Die im Forschungsprojekt zu entwickelnde offene und intelligente Integrationsplattform soll verschiedenste Systeme miteinander vernetzen, einen durchgängigen Datenaustausch ermöglichen und jederzeit schnelle und fundierte Entscheidungshilfen für Probleme am Bau liefern können. Dadurch wird die Transparenz für alle Baubeteiligten verbessert, die zugrundeliegenden Prozesse bei Infrastrukturbauprojekten werden optimiert und die Abläufe auf der Baustelle beschleunigt. Da sich eine Baustelle laufend weiterentwickelt, ist dies anspruchsvoller als die intelligente Vernetzung von Maschinen und Abläufen in der Produktion, wo binnen weniger Tage aus Tausenden von Teilen ein individuell konfiguriertes Produkt gefertigt wird.

Das Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE übernimmt die technisch-wissenschaftliche Leitung des Projekts. Daher steht für das Fraunhofer IESE insbesondere die Ökosystemmodellierung und die Konzeption der Plattform im Fokus. Neben der dafür notwendigen Erhebung von Anforderungen wird das Fraunhofer IESE vor allem Konzepte für ein schnelles »Partner-Onboarding«, die Integration Digitaler Zwillinge und eine durchgängige Datensicherheit entwickeln.

BIM als Impuls zur Digitalisierung des Bauwesens
Ausgelöst durch den Stufenplan des BMVI ist »Building Information Modeling« (BIM) ein wichtiger Impuls für die deutsche Bauindustrie zur Digitalisierung des Bauwesens geworden. BIM bezeichnet eine Methode der vernetzten Zusammenarbeit, die alle relevanten Daten in einem Modell bündelt. Sie wird häufig in den Planungsphasen angewendet, allerdings kommen die Möglichkeiten, die BIM bietet, während der Baurealisierung bisher nur teilweise zum Einsatz. Eine große Herausforderung besteht aktuell immer noch in der Integration von Teilsystemen in eine zentrale Plattform. Dies betrifft z.B. die Vernetzung des erzielten Baufortschritts der Baumaschinen mit der Bauablaufplanung, die As-built-Vermessung oder auch die Bauabrechnung. Diese Daten aus unterschiedlichen Quellen und Modellen sind in der Praxis noch unzureichend verknüpft, um das volle Potenzial der BIM-Methode auszuschöpfen.

Next STEP: Vernetztes Ökosystem
Eine umfassende Verknüpfung von Daten bietet – ebenso wie ein kontinuierlicher Abgleich der Planung mit der Ist-Situation – eine große Chance für Infrastrukturprojekte. Dazu muss es aber gelingen, alle Akteure und Abläufe miteinander zu vernetzen. Aus diesem Grund werden die Konsortialpartner gemeinsam ein Ökosystem auf Basis einer offenen Integrationsplattform entwickeln. Planungsdaten werden in Infra-Bau 4.0 verknüpft und durch umfangreiche »Bauprozessdaten« ergänzt, welche die aktuelle Bausituation widerspiegeln. Somit bildet die Plattform eine real-digitale Baustelle ab und der Baufortschritt kann zeitnah erfasst, analysiert und optimiert werden. Demnach sind Leistungswerte, Termine, Logistikflächen und Kosten sowie das Bauwerksdatenmodell stets aktuell und ermöglichen eine verlässliche Planung und flexible Umplanung – auch bei kurzfristigen Änderungen.

Über das Konsortium

Das Konsortium umfasst 16 Partner aus Industrie und Wissenschaft. Die Konsortialführung übernimmt das auf Bau und Immobilien spezialisierte Beratungsunternehmen Drees & Sommer mit Hauptsitz in Stuttgart. Die technische und wissenschaftliche Leitung obliegt dem Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE in Kaiserslautern. Die Technische Universität Kaiserslautern und das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern werden in den Arbeitspaketen des Projekts ebenfalls führende Rollen übernehmen. Initiiert wurde das Konsortialprojekt von der Science and Innovation Alliance Kaiserslautern e.V. (SIAK).