{"id":8772,"date":"2022-02-08T10:15:13","date_gmt":"2022-02-08T09:15:13","guid":{"rendered":"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/?p=8772"},"modified":"2024-01-22T11:20:07","modified_gmt":"2024-01-22T10:20:07","slug":"infra-bau","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/infra-bau\/","title":{"rendered":"Infra-Bau 4.0 \u2013 Eine digitale Plattform f\u00fcr den Infrastrukturbau"},"content":{"rendered":"<p class=\"lead\">Umplanungen sind in der Baubranche an der Tagesordnung und f\u00fchren immer wieder zu Problemen.<span style=\"font-size: 20.4px;\"> Dabei werden die Potenziale einer durchgehenden Digitalisierung <\/span><span style=\"font-size: 20.4px;\">aktuell nur unzureichend genutzt. Insbesondere bestehen gro\u00dfe Defizite bei der Vernetzung von IT- und IoT-Systemen. Dies wirkt sich h\u00e4ufig negativ auf die Qualit\u00e4t und Effizienz von Planung und Umplanung aus. Im Rahmen des <a href=\"https:\/\/www.infra-bau.com\">Projekts \u00bbInfra-Bau 4.0\u00ab<\/a> verfolgten wir, das <a href=\"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/\">Fraunhofer IESE,<\/a> gemeinsam mit unseren Projektpartnern daher das Ziel, eine Digitale Plattform zu entwickeln, welche alle Baubeteiligten mit ihren Systemen, Daten und Prozessen in einem <a href=\"http:\/\/digitale-oekosysteme.org\/\">Digitalen \u00d6kosystem<\/a> vernetzt. In diesem Beitrag geben wir einen \u00dcberblick \u00fcber die wesentlichen Projektideen und -ergebnisse.<\/span><\/p>\n<h3><strong>Was bietet Infra-Bau 4.0?<\/strong><\/h3>\n<p>Die Infra-Bau-4.0-Plattform dient als zentraler Datenbroker f\u00fcr Plan\u00e4nderungen und Fortschrittsinformationen w\u00e4hrend der Bauausf\u00fchrung. Ihre prim\u00e4re Aufgabe besteht darin, Informationen aufzunehmen, zu harmonisieren und \u00fcber angebundene Softwarewerkzeuge (z. B. Autodesk Revit, Elecosoft PowerProject oder LCM Digital) an die am Bau beteiligten Unternehmen zu verteilen.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div id='gallery-1' class='gallery galleryid-8772 gallery-columns-1 gallery-size-full'><figure class='gallery-item'>\n\t\t\t<div class='gallery-icon landscape'>\n\t\t\t\t<a href='https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/ib40.png'><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1413\" height=\"859\" src=\"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/ib40.png\" class=\"attachment-full size-full\" alt=\"Infra-Bau 4.0: Eine Digitale Plattform f\u00fcr den Infrastrukturbau (Projekt\u00fcbersicht)\" aria-describedby=\"gallery-1-8780\" srcset=\"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/ib40.png 1413w, https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/ib40-400x243.png 400w, https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/ib40-698x424.png 698w, https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/ib40-768x467.png 768w, https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/ib40-1320x802.png 1320w\" sizes=\"auto, (max-width: 1413px) 100vw, 1413px\" \/><\/a>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<figcaption class='wp-caption-text gallery-caption' id='gallery-1-8780'>\n\t\t\t\tAbbildung 1: Projekt\u00fcbersicht zu Infra-Bau 4.0\n\t\t\t\t<\/figcaption><\/figure>\n\t\t<\/div>\n\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Im Sinne der Offenheit der Plattform war es uns wichtig, dass die digitale Plattform neutral ist und alle Baubeteiligten ihre Softwarewerkzeuge frei w\u00e4hlen k\u00f6nnen. Ebenso sollte die Plattform nicht in Konkurrenz zu etablierter Software stehen: Der Markt bietet bereits heute eine Vielzahl hochspezialisierter und m\u00e4chtiger Softwarewerkzeuge, die generell breite Zustimmung finden. Probleme treten h\u00e4ufig dann auf, wenn es an die \u00dcbermittlung der Daten zu anderen Baubeteiligten geht. Noch heute werden 3D-Modelle und Projektpl\u00e4ne \u00fcber E-Mail oder Fax \u00fcbermittelt. Insbesondere gro\u00dfe Hersteller versuchen diesem Trend mit eigenen Cloud-L\u00f6sungen entgegenzutreten. Da diese in der Regel jedoch nicht offen f\u00fcr Software anderer Hersteller sind, f\u00fchrt dies zu Lock-in-Effekten und schlie\u00dft insbesondere auch jene Baubeteiligten aus, die auf andere Hersteller setzen.<\/p>\n<p>Genau hier setzt die Infra-Bau-4.0-Plattform an. Softwarehersteller binden ihr Softwarewerkzeug (beispielsweise mittels eines Plugins) an die Plattform an und erm\u00f6glichen so einen unternehmens- und hersteller\u00fcbergreifenden Datenaustausch. Wenn Baubeteiligte nun einem Nachunternehmer eine \u00c4nderung seines 3D-Modells oder Terminplans mitteilen m\u00f6chte, so w\u00e4hlt er diese in seinem gewohnten Softwarewerkzeug aus und sendet automatisch alle Informationen \u00fcber die digitale Plattform an die Zielsoftware des Nachunternehmers.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div id='gallery-2' class='gallery galleryid-8772 gallery-columns-1 gallery-size-full'><figure class='gallery-item'>\n\t\t\t<div class='gallery-icon landscape'>\n\t\t\t\t<a href='https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/Capture.png'><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"638\" height=\"138\" src=\"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/Capture.png\" class=\"attachment-full size-full\" alt=\"Das Ribbon-Tab zeigt die Funktionalit\u00e4ten des Infra-Bau 4.0-Plugins f\u00fcr Elecosoft PowerProject.\" aria-describedby=\"gallery-2-8867\" srcset=\"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/Capture.png 638w, https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/Capture-400x87.png 400w\" sizes=\"auto, (max-width: 638px) 100vw, 638px\" \/><\/a>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<figcaption class='wp-caption-text gallery-caption' id='gallery-2-8867'>\n\t\t\t\tAbbildung 2: Das Ribbon-Tab zeigt die Funktionalit\u00e4ten des Infra-Bau 4.0-Plugins f\u00fcr Elecosoft PowerProject\n\t\t\t\t<\/figcaption><\/figure>\n\t\t<\/div>\n\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Das Senden der Daten erfolgt dabei nicht beliebig, sondern gem\u00e4\u00df der Bauhierarchie. Die Bauhierarchie bildet ein zentrales Konzept der Infra-Bau-4.0-Plattform ab: Sie ist an die hierarchische Struktur in Bauprojekten angelehnt, in der ein Generalunternehmer beispielsweise einen oder mehrere Nachunternehmer beauftragt und diese dann wiederum selbst Nachunternehmen beauftragen k\u00f6nnen. So stellen wir sicher, dass die Informationen immer an die richtigen Organisationen und die entsprechenden Personen gelangen.<\/p>\n<p>Die Bauhierarchie kann jederzeit \u00fcber das Infra-Bau-4.0-Dashboard verwaltet werden. Hier kann auch nachvollzogen werden, welche Tools zu welcher Zeit an die Plattform angebunden waren oder welche Projektpartner sich zurzeit im eigenen Projekt befinden.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div id='gallery-3' class='gallery galleryid-8772 gallery-columns-1 gallery-size-full'><figure class='gallery-item'>\n\t\t\t<div class='gallery-icon landscape'>\n\t\t\t\t<a href='https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/platform-project-hierarchy.png'><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"2559\" height=\"1287\" src=\"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/platform-project-hierarchy.png\" class=\"attachment-full size-full\" alt=\"Die Bauhierarchie des Oberprojekts \u00bbErdbau Einsielderhof Kaiserslautern\u00ab. Das Demo-Projekt besteht aus zwei Unterprojekten \u00bbUmplanung Erdbau\u00ab und \u00bbErdarbeiten\u00ab. Letzteres hat wiederum selbst ein Unterprojekt namens \u00bbLogistik\u00ab.\" aria-describedby=\"gallery-3-8868\" srcset=\"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/platform-project-hierarchy.png 2559w, https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/platform-project-hierarchy-400x201.png 400w, https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/platform-project-hierarchy-698x351.png 698w, https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/platform-project-hierarchy-768x386.png 768w, https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/platform-project-hierarchy-1536x773.png 1536w, https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/platform-project-hierarchy-2048x1030.png 2048w, https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/platform-project-hierarchy-748x375.png 748w, https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/platform-project-hierarchy-1320x664.png 1320w\" sizes=\"auto, (max-width: 2559px) 100vw, 2559px\" \/><\/a>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<figcaption class='wp-caption-text gallery-caption' id='gallery-3-8868'>\n\t\t\t\tAbbildung 3: Die Bauhierarchie des Oberprojekts \u00bbErdbau Einsiedlerhof Kaiserslautern\u00ab. Das Demo-Projekt besteht aus zwei Unterprojekten \u00bbUmplanung Erdbau\u00ab und \u00bbErdarbeiten\u00ab. Letzteres hat wiederum selbst ein Unterprojekt namens \u00bbLogistik\u00ab.\n\t\t\t\t<\/figcaption><\/figure>\n\t\t<\/div>\n\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div class=\"info-box\">\n<p><strong>Sie wollen mehr \u00fcber unsere digitale Plattform \u00bbInfra-Bau 4.0\u00ab erfahren?<\/strong><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Genauere Informationen \u00fcber die Plattform \u00bbInfra-Bau 4.0\u00ab stellen wir Ihnen in der Aufzeichung unserer Abschlussveranstaltung bereit. Anhand diverser Szenarien aus dem Erd- und Br\u00fcckenbau erl\u00e4utern wir die Idee, die Vorteile und die Umsetzung des Projekts. Hier geht&#8217;s zum <a href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=YPXnync_wJU&amp;t=1180s\">Video bei YouTube<\/a>.<\/p>\n<\/div>\n<h3><\/h3>\n<h3><strong>Welche Vorteile ergeben sich durch Infra-Bau 4.0 als digitale Plattform f\u00fcr den Infrastrukturbau?<\/strong><\/h3>\n<p>F\u00fcr den oder die Bauherr*in ergeben sich durch die Infra-Bau-4.0-Plattform bzw. die Teilnahme am Digitalen \u00d6kosystem in erster Linie Vorteile im Hinblick auf ein verbessertes Monitoring und Controlling des Baufortschritts. Daneben k\u00f6nnen aufgrund der klaren Erkennbarkeit der Prozesswechselwirkungen auch \u00c4nderungsw\u00fcnsche durch den Auftraggebenden wesentlich leichter ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n<p>F\u00fcr die Planer*innen liegen die Vorteile prim\u00e4r in einer besseren Kontrolle und Dokumentation des Baufortschritts. Bei auftretenden Planabweichungen k\u00f6nnen Entscheidungshilfen bereitgestellt und entsprechende Ma\u00dfnahmen ergriffen werden. Durch die automatisierte Dokumentation des Informationsaustauschs wird eine gute R\u00fcckverfolgbarkeit erm\u00f6glicht.<\/p>\n<p>Zulieferer, Sachverst\u00e4ndige oder Spezialplaner*innen, etwa zur Kraneinsatzplanung, k\u00f6nnen ben\u00f6tigte Daten \u00fcber einen Zugang zur Plattform beziehen und ihre Ergebnisse einspeisen. Dies erm\u00f6glicht eine verbesserte Maschinenauslastung und bietet Vorteile durch eine vereinfachte Dokumentation und Abrechnung.<\/p>\n<h3><strong>Welche Forschungsthemen wurden in Infra-Bau 4.0 adressiert?<\/strong><\/h3>\n<p>Neben der Anforderungserhebung, der Modellierung des \u00d6kosystems und der technischen Konzeption der Plattform wurden im Projekt diverse Forschungsthemen angegangen. Dies waren unter anderem:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Baufortschrittserfassung mit Baumaschinendaten:<\/strong> Die Vernetzung von Firmen, Systemen, insbesondere aber auch von Baumaschinen f\u00fchrt dazu, dass Daten schneller und in gr\u00f6\u00dferer Menge vorliegen. Diese k\u00f6nnen unter anderem dazu genutzt werden, den Baufortschritt besser zu dokumentieren und zu bewerten. <span class=\"style-scope yt-formatted-string\" dir=\"auto\">Im hier verlinkten Video beantworten wir die Frage:<\/span> <a class=\"yt-simple-endpoint style-scope yt-formatted-string\" href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=YPXnync_wJU&amp;t=7049s\">\u00bbWie funktioniert die Fortschrittserfassung und Fortschrittsanalyse mittels Realmaschinendaten?\u00ab<\/a><span class=\"style-scope yt-formatted-string\" dir=\"auto\">\u00a0<\/span><\/li>\n<li><strong>(Semi-)Automatisierte Umplanung:<\/strong> Die gewonnenen Daten erm\u00f6glichten auch die Entwicklung einer algorithmenbasierten Entscheidungsunterst\u00fctzung, welche insbesondere bei Umplanungen genutzt werden kann, wie sie in der Baubranche an der Tagesordnung sind.<span class=\"style-scope yt-formatted-string\" dir=\"auto\">\u00a0<\/span><span class=\"style-scope yt-formatted-string\" dir=\"auto\">Im Video beantworten wir die Frage: <\/span><a class=\"yt-simple-endpoint style-scope yt-formatted-string\" href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=YPXnync_wJU&amp;t=7049s\">\u00bb<\/a><a class=\"yt-simple-endpoint style-scope yt-formatted-string\" href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=YPXnync_wJU&amp;t=8750s\">Wo kommen die Umplanungsvorschl\u00e4ge her?\u00ab<\/a><\/li>\n<li><span class=\"style-scope yt-formatted-string\" dir=\"auto\"><strong>Datensicherheit und Datensouver\u00e4nit\u00e4t:<\/strong> Eine umfassende Erhebung und Nutzung von Daten birgt immer auch Risiken, insbesondere da die \u00fcber die Plattform ausgetauschten Daten h\u00e4ufig sensibel und teils personenbezogen sind. <\/span><span class=\"style-scope yt-formatted-string\" dir=\"auto\">Daher muss die <a href=\"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/de\/leistungen\/security.html\">Sicherheit der Daten und die Datensouver\u00e4nit\u00e4t<\/a> aller \u00d6kosystemteilnehmer gewahrt werden. Im Video beantworten wir die Frage: <\/span><a class=\"yt-simple-endpoint style-scope yt-formatted-string\" href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=YPXnync_wJU&amp;t=7049s\">\u00bb<\/a><a class=\"yt-simple-endpoint style-scope yt-formatted-string\" href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=YPXnync_wJU&amp;t=6575s\">Sind meine Daten auch sicher?\u00ab<\/a><\/li>\n<li><span class=\"style-scope yt-formatted-string\" dir=\"auto\"><strong>Gesch\u00e4fts- und Anreizmodelle:<\/strong> Grundlage f\u00fcr jedes Digitale \u00d6kosystem ist, dass sich alle Teilnehmer einen (in der Regel wirtschaftlichen) Nutzen versprechen. Daher wurden Konzepte entwickelt, um die Gesch\u00e4fts- und Ertragsmodelle sowie die Wertsch\u00f6pfung aufeinander abzustimmen. Im Video beantworten wir die Frage: <a class=\"yt-simple-endpoint style-scope yt-formatted-string\" href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=YPXnync_wJU&amp;t=7049s\">\u00bb<\/a><a class=\"yt-simple-endpoint style-scope yt-formatted-string\" href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=YPXnync_wJU&amp;t=6073s\">Warum sollte ich bei Infra-Bau 4.0 mitmachen?\u00ab<\/a><\/span><\/li>\n<li><span class=\"style-scope yt-formatted-string\" dir=\"auto\"><strong>Einfaches Onboarding:<\/strong> Um m\u00f6glichst vielen Teilnehmern einen einfachen Zugang zum Digitalen \u00d6kosystem zu erm\u00f6glichen, wurden spezielle Konzepte, Prozesse und Materialien f\u00fcr das \u00bbOnboarding\u00ab von Softwareherstellern und Bauunternehmen entwickelt. Im Video beantworten wir die Frage: <a class=\"yt-simple-endpoint style-scope yt-formatted-string\" href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=YPXnync_wJU&amp;t=7049s\">\u00bb<\/a><a class=\"yt-simple-endpoint style-scope yt-formatted-string\" href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=YPXnync_wJU&amp;t=9162s\">Wie komme ich an Bord?<\/a><a class=\"yt-simple-endpoint style-scope yt-formatted-string\" href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=YPXnync_wJU&amp;t=6073s\">\u00ab<\/a><br \/>\n<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<h3><strong>Wer sind die K\u00f6pfe hinter Infra-Bau 4.0?<\/strong><\/h3>\n<p>Im Konsortium arbeiteten Partner aus der Forschung (Fraunhofer IESE, Fraunhofer ITWM, TU Kaiserslautern, SIAK), der Bauindustrie (Drees und Sommer, Wayss und Freytag, Wolff und M\u00fcller) sowie Software- und Maschinenhersteller (Cranimax, HOCHTIEF ViCon, Volvo) interdisziplin\u00e4r zusammen. Das Projekt wurde mit \u00fcber vier Millionen Euro vom <a href=\"https:\/\/www.bmvi.de\/\">Bundesministerium f\u00fcr Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI)<\/a> gef\u00f6rdert.<\/p>\n<h3><strong>Wie geht es weiter?<\/strong><\/h3>\n<p>Aktuell laufen die Planungen f\u00fcr das Nachfolgeprojekt von Infra-Bau 4.0, welches drei Hauptziele verfolgt:<\/p>\n<ol>\n<li>Erweiterung und Optimierung der bisher entwickelten Konzepte und technischen L\u00f6sungen (<span class=\"style-scope yt-formatted-string\" dir=\"auto\">\u00bb<\/span>Elaboration<span class=\"style-scope yt-formatted-string\" dir=\"auto\">\u00ab<\/span>).<\/li>\n<li>Aufbau, Erweiterung und Etablierung des entwickelten Digitalen \u00d6kosystems (<span class=\"style-scope yt-formatted-string\" dir=\"auto\">\u00bb<\/span>Ecosystem<span class=\"style-scope yt-formatted-string\" dir=\"auto\">\u00ab<\/span>).<\/li>\n<li>Erprobung der Funktionalit\u00e4t, Praxistauglichkeit, Anwenderfreundlichkeit, Effektivit\u00e4t und Effizienz \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum auf einer realen Baustelle (<span class=\"style-scope yt-formatted-string\" dir=\"auto\">\u00bb<\/span>Evaluation<span class=\"style-scope yt-formatted-string\" dir=\"auto\">\u00ab<\/span>).<\/li>\n<\/ol>\n<div class=\"info-box\">\n<p><strong>Sie wollen mehr \u00fcber unser Projekt Infra Bau 4.0 erfahren oder sogar aktiv daran mitwirken?<\/strong><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Kontaktieren Sie hierzu unseren Ansprechpartner <a href=\"mailto:denis.feth@iese.fraunhofer.de\">Denis Feth<\/a>.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Umplanungen sind in der Baubranche an der Tagesordnung und f\u00fchren immer wieder zu Problemen. Dabei werden die Potenziale einer durchgehenden Digitalisierung aktuell nur unzureichend genutzt. Insbesondere bestehen gro\u00dfe Defizite bei der Vernetzung von IT- und IoT-Systemen. 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