist zudem eine Plattform für Nachwuchs- wichtigen Daten und Fakten zum Wettbewerb
talente und Bauunternehmen gleichermaßen. Sie zusammengefasst. Hier werden ebenfalls die inspi-
treten miteinander in Kontakt, lernen sich kennen rierenden Ideen der ausgezeichneten Nachwuchs-
und vernetzen sich. So profitieren Teilnehmende, kräfte vorgestellt sowie alle Beteiligten rund um den
Partner und Unternehmen gleichermaßen. Wettbewerb.
Die Wettbewerbsbereiche Die Preise
Die Preise werden in folgenden vier Bereichen In jedem Wettbewerbsjahr können Preisgelder mit
vergeben: einem Gesamtwert von 20.000 Euro gewonnen
werden. Der erste Platz ist mit jeweils 2.500 Euro
→ Architektur dotiert, der zweite mit 1.500 Euro und der dritte
→ Baubetriebswirtschaft Platz mit 1.000 Euro.
→ Bauingenieurwesen
→ Handwerk und Technik Der Sonderpreis Start-up wird zusätzlich mit 2.000
Euro prämiert.
Zusätzlich wird seit 2019 der Sonderpreis „Start-up“
vom RKW Kompetenzzentrum ausgelobt, somit die- Zusätzlich verleiht die Ed. Züblin AG auch in 2022
ses Jahr zum vierten Mal. einen Sonderpreis.
6 Wettbewerb „Auf IT gebaut – Bauberufe mit Zukunft“ 2022 www.rkw-kompetenzzentrum.de 7
Die Gewinner 2022 und ihre Arbeiten
Auf den folgenden Seiten werden die prämierten Ar- Allen, die nicht dabei sein konnten, möchten wir die
beiten des Wettbewerbs 2022 beschrieben und kurz Gelegenheit bieten, etwas mehr über die Personen zu
die Bewertung der Jury dargestellt. Zusätzlich berich- erfahren, die hinter den Arbeiten stehen. Die Arbeiten
ten die Preisträgerinnen und Preisträger selbst über werden damit lebendiger und greifbarer. Die Bilder
das „Besondere“ ihres Wettbewerbsbeitrags und dar- dienen zur Illustration und stammen von den ausge-
über, welche beruflichen Pläne sie haben. Einige wer- zeichneten Nachwuchstalenten.
den auch das von Ihnen bearbeitete Thema weiterver-
folgen und -entwickeln. Sie bekommen als Leserinnen Wir möchten uns an dieser Stelle noch einmal ganz
und Leser damit einen Einblick in die Zukunftspläne herzlich bei den Preisträgerinnen und Preisträgern
der ausgezeichneten Nachwuchstalente. für ihre persönliche Darstellung und ihr Engagement
bedanken. Der Dank geht natürlich auch an die vie-
Die Arbeiten 2022 wurden im Rahmen der Preisver- len weiteren Teilnehmenden des Wettbewerbs, die in
leihung am 1. Juni 2022 auf der digitalBAU, der Digi- diesem Jahr mitgemacht und leider nicht gewonnen
talplattform für die Baubranche ausgezeichnet. Hier haben.
konnten die Teilnehmenden die Sieger im Wettbe-
werb kennenlernen. Moderiert wurde die Verleihung
von Prof. Dr.-Ing. Martin Ferger, FH Aachen. Die Preise
wurden durch das Bundesministerium für Wirtschaft
und Klimaschutz an die stolzen Gewinnerinnen und
Gewinner überreicht.
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Bereich Bauingenieurwesen
Der Preisträger Das Besondere am Projekt
Der Beruf des Bauingenieurs faszinierte Herrn Jura- Das Besondere an dieser Arbeit ist, dass die Integra-
boev schon als Kind, weil dieser Beruf verdeutlicht, tion von RFID, Sensor und IoT in physische Bauele-
wie ein Werk von der Planung bis zur Fertigung ent- mente, verknüpft mit digitalen BIM-Modellen, eine
1. Platz und Sonderpreis der Ed. Züblin AG steht. In seiner Jugend wirkte er oft an Projekten sei- Grundlage für eine bauwerksorientierte Informati-
nes Vaters in seinem Heimatland Tadschikistan mit. onsverwaltung bietet. Sie schafft eine hohe Trans-
Implementierung von RFID und drahtlosen Das Studium in Deutschland bot dem Preisträger parenz, indem alle BIM-basierten Herstellungs-,
dann viele Möglichkeiten und eröffnete ihm neue Planungs-, Bau- und Betriebsinformationen dem
IoT-Technologien in BIM-Bauwerksmodellen Perspektiven. Besonders das Erforschen neuer inno- Bauwerk zugewiesen werden. Durch Einlesen der
vativer Technologien, das Erlernen des Programmie- mit RFID-Tags gekennzeichneten Bauelemente kön-
rens, neuer Sprachen und freies Zeichnen bereiten nen sämtliche in BIM-Modellen zugeordneten Infor-
Abduaziz Juraboev viel Freude. mationen abgerufen und in einer Applikation allen
Abduaziz Juraboev BIM-gestütztes elektronisches Blinden-Leitsystem Nutzenden bereitgestellt werden.
Technische Hochschule Mittelhessen entwickelt werden. Die Anwendung wurde bereits In Tadschikistan konnte er im Studiengang Bildende
in einer Bachelorarbeit an der Technische Hoch- Kunst erste Studienerfahrungen sammeln. Nach Damit zeichnet die Arbeit besonders aus:
schule Mittelhessen (THM) untersucht. seinem sich anschließenden Bachelorabschluss im – Die Integration von RFID-Transponder in
Bauingenieurwesen mit dem Schwerpunkt „Kon- verschiedene Baumaterialien sowie
Die prämierte Masterarbeit beschäftigt sich basie- struktion und Tragwerksplanung” hat er nun sein – die Bereitstellung von BIM-Modellen an die
rend auf den Ergebnissen der Bachelorarbeit mit Masterstudium mit dem Schwerpunkt „5D-BIM Vir- Öffentlichkeit im Open-Source Ansatz über
der Implementierung von passiven Ultra-high fre- tual Design and Construction“ abgeschlossen. mobile Endgeräte (zum Beispiel Blindenleit-
quency (UHF) RFID-Technik in BIM-Modellen in Ver- systeme, Facility-Management und andere).
bindung mit open-source Applikationen. Im Rahmen
der Literaturrecherche wurden geeignete Soft- und
Hardwarekomponenten ausgewählt und ein eige-
ner Prototyp einer Multi-Plattform-Applikation als
ein „Proof of Concept“ entwickelt (siehe Demover-
sion unter https://opennavibim.herokuapp.com/).
Das Projekt Die Herausforderungen bestanden im Auslesen
Die Integration und der Einbau von innovativer der RFID-Tags in unterschiedlichen Einbausituatio-
RFID-Technik (funkbasierte Erkennung) in Verbin- nen. Je nach Einbauart (unter, über oder im Mate-
dung mit drahtlosen IoT-Technologien (Internet der rial) wurden unterschiedliche Anforderungen an
Dinge) in Building Information Modeling (BIM) zuge- RFID-Tags und Lesegeräte (RFID und Personal Digital
ordneten Bauwerkselementen können eine Konnek- Assistant (PDA)) gestellt. Im Ergebnis wurde deut-
tivität der physischen Welt mit der virtuellen Welt lich, dass weitere Hardware-Entwicklungen hierfür
herstellen. notwendig sind.
Über die Identifikation der realen Objekte hinaus Bewertung der Jury
können noch weitere Informationen verknüpft wer- Der Jury überzeugte vor allem die Realisierbarkeit,
den, die den verschiedenen Anwendungsgruppen die Verständlichkeit und der praktische Bezug der
während des gesamten Lebenszyklus eines Bau- Arbeit. Zudem lobte die Jury besonders die Origina-
werks zur Verfügung gestellt werden. Dies schafft lität sowie die Nachhaltigkeit der Lösung. Das Inte-
eine hohe Transparenz, indem durch Einlesen der resse an die Barrierefreiheit und das Management
mit Tags gekennzeichneten Bauelemente zugeord- der Bauwerke wird in den nächsten Jahren deutlich
nete vollständige Informationen abgerufen und in den Fokus rücken. Daher sah die Jury den wirt-
über Applikationen den Nutzenden visuell und audi- schaftlichen Nutzen der Arbeit ebenfalls als beson-
tiv bereitgestellt werden können. So konnte ein ders hoch an. Architektur der eingesetzten Soft- und Hardwarekomponenten
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Bereich Bauingenieurwesen
Auf einem benutzerdefinierten ScanNet Dataset einzubringen und den Mehrwert zu erforschen, den
erreicht das vorgestellte Netzwerk eine Score von sie bringen können. Der Preisträger hofft, dass
74,40 mIoU bei der 3D-Semantik-Segmentierungs- er mit seiner Arbeit neue Perspektiven und Ideen
aufgabe und übertrifft damit das ursprüngliche in die Branche einbringt und etwas dazu beitragen
2. Platz MVPNet. Darüber hinaus werden umfangreiche kann, die digitale Transformation der Bauindustrie
Ablationsstudien durchgeführt, um die geeignete zu erleichtern.
Optimierung der semantischen Segmentierung von Fusionsstruktur, das Timing und den Effekt der
3D-Farbe et cetera zu untersuchen. Das Besondere am Projekt
3D-Punktwolken durch multimodale Fusion mit 2D- Im traditionellen Scan2BIM-Prozess müssen die
Bewertung der Jury semantischen Informationen in der gescannten
Bildern/ Enhancing 3D Point Cloud Semantic Segmen- Die Jury würdigt das wirtschaftliche Potenzial und Punktwolke in der Regel manuell identifiziert und
den gewählten Ansatz, Algorithmen des Deep- dann ein BIM-Modell auf der Grundlage dieser
tation Using Multi-Modal Fusion With 2D Images Learning miteinander sinnvoll zu kombinieren, um Informationen erstellt werden. Mit Hilfe der Com-
semantische Informationen für digitale Zwillinge puter-Vision-Technologie können jedoch Deep-
des Gebäudebestands abzuleiten. Die Arbeit von Learning-Algorithmen verwendet werden, um die
Herrn Du ist ein wichtiger Beitrag zur Automatisie- semantischen Informationen in der ursprüngli-
Changyu Du Die Scan-to-BIM-Methode zielt darauf ab, BIM- rung der Prozesse zur Erfassung des Baubestands chen Punktwolke automatisch zu identifizieren,
Technische Universität München Modelle von Gebäuden durch Scannen von hin zu einem digitalen Zwilling. was eine gewisse Automatisierung ermöglicht. Das
Punktwolken zu erstellen. Da die ursprünglichen Besondere an diesem Projekt ist, dass es Bilder zur
3D-Punktwolken keine semantischen Informatio- Der Preisträger Unterstützung der Erkennung semantischer Infor-
nen enthalten, sind Deep-Learning-Algorithmen Changyu Du hat seinen Master in Bauingenieurwe- mationen in den Punktwolken verwendet und die
erforderlich, um die Punktwolken des Gebäudes zu sen an der Technischen Universität München absol- Leistung des Algorithmus optimiert, was eine Stei-
verarbeiten und daraus gültige semantische Daten viert und arbeitet derzeit als BIM Softwareentwickler gerung der Erkennungsgenauigkeit ermöglicht.
zu identifizieren. Im Vergleich zu traditionellen uni- bei der GOLDBECK GmbH. Während seines Master-
modalen Deep-Learning-Algorithmen, die direkt studiums entwickelte er großes Interesse an BIM. Er Dieses interdisziplinäre Projekt soll dazu anregen,
3D-Punktwolken verarbeiten, haben multimodale liebt Herausforderungen und ist immer neugierig den Scan2BIM-Prozess zu optimieren, indem 2D-
Fusionsalgorithmen, die 2D-Bilder als ergänzende auf neue Technologien. Der Preisträger setzt sich und 3D-Informationen sinnvoll kombiniert werden.
Informationen für 3D-Szenen verwenden, einen grö- dafür ein, die Informationstechnologie und künst-
ßeren Leistungsvorteil. liche Intelligenz in die traditionelle Bauindustrie
Diese Studie optimiert die Performance eines
Das Projekt multimodalen Open-Source-Algorithmus, Multi-
Die Arbeit beschäftigt sich mit der automatisier- View Point Regression Networks (MVPNet), bei
ten Generierung von BIM-Modellen der gebau- 2D-Semantik-Segmentierungsaufgaben, indem sie
ten Umwelt mittels Methoden der Künstlichen das leistungsfähigere und robustere Kernel Point
Intelligenz. Es wird ein neuartiger Ansatz für die Convolution (KPConv) als neues 3D-Backbone-Netz-
Segmentierung vorgestellt, der unimodale Deep- werk verwendet. Die in dieser Studie vorgestellte
Learning-Algorithmen zur Verarbeitung von 3D- MV-KPConv Methode kombiniert die verschiede-
Punktwolken mit multimodalen Fusionsalgorith- nen Module von MVPNet und KPConv auf sinnvolle
men, die 2D-Bilder als Zusatzinformationen integ- Weise: Die 2D-3D-Lifting-Methode von MVPNet
rieren, kombiniert. wird verwendet, um Bilder auszuwählen und zu ver-
arbeiten und die 2D-Bild-Features im 3D-Raum aus-
Die Lösung ermöglichst somit die automatisierte zudrücken. Anschließend wird KPConv verwendet,
Erstellung digitaler Zwillinge der gebauten Umwelt um diese Features mit geometrischen Informatio-
und den automatisierten Abgleich zwischen gebau- nen aus Punktwolken zu fusionieren, um 3D-Seman-
ter Realität und digitalem Zwilling. tik-Labels vorherzusagen.
Visualisierungsergebnisse der Basismodelle und von MV KPConv. Semantic Segmentation Using Multi-Modal Fusion With 2D Images.
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Bereich Bauingenieurwesen
3. Platz
Untersuchung des Structural Analysis Format (SAF) auf
SAF-Logo
Eignung für eine BIM-gestützte Tragwerksplanung
Daniel Dlubal Bei der ständigen Weiterentwicklung des Bewertung der Jury wohl wichtigste Werkzeug einer Statikerin und ei-
Technische Universität München IFC-Formats werden Aspekte der Tragwerksplanung Die Jury lobt insbesondere den Praxisbezug und den nes Statikers ist neben dem Taschenrechner heutzu-
häufig außer Acht gelassen. Ein neues offenes For- wirtschaftlichen Nutzen dieser Masterarbeit. Dank tage die Software. Der Preisträger sieht daher noch
mat, eigens auf die Tragwerksanalyse zugeschnit- der guten Lesbarkeit und Verständlichkeit liefert ein großes Optimierungspotential für Statiksoft-
ten, soll in Zukunft Abhilfe schaffen. die Arbeit einen sehr guten Beitrag, um mittels SAF ware, deren BIM-Tools noch weiter verbessert wer-
zukünftig der Kooperation zwischen Architektin- den können, um zukünftig eine angenehme BIM-
Auf Initiative der Nemetschek Group wurde das auf nen und Architekten mit Tragwerksplanerinnen und orientierte Tragwerksplanung für alle Beteiligten zu
Excel basierte offene Austauschformat Structural Tragwerksplanern sowie Prüfingenieurinnen und gewährleisten.
Analysis Format (SAF) entwickelt. Es soll den Arbeits- Prüfingenieuren zu verbessern.
aufwand für Statikerinnen und Statiker wesentlich Das Besondere am Projekt
vereinfachen, da es für Statikprogramme besser Der Preisträger Die gängige Baupraxis in der Tragwerksplanung und
gelesen und geschrieben werden kann. Somit kann Daniel Dlubal ist ein sehr offener und interessierter die aktuell vorhandenen Schnittstellen zeigen, dass
eine bessere Informationsübertragung von nativen Bauingenieur, der sich vor allem durch digitale The- ein von BIM gewünschter offener Datenaustausch
Daten sichergestellt werden. men im Bauwesen wie BIM, Cloud und Künstliche mittels IFC-Schnittstelle ohne weiteres nicht ein-
Intelligenz (KI) begeistern lässt. Diese Themen greift fach umzusetzen ist. Dagegen ist der BIM-basierte
In der Arbeit wurde das für die Statik zugeschnittene er auch in einem Podcast auf, den er gemeinsam Datenaustausch mithilfe direkter Schnittstellen am
Das Projekt Structural Analysis Format (SAF) auf Eignung für mit einer Arbeitskollegin betreibt. Hier sprechen die effektivsten und mit wenig Fehlern behaftet. Um
Open BIM (Building Information Modeling) soll die eine BIM-gestützte Tragwerksplanung untersucht. beiden vorwiegend über Digitales und Innovatives ein Open BIM-Szenario für Statikerinnen und Stati-
beste Lösung für eine softwareunabhängige Zusam- Dazu wurden neben wichtigen Aspekten in der BIM- aus dem Bauwesen. Sie teilen ihr Fachwissen und kern attraktiver zu machen, ist man mit der Bereit-
menarbeit zwischen den Fachplanenden sein. Das basierten Tragwerksanalyse auch die gebräuch- führen auch spannende Gespräche mit Expertinnen stellung des SAF-Formats auf einem guten Weg, den
kann für die meisten Anwendungsfälle sogar stim- lichsten Schnittstellen für die Tragwerksplanung und Experten über Zukunftstrends in der Baubran- Austausch von Statikmodellen in guter Qualität zu
men, findet jedoch aktuell beim Datenaustausch vorgestellt. Die Arbeit zeigt, dass ein BIM-basierter che. Sein erworbenes Fachwissen teilt er ebenfalls gewährleisten.
von Informationen zwischen Architekturschaffen- Datenaustausch mithilfe direkter Schnittstellen auf der Business-Plattform LinkedIn, die er zum
den und Statikerinnen und Statikern so gut wie am effektivsten und mit wenig Fehlern behaftet Vernetzen mit anderen Ingenieurinnen und Ingeni- So zeigt die Masterthesis auf der einen Seite die
nicht statt. Oft scheitert es an mangelhaften Aus- ist. Um ein Open BIM-Szenario für Tragwerkspla- euren sehr schätzt. Dadurch sind schon großartige Gründe, warum sich der Austausch von Statikmo-
tauschergebnissen, unzureichender Übermittlung nende attraktiver zu machen, ist die Bereitstellung Partnerschaften entstanden. dellen über IFC-Daten nie wirklich durchgesetzt hat,
von Strukturdaten sowie ständigen manuellen des SAF-Formats ein guter Weg. Der Austausch von und warum gerade das offene SAF-Format meh-
Nachbesserungen nach einem Import mit dem offe- Statikmodellen kann über SAF in guter Qualität Statik und Tragwerksplanung haben ihm schon im- rere Vorteile gegenüber der IFC-Schnittstelle besitzt.
nen Austauschformat Industry Foundation Classes gewährleistet werden. mer Spaß gemacht. „Noch viel mehr macht es Spaß, Jedoch schließt das eine Format das andere nicht
(IFC). wenn das Werkzeug eines Tragwerksplaners auch aus, sondern soll kombiniert im Open BIM-Prozess
richtig gut funktioniert“, sagt de Preisträger. Das Anwendung finden.
14 Wettbewerb „Auf IT gebaut – Bauberufe mit Zukunft“ 2022 www.rkw-kompetenzzentrum.de 15
Bereich Baubetriebswirtschaft
sowohl ökonomisch als auch ökologisch in dieser Das Besondere am Projekt
Arbeit umgesetzt wurde. Auch der fachübergrei- Die Arbeit wertet vorhandene Informationen aus
fende Ansatz sowie die Verständlichkeit der Arbeit einem BIM-Modell aus und bereitet diese über-
würdigt die Jury. sichtlich auf, sodass diese gelesen, ausgewertet
1. Platz und verändert werden können. Durch die intuitive
Die Preisträgerin und optisch ansprechende Bedienung der imple-
Programmierung eines BIM-gestützten Anwendungs- Mareike Otzdorff entdeckte ihr Talent und ihre mentierten Benutzeroberfläche können das Tool
Begeisterung für BIM und Bauinformatik während und die Vorteile von BIM auch von unerfahrenen
tools zur Optimierung des Abrufverfahrens von des Studiums des Bauingenieurwesens an der Tech- Benutzenden angewendet werden. Vorerfahrungen
nischen Universität Darmstadt. Während eines Prak- oder Kenntnisse der BIM-Methode sind für diese
Baumaterialien tikums im Kompetenzzentrum Project Excellence Anwendung nicht vorausgesetzt. Der zeitaufwen-
Services bei Implenia Hochbau entstand das einge- dige Prozess der Mengenermittlung wird reduziert.
reichte Anwendungstool für einen BIM-gestützten Gleichzeitig werden Fehler vermieden, die durch
Materialabruf. Aus der Motivation Neues zu erler- falsche Mengen oder redundante beziehungsweise
Mareike Otzdorff Tool im BIM-Modell Bauteile selektieren und Men- nen und mit der Möglichkeit, viele eigene Ideen vergessene Abrufe entstehen.
Technischen Universität Darmstadt gen ermitteln. Diese werden tabellarisch mit den umzusetzen, konnte das Wissen aus dem Studium
erforderlichen Attributen angezeigt. Um den Abruf mit der Praxis verbunden werden. Das Tool bietet einen direkten Mehrwert für die
zu managen, können die Nutzenden die benötig- Steuerung der Baustelle und zeichnet sich insbeson-
ten Bauteile visuell filtern lassen. Zusätzlich zeigen Ihre sorgfältige und verantwortungsvolle Arbeits- dere durch den hohen Praxisanteil aus.
Farbschemata, welche Bauteile abgerufen wurden weise benötigt sie auch bei ihrer ehrenamtlichen
und welche in Verzug sind. Zum Steuern der Bau- Arbeit in der gemeinnützigen Organisation „Inge-
stelle können die Bauteile angezeigt werden, die nieure Ohne Grenzen“. Durch diese Tätigkeit weiß
in den nächsten Tagen abgerufen werden müssen. sie um die Relevanz praktischer Lösungen, die eigen-
Um Fehlern entgegen zu wirken, verhindert das Pro- ständig durchgeführt werden können.
gramm das Selektieren bereits abgerufener Bau-
teile. Im letzten Schritt wird der Abruf gespeichert
und eine PDF-Datei (Portable Document Format)
erzeugt, die vom Anwendenden unterschrieben und
verschickt werden muss.
Das Projekt Die Vorteile des Anwendungstools liegen in der Feh-
Der Abruf von Baumaterialien ist auf Baustellen zeit- lerreduzierung, der Nutzungsfreundlichkeit und der
aufwändig und fehleranfällig. Mengen werden für Zeitersparnis. Mit bereits im Unternehmen einge-
viele Bauprojekte noch auf Grundlage von 2D-Plä- setzter Software und den bekannten Vorteilen der
nen ermittelt, obwohl in vielen Fällen inzwischen BIM-Methode können Daten nutzungsfreundlich
ein BIM-Modell (Building Information Modeling) erfasst, verknüpft und gespeichert werden. Durch
vorhanden ist. Die BIM-basierte Mengenermittlung einen schnellen und fehlerfreien Materialabruf ent-
wäre möglich und deutlich genauer, jedoch fehlt es steht sowohl ein ökonomischer als auch ein ökologi-
vielen Bauleitungen sowie Polierinnen und Polieren scher Nutzen.
an Zeit, sich in die meist komplexe BIM-Software
einzuarbeiten. Bewertung der Jury
Die Jury zeichnet die Preisträgerin mit dem ersten
In dieser Praktikumsarbeit, die in Zusammenarbeit Platz im Bereich Baubetriebswirtschaft aus, da die
mit der Implenia Hochbau GmbH entstanden ist, Lösung direkt in der Baupraxis angewendet werden
wurde ein Anwendungstool entwickelt, das den kann und wird. Neben der Nutzungsfreundlichkeit
Abrufprozess von Beton, Mauerwerk und Fertigtei- der Anwendung lobt sie den Nachhaltigkeitsgedan-
len vereinfacht. Anwendende können mit diesem ken, der durch die Einsparungen von Materialen Benutzungsoberfläche des Materialabrufes für Fertigteile
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Bereich Baubetriebswirtschaft
2. Platz
Maschinendatenbasierte Aktivitätserkennung von Der Preisträger Das Besondere am Projekt
Nach seinem Bachelor-Abschluss im Fach Maschi- Digitalisierung spielt in der Gegenwart in nahezu
Baumaschinen/ Equipment data-based activity nenbau ist Alexandre Beiderwellen Bedrikow der- allen Branchen eine zentrale Rolle. Einer der kriti-
zeit Masterstudent im Studiengang Mechatronik schen Punkte bei der Digitalisierung von Prozessen
recognition of construction machinery und Robotik an der Technischen Universität Mün- in der Bauindustrie ist das fehlende Wissen über
chen (TUM). Aus dem klassischen Maschinenbau den aktuellen Status von Maschinen im Betrieb und
kommend, zeigte er immer Interesse an der Zusam- deren ausgeführten Tätigkeiten, so dass ein Abgleich
menarbeit und den Beziehungen zwischen verschie- zwischen Planung und Ausführung kaum möglich
Alexandre Beiderwellen Bedrikow Baumaschine zu erfassen. Für das Training und das denen Branchen und sah in der Bachelorarbeit am ist. Das Projekt beschäftigt sich mit der Fragestel-
Technische Universität München Testen der Modelle wurden Sensordaten und manu- Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik lung, wie bereits vorhandene Daten der Maschinen
ell erfasste Aktivitätsdaten eines Drehbohrgeräts die Möglichkeit, seine Interessen an den innovativen verwendet werden können, um Rückschlüsse über
verwendet, die während eines zweiwöchigen Real- Bereichen der Datenanalysen und des maschinellen die durchgeführten Aktivitäten zu erhalten, ohne
betriebs auf einer Baustelle der Firma Bauer Spezial- Lernens mit den Möglichkeiten der klassischen Bau- dass zusätzliche Sensorik montiert werden muss.
tiefbau GmbH aufgezeichnet wurden. branche zu verbinden. Seit seiner Abschlussarbeit Das Vorgehen basiert auf Daten, die die Maschine
setzt Herr Beiderwellen Bedrikow seine Mitarbeit vom Prozess sammelt und über Telematikeinheiten
Insgesamt konnte in der Bachelorarbeit gezeigt wer- am Projekt am Lehrstuhl fort und arbeitet zudem als zur Verfügung stellt. Damit stellt es eines der Ver-
den, dass die Modelle eine sehr hohe Treffergenau- Werkstudent im Bereich Data Analytics für die Zep- bindungsglieder zwischen dem realen Betrieb und
igkeit aufweisen und damit eine zukunftsträchtige pelin Group. zum Beispiel einer Simulation dar.
Alternative zur manuellen Erfassung des Arbeits-
einsatzes von Baumaschinen sind. Insbesondere
im Zuge der Digitalisierung der Baubranche, ist die
automatisierte Aktivitätserkennung zwingend not-
wendig, um von den Vorteilen und Möglichkeiten
von Industrie 4.0-Technologien, wie der Simulation
Das Projekt und damit dem digitalen Zwilling der Bauproduk-
Eine große Herausforderung für die Baubranche tion, zu profitieren.
ist die geringe Produktivitätssteigerung. Gleichzei-
tig sind Bauprozesse sehr maschinenintensiv, die Bewertung der Jury
Reduzierung der Ausfallzeiten von Baumaschinen Neben dem Praxisbezug zeichnet sich diese Arbeit
und die Optimierung ihrer Betriebseffizienz stellt besonders durch einen sehr hohen Innovationsge-
somit einen Schlüssel für eine mögliche Produktivi- halt aus und wird mit dem zweiten Platz ausgezeich-
tätssteigerung der Baubranche dar. Um diese pro- net. Es werden sowohl wichtige Zukunftsthemen für
duktivitätssteigernden Potenziale zu nutzen ist es die Optimierung von Prozessen im Bauwesen auf-
erforderlich, die Prozessschritte und damit die Akti- gegriffen, als auch ökologische Aspekte beim Ein-
vitäten von Baumaschinen zu kennen. satz der hier eingesetzten Bohrgeräte untersucht.
Die Maschinendatenbasierte Aktivitätserkennung
Im Rahmen der Bachelorarbeit wurde die Optimie- kann auch auf andere Baumaschinen oder Fach-
rung für Drehbohrmaschinen untersucht. Dafür disziplinen übertragen werden. Darum wird auch
wurden vorhandene Daten von Drehbohrgerä- der fachübergreifende Ansatz von der Jury als hoch
ten des Spezialtiefbaus erfasst, um mit Hilfe von eingestuft.
Deep Learning automatisiert die Aktivitäten der Schemata „Maschinendatenbasierte Aktivitätserkennung von Baumaschinen“
18 Wettbewerb „Auf IT gebaut – Bauberufe mit Zukunft“ 2022 www.rkw-kompetenzzentrum.de 19Bereich Baubetriebswirtschaft
zum Projekt können von allen Beteiligten, vor allem Die Zusammenarbeit der beiden Familienväter ist
nachgelagerten Prozessbeteiligten, genutzt werden. geprägt von Neugier und der Neigung, sich neues
Die Überlagerung der geplanten und der erfass- Wissen anzueignen und auf bestehende Probleme
ten Daten ermöglicht mit geringem Aufwand eine anzuwenden.
3. Platz Analyse und Evaluation der Bauprozesse von klei-
nen und mittleren Unternehmen (KMU). Somit wird Das Besondere am Projekt
Interaktion zwischen einem Gebäudedatenmodell auch der wirtschaftliche Nutzen von der Jury hier Der entwickelte Ansatz bietet die Möglichkeit, mit
mit dem dritten Platz gewürdigt. einem offenen BIM-Ansatz Informationen aus
und einer verorteten Gebäudebegehung einem aufgezeichneten Bewegungspfad einer
Die Preisträger Gebäudebegehung in ein IFC-Modell zu integrie-
Die beiden Preisträger sind wissenschaftliche Mit- ren und zu überlagern. Das System besticht durch
arbeiter an der Jade Hochschule (HS) in Oldenburg Robustheit und gleichzeitige Einfachheit mit dem
Bernd Hobbie Abnahmen, zuverlässig zu dokumentieren. Der in und dort Mitglied an dem Institut für Datenbank ori- sich der Pfad ausrichten und überlagern lässt. Der
Christian Kreyenschmidt diesem Beitrag entwickelte Ansatz, Informationen entiertes Konstruieren (IDoK). Sie eint die Begeiste- entwickelte Algorithmus ist unabhängig von dem
Jade Hochschule Oldenburg und Daten wie Sprachnachrichten, Fotos oder Noti- rungsfähigkeit für digitale Technologien und dessen beschriebenen IPS nutzbar und einfach an ein ande-
zen aus einer Gebäudebegehung in ein IFC-Modell Anwendung auf dem Feld des Bauwesens. res IPS anzupassen.
(Industrial Fundation Class) zu integrieren und zu
überlagern, richtet sich an alle Akteure entlang der Christian Kreyenschmidt hat durch seinen Hinter- Eine Besonderheit besteht sicher darin, dass sich auf
Wertschöpfungskette Bau. grund und Erfahrungen als Zimmerermeister und den Ergebnissen dieses Ansatzes diverse Applikati-
Tätigkeit im Ingenieurholzbau fundiertes Wissen über onen für den Markt entwickeln lassen. Gleichzeitig
Der entwickelte Algorithmus kann Daten und Infor- Prozesse und Verfahren im Bauwesen gesammelt. erhalten KMU die Möglichkeit, mit diesem im Sinne
mationen aus einem Bewegungspfad automatisch des „Open Science“ veröffentlichten Ansatz, eigene
den Räumen in einem Gebäudemodell zuordnen. Bernd Hobbie hat durch sein Studium zum Wirt- Anwendungsmöglichkeiten zu generieren und zu
Die Zuordnung und Ausrichtung der jeweiligen Ko- schaftsinformatiker und seine Tätigkeit in der Ausbil- vermarkten. Der Beitrag verdeutlicht, wie sich aus
ordinatensysteme sind automatisiert. Zur Erstellung dung von Bauinformatikern an der Jade HS einschlä- dem Einsatz neuer digitaler Technologien nachhal-
des Bewegungspfades wurde ein autonomes Innen- gige Erfahrung in der Anwendung und Modellierung tiger Mehrwert für den Bau und Betrieb von Gebäu-
raum Positionierungssystem (IPS) verwendet. Das von Daten. den generieren lässt.
verwendete IPS funktioniert über eine am Schuh
montierte Messeinheit und benötigt kein GPS-
Signal. Dadurch ist eine Verortung in Innenräumen
ebenfalls möglich. Der entwickelte Algorithmus ist
unabhängig von dem beschriebenen IPS nutzbar
und einfach an ein anderes IPS anzupassen. Die
vorgestellte Anwendung bietet einen offenen BIM-
Ansatz für eine robuste und effiziente Datenüber-
lagerung. Der Ansatz kann ebenfalls für eine Echt-
zeit-Lokalisierung beziehungsweise Simultaneous
Localization and Mapping (SLAM) auf einem mobi-
len Endgerät verwendet werden.
Die Bewertung der Jury
Das Projekt Die Jury lobt an dieser Arbeit insbesondere den
Für alle am Bauprozess beteiligten Parteien ist es hohen Praxisbezug und den fachübergreifenden
schwierig, Information im Gebäude zuverlässig zu Ansatz der entwickelten Lösung. Besonders die
beschreiben und zu verorten. Besonders im Rohbau- Mittelstandsfreundlichkeit der Anwendung durch
zustand gibt es wenig Orientierungspunkte, um die den niedrigschwelligen Einsatz der Sensoren zeich- Überlagerung aus IFC Modell und einer Gebäudebegehung. Die roten Informationspunkte werden automatisch den Räumen aus
Informationen einer Begehung, beispielsweise bei net diese Arbeit aus. Die erhobenen Informationen dem IFC Modell zugeordnet. Die Überlagerung erfolgt über die gelb markierten Koordinaten Start und Referenzpunkt (Ref).
20 Wettbewerb „Auf IT gebaut – Bauberufe mit Zukunft“ 2022 www.rkw-kompetenzzentrum.de 21Bereich Handwerk und Technik
Weiterentwicklungen des Malerroboters sind Das Besondere am Projekt
bereits in Planung, um die Funktionalität und die ConBotics steht für Construction Robotics und ver-
Nutzungsfreundlichkeit zu verbessern. Durch den folgt das Ziel, für eine Vielzahl von Anwendungen
modularen Aufbau soll es in Zukunft ebenfalls mög- im Bauwesen Lösungen mithilfe robotergestützter
1. Platz lich sein, verschiedene Werkzeuge an den Roboter- Systeme zur Verfügung zu stellen. Prozesse wer-
arm montieren zu können, um ein größeres Spek- den so auf der Baustelle effizienter, Fachkräfte wer-
MalerRoboter zum automatischen Farbauftrag in trum der Oberflächenbearbeitung auf Baustellen den unterstützt und von gesundheitsgefährdenden
abdecken zu können (unter anderem Sandstrahlen, Tätigkeiten entlastet. Auf diese Weise kann auch
Innenräumen – ConBotics, Construction & Robotics Spritzspachteln, Grundieren und so weiter). dem immer größer werdenden Fachkräftemangel
entgegengewirkt werden.
Bewertung der Jury
Die Wettbewerbsarbeit bietet ein hohes Maß an Zurzeit bietet ConBotics einen MalerRoboter an,
David Franke manuell vorbeschichtet und der Roboter übernimmt Praxisbezug und Realisierbarkeit, denn der Malerro- um die Oberflächenbeschichtung von Innenräu-
Cristian Alexander Amaya Gomez im Nachgang die Großflächen. Während der Robo- boter ist bereits im Einsatz. Die Jury würdigte ferner men automatisiert durchzuführen. Der MalerRo-
Philipp Heyne ter arbeitet, kann die Malerin oder der Maler also den fachübergreifenden Ansatz, den Innovations- boter kann Aufträge doppelt so schnell gegenüber
ConBotics, c/o Centre for Entrepreneurship, andere Tätigkeiten ausführen, wie zum Beispiel gehalt und den wirtschaftlichen Nutzen des Robo- manueller Arbeit und mit 60 Prozent weniger Per-
Technische Universität Berlin Abkleben, Anstrich von Türrahmen et cetera. ters: Für das Beschichten der Oberflächen braucht sonalaufwand durchführen. Der mobile Leichtbau-
der Roboter im Vergleich zu herkömmlichen Maler- roboter erkennt und orientiert sich selbstständig in
Der selbstentwickelte Leichtbau-Roboterarm, der arbeiten nur die Hälfte der erforderlichen Zeit. Die seiner Umgebung. Der selbstentwickelte Roboter-
mit einer Farbspritzdüse ausgestattet und der Mitarbeitenden werden physisch entlastet, da arm führt die Oberflächenbeschichtung an Wän-
menschlichen Bewegung beim Beschichtungspro- anstrengende Überkopfarbeiten von dem Roboter den und Decken durch, sodass die Mitarbeitenden
zess nachempfunden ist, kann Wände und Decken ausgeführt werden. Sie können Nebenarbeiten aus- vom Farbnebel weitestgehend geschützt bleiben.
beschichten. Neben dem Roboterarm sind auf der führen, beispielsweise das Abkleben übernehmen. Dadurch wird das Malerhandwerk für Mensch und
mobilen Plattform die Steuerung und Sensorik, das Auch der wirtschaftliche Nutzen wird aufgrund der Umwelt nachhaltig gefördert.
Farbspritzgerät, ein 35 Liter Farbspeicher und ein Materialeinsparung von Farbe durch die Jury positiv
Akku, der ausreichend Energie für einen kompletten bewertet.
Arbeitstag liefert, montiert.
Die Preisträger
Der Roboter kann in vier Modulen schnell und ein- Das Gründungsteam besteht aus Philipp Heyne
fach ab- und aufgebaut werden, damit das System (Leiter Produktentwicklung), David Franke (Leiter
bequem zu jedem Einsatzort transportiert werden Softwareentwicklung) und Cristian Amaya Gómez
Das Projekt kann. Dank seines sehr kompakten Aufbaus passt er (Leiter Geschäftsentwicklung). Sie haben Anfang
Das Projektteam hat sich zum Ziel gesetzt, das Maler- durch jeden Türrahmen, um problemlos zwischen 2020 mit der Umsetzung ihres Vorhabens begon-
handwerk zu revolutionieren und einen MalerRobo- verschiedenen Räumen zu wechseln. nen, wurden bereits in unterschiedliche Gründungs- Prototyp MalerRoboter
ter zum automatischen Farbauftrag mittels Airless- wettbewerben ausgezeichnet und arbeiten derzeit
Technik in Innenräumen entwickelt. Ein wesentlicher Vorteil des Einsatzes des Robo- mit Unterstützung des EXIST-Gründerstipendiums
ters gegenüber dem manuellen Anstreichen ist die an ihrem Prototyp. Ihr Ziel ist, noch im laufenden
Der Roboter besteht hauptsächlich aus einem hohe Effizienz hinsichtlich Zeit und eingesetztem Jahr ihre erste Finanzierungsrunde durchzuführen
selbstentwickelten Leichtbau-Roboterarm und Material. Darüber hinaus wird dem Fachkräfteman- und im Rahmen von Pilotprojekten mit Malerbe-
einer mobilen Plattform, die sich mittels Senso- gel im Malerhandwerk durch den Robotereinsatz trieben das System auf der Baustelle unter realen
rik und Steuerung selbstständig in Räumen bewe- entgegengewirkt. Bedingungen ausgiebig zu testen.
gen kann. Der Roboter arbeitet autonom, erkennt
Hindernisse und vermisst gleichzeitig den Arbeits- Aktuell wird ein Prototyp im Labor getestet. Der
raum. Durch die erfassten Raumdaten wird der nächste Schritt ist der Aufbau des Minimum Viable
Farbauftrag gezielt gesteuert und Objekte wie Fens- Product (MVP) und die Durchführung von Pilotpro-
ter, Türen oder Heizungen unterbrochen. Schwer jekten, um den Einsatz des MalerRoboters auf der
erreichbare Stellen werden durch eine Fachkraft Baustelle sowie dessen Zuverlässigkeit zu validieren.
22 Wettbewerb „Auf IT gebaut – Bauberufe mit Zukunft“ 2022 www.rkw-kompetenzzentrum.de 23Bereich Handwerk und Technik
2. Platz
BIM E-Learning – Gamifiziert motiviert BIM lernen
Carla Pütz Gamification konzentriert sich auf die Verwendung Die Preisträgerin Das Besondere am Projekt
Bergische Universität Wuppertal von Spiel-Design-Elementen außerhalb traditio- Carla Pütz hat als Doktorandin der Bergischen Uni- Während Gamification in anderen Branchen bereits
neller Spielumgebungen und überträgt die posi- versität Wuppertal Forschungsprojekte zur Methode erfolgreich eingesetzt wird, kommt das Konzept
tive Wirkung von Spielen (zum Beispiel Motivation, BIM betreut und Weiterbildungen zu diesem Thema in der Baubranche bislang kaum zum Einsatz. Der
Engagement, soziale Eingebundenheit) auf andere konzeptioniert, organisiert und durchgeführt. Im E-Learning Kurs verbindet die Erkenntnisse zu den
Kontexte, wie beispielsweise Schulungssituationen. Fokus ihres wissenschaftlichen Interesses stehen positiven Auswirkungen einer spielerischen Gestal-
die Anwendenden, denen der Zugang zur Methode tung von Weiterbildungen mit dem bereits durch
In sechs Leveln vermittelt der BIM E-Learning Kurs BIM durch eine anwendungsfreundliche Anpassung buildingSmart etablierten Standard zum inhalt-
entlang des Narratives eines Bewerbungsprozesses der Prozesse erleichtert werden soll. Einfluss genom- lichen Aufbau von BIM Weiterbildungen. Das
die Grundlagen der Methode BIM nach building- men auf ihre Arbeit hat ihre Leidenschaft für spiele- Ergebnis dieser Verbindung ist eine motivierende
Smart. Spiel-Design-Elemente wie Quiz, eine Rang- rische Herausforderungen und die Wahrnehmung, Schulung, die Teilnehmenden die Grundlagen der
liste, Punkte und Status sorgen für die spielerische, dass eine spielerische Vermittlung von Inhalten die Methode BIM gleichzeitig spielerisch und professio-
motivierende Gestaltung, die durch eine abwechs- Lernmotivation positiv beeinflussen kann. Im Rah- nell vermittelt. Die zeitlich und örtlich flexible Teil-
lungsreiche inhaltliche Gestaltung aus Bildern, Tex- men ihrer Forschungsarbeit hat sich Frau Pütz mit nahmemöglichkeit durch das E-Learning-Konzept
ten und Videos abgerundet wird. So werden aus diesen Effekten wissenschaftlich befasst und ihre ermöglicht zudem einen individuellen Lernprozess
den teilnehmenden BIM Beginnern spielend BIM Promotion der Untersuchung des Potenzials von für die Teilnehmenden.
Das Projekt Champions. Gamification – das heißt, der Integration von Spiel-
Auf dem Schulungsmarkt für Building Information elementen in spielfremden Kontexten – für Weiter- 3. Platz Handwerk und Technik
Modeling (BIM) sind träge und wenig interaktive Bewertung der Jury bildungen zur Methode BIM gewidmet. Wurde in diesem Jahr nicht vergeben
Vorträge von Expertinnen und Experten keine Sel- Die Wettbewerbsarbeit bietet ein hohes Maß an
tenheit. Von der Methode werden zwar produktivi- Praxisbezug und Realisierbarkeit und wurde bereits
täts- und effizienzsteigernde Effekte durch Digitali- von Mitstudierenden ausprobiert. Die Jury wür-
sierung für die Bauwirtschaft erwartet, gleichzeitig digt den Innovationsgehalt und den wirtschaftli-
bleibt die Anwendungsrate vor allem in kleinen und chen Nutzen des E-Learning-Kurses: E-Learning hat
mittleren Unternehmen (KMU) gering. Zudem mit der Corona-Pandemie deutlich an Bedeutung
äußern Unternehmen in Umfragen regelmäßig eine gewonnen, doch oft fehlt es den Teilnehmenden
geringe Motivation, die Methode anzuwenden. an Motivation. Dieses Problem hat die Preisträgerin
aufgegriffen und nicht nur einen sehr gelungenen
Um die eingangs beschriebene Schulungssitua- BIM-Basiskurs entwickelt, sondern diesen auch so
tion zu vermeiden, fokussiert sich der entwickelte spielerisch gestaltet, dass es den Nutzenden quasi
BIM E-Learning Kurs auf eine abwechslungsreiche durch den Kurs „hindurchzieht“. Dabei werden Rei-
und motivierende Gestaltung zur Vermittlung der sekosten und der entsprechende Zeitaufwand ver-
Methode BIM. Der Kurs verbindet die Vorteile der mieden, ebenso wie – aktuell – Ansteckungsge-
flexiblen orts- und terminunabhängigen Durchfüh- fahren eines Präsenzkurses. Schlussendlich ist die
rung und die positiven Erkenntnisse zur motivations- Arbeit verständlich präsentiert. Der Kurs steht zum
steigernden Wirkung von Gamification. Das Konzept Ausprobieren auf der Plattform zur Verfügung. Ausschnitt aus der Benutzeroberfläche des BIM E-Learning Kurses
24 Wettbewerb „Auf IT gebaut – Bauberufe mit Zukunft“ 2022 www.rkw-kompetenzzentrum.de 25Bereich Architektur
1. Platz
Der Preisträger Das Besondere am Projekt
Lebenszyklusanalyse der Technischen Gebäudeaus- Mit großer Begeisterung beschäftigt sich Dr.-Ing. Der innovative Charakter dieses Projekts liegt unter
Hannes Michel Harter mit Fragestellungen zu den anderem darin, dass erstmals gebäudebezogene
rüstung großer Wohngebäudebestände auf der Auswirkungen des menschlichen Handelns auf Lebenszyklusanalysen und Lebenszykluskosten-
unsere Umwelt. Seit 2017 forscht er am Lehrstuhl analysen in Bezug auf die Technische Gebäude-
Basis semantischer 3D-Stadtmodelle für energieeffizientes und nachhaltiges Planen und ausrüstung auf der Basis großer Gebäudebestände
Bauen der Technischen Universität München zu durchgeführt werden können. Im Rahmen der hier
den Auswirkungen des stofflichen und energeti- ausgezeichneten Forschungsarbeit wurden bei-
schen Ressourcenbedarfs von Gebäuden. Das hier spielsweise Berechnungen auf der Ebene aller
Dr.-Ing. Hannes Michel Harter Die im Rahmen dieser Dissertation entwickelte ausgezeichnete Projekt stellt seine Dissertation Wohngebäude der Landeshauptstadt München
Technische Universität München Methode ermöglicht es, LCAs und LCCs großer dar, die er erfolgreich im Oktober 2021 an der TUM durchgeführt. Dabei wurde nicht nur der aktu-
Wohngebäudebestände anhand semantischer abschloss. Die Anwendung digitaler Werkzeuge und elle Status quo des Gebäudebestandes berechnet,
3D-Stadtmodelle durchzuführen. Dabei liegt der die programmierseitige Umsetzung seiner entwi- sondern es wurden zudem verschiedene Entwick-
Fokus auf ausgewählten Komponenten der Tech- ckelten Methoden sind wichtige Kernelemente sei- lungsszenarien untersucht. Die Ergebnisse dienen
nischen Gebäudeausrüstung und der Gebäude- ner Arbeit. Die dabei erzielten Erkenntnisse und das Stadtplanenden sowie Politikerinnen und Politikern
nutzungsphase. Die Methode wurde prototypisch selbstentwickelte Tool urbi+ bringt er in der Zukunft als Entscheidungsgrundlage und zur Analyse von
in Java implementiert. Hieraus ergab sich das Soft- mit der v3sta UG in die Planungs- und Baupraxis und Entwicklungskonzepten und unterstützen so die
waretool urbi+. Damit wurde beispielsweise der somit zur konkreten Anwendung. Umsetzung grundlegender Ansätze des Lebenszyk-
Wohngebäudebestand der Landeshauptstadt Mün- lusdenkens mit dem Ziel der Klimaneutralität.
chen (rund 115.000 Wohngebäude) und von New
York City (rund 500.000 Wohngebäude) berechnet
und analysiert.
Die Ergebnisse dienen Stadtplanenden sowie Poli-
tikerinnen und Politikern als Entscheidungsgrund-
Das Projekt lage und zur Analyse von Entwicklungskonzepten
Die Entwicklung, Planung und Umsetzung nachhal- und unterstützen so die Umsetzung grundlegender
tiger Gebäudekonzepte sind einige der wichtigsten Ansätze des Lebenszyklusdenkens mit dem Ziel der
Meilensteine auf dem Weg zu einer klimaneutra- Klimaneutralität.
len oder klimapositiven Gesellschaft. Lebenszyklu-
sanalysen (LCAs) und Lebenszykluskostenanalysen Bewertung der Jury
(LCCs) ermöglichen die Analyse und Bewertung der Die Jury ist davon überzeugt, dass diese Dissertation
Energie-, Emissions- und Kostenperformance (ein- einen hohen praktischen Nutzen hat. Darüber hin-
schließlich CO2-Kosten) über den gesamten Lebens- aus wird der immense soziale, wirtschaftliche und
zyklus von Gebäuden. Sowohl LCAs als auch LCCs umweltpolitische sowie technologische Beitrag der
werden derzeit jedoch nicht in der Bauordnung Arbeit von der Jury besonders gelobt. Zukunftsrele-
berücksichtigt und finden damit in der Planungs- vante ökologische Herausforderungen werden auf-
und Baupraxis nur selten Anwendung. Werden sie gegriffen und eine Lösung entwickelt.
doch herangezogen, dann meist nur auf der Ebene
einzelner Gebäude und für die Baukonstruktion.
Spezifischer Endenergiebedarf der Nutzungsphase der Gebäude in kWh/m2 und Jahr. Einfärbung entsprechend Energieausweis:
rot = hoher, grün = niedriger Energiebedarf; Bildquelle: OpenStreetMap, CESIUM, 3DCityDB Web-Map-Viewer
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