Mehr als WLAN und Strom: Was Bauroboter wirklich brauchen

00:00:00: Wulf: Herzlich willkommen zu einer neuen Folge Baustelle Zukunft, dem Podcast rund um die Themen Innovation und Digitalisierung in der Bauwirtschaft aus dem Zeppelin Lab in Berlin. Mein Name ist Wulf Bickenbach.

00:00:20: Sandra: Und ich bin Sandra May. Hallo von mir! Wir haben in unserem Podcast ja schon häufig über verschiedene Roboteranwendungen gesprochen. Zum Beispiel über einen Roboterhund für Baustellen oder auch einen Malerroboter. Und in beiden Folgen ging es darum, wie diese Roboter Prozesse effizienter machen, indem sie zum Beispiel Fachkräftemangel entgegenwirken. Oder sie übernehmen auch Aufgaben, die für Menschen körperlich belastend sind oder einfach zu gefährlich.

00:00:44: Wulf: Was wir aber noch nicht thematisiert haben ist: Unter welchen Bedingungen können Roboter auf Baustellen überhaupt eingesetzt werden? Das heißt, was brauchen Sie, damit sie dort funktionieren und wie interagieren sie miteinander und mit den Menschen auf der Baustelle? Das ist nämlich am Ende komplexer, als man vielleicht zunächst denkt.

00:01:01: Sandra: Und um genau das besser zu verstehen, werfen wir heute einen Blick auf das Forschungsprojekt EConoM, das Ende 2024 abgeschlossen wurde, und wir sprechen mit zwei Projektteilnehmern, die sich intensiv mit dieser Frage beschäftigt haben. Sie haben dort erforscht, wie Baustellen durch neue Technologien wie zum Beispiel den 5G Mobilfunkstandard, Künstliche Intelligenz oder Echtzeitdatenverarbeitung sicherer, schneller und kostengünstiger gemacht werden können.

00:01:26: Wulf: Unsere Gäste zu diesen Themen sind zum einen Dirk Schaper. Er ist Senior Advisor der Initiative planen-bauen 4.0 und BIM-Experte und Hilmar Troitzsch. Er leitet bei Zeppelin Rental den Bereich Research und Development. Und mit beiden klären wir in dieser Folge die Frage: Welche Infrastruktur braucht es, um Roboter auf der Baustelle einsetzen zu können und wie lässt sich dieser Einsatz erproben?

00:01:49: Sandra: Viel Spaß beim Reinhören.

00:01:56: Wulf: Hallo Dirk, freut mich, heute mit dir zu sprechen.

00:01:58: Dirk Schaper: Ja, Hallo Wulf.

00:01:59: Wulf: Dirk, du hast ganz persönlich einen spannenden Werdegang, wie du zu dem Thema jetzt schlussendlich Baurobotik unter anderem gekommen bist. Und magst du uns da mal so ein bisschen mitnehmen? Wo kommst du her? Was hast du in deinem Leben schon getan?

00:02:13: Dirk Schaper: Und zwar habe ich in Aachen studiert, Bauingenieurwesen und war danach 21 Jahre lang bei Hochtief. Dann war ich erst mal fünf Jahre Bauleiter bei uns hier in Deutschland, in Düsseldorf und NRW und Berlin, in Potsdam übrigens sehr schön. Und danach zwei Jahre in Australien habe ich am Domestic Terminal mitgearbeitet, am Flughafen unter anderem und aber auch an einem Highway bei Surfers Paradise.

00:02:36: Dirk Schaper: Dann bin ich zurückgekommen und habe ganz viel IT- Verständnis mitgebracht und IT-Kenntnisse und IT-Begeisterung, weil die angelsächsischen Länder doch etwas weiter sind, einfach weil das alles in Englisch ist. Die Betriebssysteme sind in Englisch, die Software wird in Englisch entwickelt und die waren einfach, sage ich mal, drei, vier Jahre weiter. Und das habe ich… Diese Begeisterung habe ich dann mit nach Deutschland gebracht und bin dann von einer lokalen Niederlassung in Düsseldorf gewechselt in die Unternehmenszentrale und habe dort im Innovationsmanagement gearbeitet.

00:03:09: Dirk Schaper: Da gab es Strategie und Innovation, also im Innovationsbereich und habe dort im IT-Projekte gemacht. Ganz viele unterschiedliche, die aber sehr baupraktisch waren. Also ich habe nicht SAP Einführung gemacht, sondern eher Projektmanagement Software eingeführt und so etwas. Und seit 2003 gab es dann ein Innovations Schwerpunktthema bei Hochtief, das hieß Virtual Design and Construction oder ViCon. Und daraus ist dann tatsächlich ein Spin-off geworden.

00:03:36: Dirk Schaper: Und dieses Spin-off wurde 2007 gegründet und da war ich dann zehn Jahre lang Geschäftsführer, habe das mit meinen begeisterten Digital-Kollegen aufgebaut und wir hatten tatsächlich nachher 50 Mitarbeiter und waren einer der größten oder so, ich glaube sogar der größte deutsche BIM-Berater und haben international gearbeitet, in Middle East, in Australien, in UK und den USA. So, danach brauchte ich aber dann schon mal einen Luftwechsel nochmal.

00:04:04: Dirk Schaper: Habe mich selbständig gemacht in einem Startup in der Bau- und Baustoff Zulieferindustrie. Das habe ich mehrere Jahre gemacht und war dann im Digitalvorstand einer mittelständischen Baufirma der List AG, auch ein sehr innovatives Unternehmen. Und seit letzten Jahres bin ich jetzt bei der planen-bauen 4.0 GmbH. Das ist ja sozusagen ein Digitalisierungsunternehmen der deutschen Bauwirtschaft.

00:04:35: Dirk Schaper: Sehr interessant, also eigentlich sehr einzigartig, würde ich sogar sagen. Mit 23 Verbänden und 38 Unternehmen als Gesellschaftern. Praktisch die gesamte Bauwirtschaft ist dort vertreten und dort helfe ich dem Jan Tulke bei der Digitalisierung der öffentlichen Hand, aber auch privatwirtschaftlich. Und da war ja auch zum Beispiel ein Projekt EConoM, was ja super interessant war. Und das war ehrlich gesagt der Grund, warum ich da hingegangen bin und warum ich den Jan da unterstütze bei planen-bauen 4.0.

00:05:07: Wulf: Du gibst das Stichwort für die nächste Frage eigentlich schon selber, aber um nochmal kurz darauf zu rekurrieren, weshalb wir dich nochmal nach deinem Werdegang gefragt haben: Du hast halt sehr, sehr viele Perspektiven schon gehabt. Und das ist halt echt spannend, auch mit dem Blick auf das Thema, was wir heute diskutieren. Und jetzt konkret zu EConoM, das du gerade schon angesprochen hast, in welchem Rahmen warst du denn genau dann bei EConoM, bei diesem Forschungsprojekt beteiligt?

00:05:32: Dirk Schaper: Ja, ich bin relativ spät zu dem Projekt gekommen und habe dort nur das Thema Robotik behandelt. EConoM insgesamt geht ja um 5G, um Edge Computing, um KI und wir haben dort ein sehr wichtiges Thema, nämlich Automatisierung der Baustelle oder Teilautomatisierung der Baustelle, betreut und wir haben dort einen Demonstrator gemacht. Dieser Demonstrator soll tatsächlich praktisch ein Betriebssystem für eine automatisierte Baustelle zeigen.

00:06:09: Dirk Schaper: Und wir haben uns gedacht, es gibt viele verschiedene Arten der Zukunft, der möglichen Arten der Zukunft, wie sie sein könnte. Und wir wollten konkret sozusagen etwas zeigen im Rahmen des Forschungsprojektes: “Wie stellen wir uns das vor? Wie wird eigentlich so eine teilautomatisierte Baustelle der Zukunft aussehen?” Und das war sehr interessant, finde ich. Und es ist auch gut angekommen.

00:06:30: Dirk Schaper: Hat fantastisch funktioniert in, ich würde sagen einem 3/4 Jahr, haben wir da glaube ich etwas gemacht, was sich durchaus sehen lassen kann. Das ist alles Demonstrator Status, also das ist noch kein MVP, das ist auch noch kein fertiges Produkt. Das geht auch nicht so schnell. Aber man sieht, wenn die Leute sich das angucken: “Okay, darüber habe ich mir noch keine Gedanken gemacht.”

00:06:53: Wulf: Was sind denn die wirklichen Herausforderungen, bevor Roboter feste Bestandteile auf unseren Baustellen werden können? Woran hapert es? Was muss auch noch erforscht werden? Was sind noch an Entwicklungen notwendig?

00:07:06: Dirk Schaper: Na ja, also ich kann vielleicht einmal das ganz kurz einordnen. Nur es gibt ja in der deutschen Bauwirtschaft ungefähr 30 % der Baustellen sind Neubau Baustellen und 70 % sind individual, also Bestandsbaustellen, und zwar individuelle Bestandsbaustellen. Das heißt, da lässt sich mit Vorfertigung seriell, modular, mit diesen Arten des oder Element Bauweisen nur teilweise etwas machen. Und genau um dieses “Individualbaustelle” haben wir uns gekümmert.

00:07:40: Dirk Schaper: Um diese 70 %, weil die tatsächlich noch schwieriger sind. Um die Probleme zu verdeutlichen, würde ich jetzt gerne mit dir einfach nur mal drüber nachdenken. Was passiert denn, wenn wir im Rohbau im vierten Untergeschoss in einer Tiefgarage im Dunkeln einen Roboter hinwerfen, der sich vielleicht über Raupe oder mit Füßen oder wie auch immer einen Robo-Dog oder irgendetwas, den stellen wir jetzt einfach mal da unten da hin.

00:08:07: Wulf: Der bleibt im Zweifel da erst mal verstehen.

00:08:10: Dirk Schaper: Er hat kein Licht, er weiß nicht, wo er ist und jetzt hat er irgendeine Aufgabe und muss sich erst mal zurechtfinden. Dann baut er sich über einen Lidar SLAM eine eigene Karte auf. Also der scannt die Umgebung, positioniert sich dann in dieser selbstgebauten Karte, ist aber immer noch so ein bisschen wie ein Kleinkind, das man gerade auf die Erde geworfen hat.

00:08:32: Wulf: Genau. Und vielleicht kurz für unsere Zuhörenden, die die Begriffe nicht so parat haben. Lidar ist ein Laser-Messsystem, was also Laserstrahlen aussendet und über die Reflektion dieser Laserstrahlen Abstände misst und dann entwickelt man so eine Punktwolke und daran kann man sich dann im 3D-Bild, kann die Maschine sich orientieren und die Abkürzung SLAM steht für Simultaneous Location and Mapping.

00:08:58: Wulf: Also das heißt, die Maschine schreibt die oder nimmt die ganze Zeit gleichzeitig ihre Umgebung auf und orientiert sich an dieser. Das als kurzer Einwurf.

00:09:07: Dirk Schaper: Und jetzt steht der Roboter da in der Garage. Jetzt hat er kein GPS, GPS funktioniert nicht innendrin. Da gibt es Betonwände und zwar ziemlich starke. Eine weiße Wanne oder so etwas gegen das Grundwasser, das ist eine Stahlarmierung drin. Das reflektiert, das dämpft irgendwelche Funknetze. Also es ist wirklich nicht ganz einfach. Da gibt es Staub, Feuchtigkeit, keine Beleuchtung.

00:09:29: Dirk Schaper: Und dann ist das auch noch eine dynamische Umgebung. Da hat jemand auch noch einen Pumpenschacht offen gelassen und das Material ändert sich. Das Personal ändert sich und wir haben da unten vielleicht auch kein WLAN, weil das einfach so technisch nicht geplant worden ist.

00:09:43: Wulf: Genau. Und was du beschreibst ist ja schlussendlich dann, dass man einen Roboter nicht einfach so einsetzen kann, sondern das ist eine zum einen Infrastruktur, aber auch eine Planung drumherum brauchen kann. Also wenn ich heute eine Arbeitsvorbereitung auf der Baustelle mache, wo ich Menschen verplane, Arbeitspakete definiere, ihnen sage, was sie an bestimmten Tagen oder in bestimmten Fristen bitte abzuliefern haben an Tätigkeiten, dann muss ich das genauso für Roboter auf der Baustelle machen.

00:10:13: Wulf: Also, ich brauche eine Art Kontext-Betriebssystem, vielleicht, für Roboter auf der Baustelle. Wie funktioniert das? Was ist die Logik dahinter?

00:10:21: Dirk Schaper: Na ja, also den Demonstrator den wir aufgebaut haben, unter dem Stichwort “Robo Swarm” übrigens, also das einfach nur unser Name, den man sich gut merken kann, finde ich, das ist ein Projekt-Betriebssystem für die automatisierte oder teilautomatisierte Baustelle. Wie funktioniert das? Punkt 1: Da gibt es so eine Art Check-In oder Provisionierung. Das heißt, in ein lokales Netz wird ein Roboter eingeloggt, dass der überhaupt erst mal bekannt wird in einer Kommunikationsinfrastruktur, die es dann auf der Baustelle gibt.

00:10:52: Dirk Schaper: Möglicherweise auch mit einer Edge-Computing-Einheit, also einem Rechner, der auf der Baustelle steht und wo man ohne Zeitverzug, also Latenz, schnell mit einem Roboter kommunizieren kann. Also, der Roboter checkt sich ein. Dann gucken wir: Ist das Internet überhaupt ausreichend? Das heißt, wir müssen die Abdeckung kontrollieren. Stichwort “viertes Untergeschoss”.

00:11:15: Dirk Schaper: Weswegen brauchen wir Internet? Noch mal ganz kurz. Erstens wollen wir wissen, was der Roboter sieht, fühlt, schmeckt, riecht. Wie auch immer, also im übertragenen Sinne. Seine Sensoren wollen wir abgreifen, aber auch Maschinendaten. Ich möchte natürlich wissen: Wie viel Leistung hat denn der gemacht? Der Maler-Roboter im vierten Untergeschoss? Wie viel hat er denn heute “gestrichen” in Anführungsstrichen, oder gespritzt?

00:11:36: Dirk Schaper: Und dann, als Drittes, haben wir eine Missionsplanung oder Arbeitsaufträge für die Roboter. Missionsplanung, das heißt, es werden bestimmte Arbeitsaufträge geplant: Du musst dorthin fahren, du musst das machen, und dann sollst du bitte danach zur Ladestation fahren oder das Material woanders hinbringen. Als viertes, dann hat man das ganze Bild, brauchen wir natürlich die Baulogistik. Wir müssen sehen, wo sind Materiallager-Plätze überhaupt?

00:12:05: Dirk Schaper: Welches Material für welche Art von Roboter oder Maschine ist das überhaupt? Wo ist das Wegenetz, wo dürfen die fahren? Wo sind die Ladeinfrastruktur? Man darf ja nicht annehmen, 30 oder 50 Gewerke auf einer Individual Großbaustelle kommen dahin. Jeder bringt seinen Roboter und die orchestrieren sich dann von selbst. Das wird nicht passieren. Die kennen sich nicht, die sehen sich nicht.

00:12:31: Dirk Schaper: Das heißt, das wird ein heilloses Durcheinander geben. Und genau wie es heute einen Bauleiter gibt, gibt es dann eben, und ich darf mal das Beispiel nennen: Es gibt ja auch einen Fluglotsen auf dem Flugplatz und vielleicht ist das die Analogie, gar nicht so schlecht... Und deswegen haben wir gesagt, es gibt eine Art Bau-Lotsen in Zukunft, der diese Software dann bedient, eine Missionsplanung macht.

00:12:55: Dirk Schaper: Also ich war selber sieben Jahre lang Bauleiter, da haben wir auch dem Gerüstbauer oder dem Trockenbauer oder dem Maler oder dem Erdbauer oder wie auch immer gesagt: “Hier musst du hin, da musst du folgendes machen.” Es geht um koordinative Abstimmungsaufgaben, um einen sicheren Betrieb dieser lokalen Fabrik. Das ist eine Fabrik, in der Millionen Euro umgesetzt werden und geleistet werden.

00:13:17: Dirk Schaper: Und der benutzt also, der Bau-Lotse benutzt die Software zur Steuerung und Koordination. Und als kleines i-Tüpfelchen haben wir da sogar noch in dieses Betriebssystem einen AppStore mit reingegeben und da kann man sich dann KI-Services runterladen, lokal aber auch vielleicht sich noch einen Roboter dazu holen, der einem noch fehlt oder ein Anbaugerät oder was auch immer.

00:13:39: Wulf: Die Menschen, die heute am Bau arbeiten, wie müssen die ihre Kompetenzen weiterentwickeln, damit der Einsatz von Robotern auf Baustellen in fünf, zehn oder 15 Jahren vielleicht deutlich verbreiteter ist als heute?

00:13:53: Dirk Schaper: Na ja, also erstmal sehe ich den Ball sozusagen auf der Seite der Startups, Maschinenhersteller, Baumaschinen- oder sonstige Maschinenhersteller, auch auf der IT-Seite. Also es geht hier um Rechen- und Kommunikationsinfrastruktur, aber auch um leistungsfähige Anwendungen, die sich rechnen, weil auf der Baustelle, das kann ich nun wirklich aus Erfahrung sagen, gibt es immer super viele tolle Ideen. Die funktionieren aber alle nicht.

00:14:21: Dirk Schaper: Da kann die Bauwirtschaft auch nur helfen. Die kann Baustellen zur Verfügung stellen, die kann Testszenarios machen. Wir brauchen Bauherren, die das unterstützen. Und sobald sich etwas in Richtung Wirtschaftlichkeit bewegt, kann ich sagen, sind die sehr schnell die Bauleute. Auch mit den Innovationen. Die nehmen das sehr schnell für sich ein, werden sehr schnell sehr professionell damit. Das betrifft übrigens auch das Handwerk.

00:14:44: Dirk Schaper: Also ich rede nicht nur von den großen Baufirmen, sondern die gesamte Bauwirtschaft. Aber es ist ein steiniger Weg dahin, das kann man so sicher sagen. Ich glaube, das ist die Königsklasse der Robotik. Selbst Leute, die ich sag mal so in bei Kraftwerken autonome Inspektionen machen als ein Beispiel, also der fährt da rum und macht eine Baustellenaufnahme oder eine Kraftwerksaufnahme jeden Tag.

00:15:08: Dirk Schaper: Die trauen sich jetzt im Moment noch nicht in Baubereich, weil also jedenfalls nicht… Es gibt einige, die sich trauen, aber es ist nicht ganz einfach. Und ich finde es halt sehr wichtig, dass wir nicht vergessen, die Menschen ins Zentrum zu stellen. Also, dass wir Maschinen verwenden möchten, damit die Menschen einen Vorteil haben und nicht andersrum. Damit meine ich auch die Arbeitenden auf der Seite der Baustellen.

00:15:35: Dirk Schaper: Ich glaube, dass die enorm wichtig sind und ein kritischer Faktor, weil schließlich muss ein Profiputzer, der das 40 Jahre lang gemacht hat und jeder, der schon mal eine Wand verputzt hat, weiß, wie schwer das ist, das vernünftig hinzubekommen. Und das müssen wir übertragen. Wir müssen das irgendwie hinbekommen, dass die Maschinen tatsächlich diese Klasse erreichen. Und davon kann man wirklich sprechen.

00:15:59: Dirk Schaper: Die Menschen sind noch deutlich besser. Aber wer schon mal auf dem Bau gearbeitet hat, weiß auch, wie physisch anstrengend das ist und wie sinnvoll das ist, dass wir das durch Maschinen ergänzen. Also das macht absolut Sinn und ist eine Lösung vieler Probleme, die wir gerade haben.

00:16:17: Wulf: Ganz zum Ende würde ich dich jetzt gerne fragen: Was ist denn dein persönlich wichtigstes Learning aus dem EConoM-Projekt gewesen?

00:16:24: Dirk Schaper: Also das ganze Thema Robotik ist erstens deutlich noch komplexer als ich vermutet hatte, muss ich gestehen, und die Reife der Applikationen ist auch sehr unterschiedlich. Das heißt, es ergeben sich im Moment viele mögliche Zukunftsszenarien. Aber wenn ich etwas gelernt habe, dann ist es, dass es sich super doll lohnt, sich mit dem Thema zu beschäftigen, weil da ist wahnsinnig viel Produktivitätssteigerung, Kostenminimierung, Sicherheit, Qualitätsgewinn und einfach auch diesen Arbeitsplatz auf der Baustelle besser zu machen.

00:17:03: Dirk Schaper: Das kann sehr gewinnbringend sein für alle Beteiligten.

00:17:08: Wulf: Danke für das sehr interessante Gespräch, Dirk. Das war wirklich spannend zu hören, welche Voraussetzungen es braucht, um tatsächlich erfolgreich Roboter auf der Baustelle einsetzen zu können und wie viele Faktoren dabei eigentlich eine Rolle spielen. Wir wollen jetzt noch mal etwas tiefer und konkreter in das Thema eintauchen. Auch wieder am Beispiel des Projektes EConoM. Ich spreche jetzt mit Hilmar Troitzsch.

00:17:29: Wulf: Mit ihm rede ich darüber, wie Roboter die Baulogistik unterstützen können und wie sie das im Rahmen des Projektes verprobt haben.

00:17:38: Dirk Schaper: Ja, sehr gerne. Wulf.

00:17:44: Wulf: Hilmar, Du bist bei Zeppelin Rental für Forschung und Entwicklung verantwortlich. Was bedeutet das denn im Kontext von so einer großen Vermiet- und Serviceorganisation für die Bauindustrie?

00:17:56: Hilmar Troitzsch: Ja, das ist… Von meinem Background her bin ich ja Bauingenieur und ich gucke mir jetzt viel an, was sich in der Bauindustrie entwickelt, wie sich das Bauen verändert, wie es sich durch BIM verändert hat. Welche Chancen können für uns entstehen, wenn wir verschiedene Sachen digital demnächst machen können?

00:18:15: Wulf: In dem Kontext habt ihr euch auch an einem Forschungsprojekt in einem größeren Forschungskonsortium und unter anderem mit der RWTH Aachen zusammen beteiligt. Das heißt EConoM. Kannst du uns einmal erklären, worum es bei diesem Forschungsprojekt ging?

00:18:28: Hilmar Troitzsch: Ja, das war ein ganz interessanter Ansatz, oder es kam aus der technischen Ecke mit 5G, nomadischen 5G-Campus-Netzen, wo es um Kommunikation ging und Edge Computing. Und wir haben diese technische Thematik dann aufs Bauen adaptiert und haben gesagt: “Ja, wir müssten doch ähnlich wie in einer Fabrik, wo Automaten hin und her fahren, heute schon und Maschinen gesteuert werden, sowas bräuchten wir doch eigentlich auf der Baustelle auch”

00:19:05: Hilmar Troitzsch: Und sind dann einfach mal frei da rangegangen und haben diese Technologie ausprobiert. Was müssten wir machen, damit sowas auf einer Baustelle funktioniert? Und welchen Mehrwert hätten wir dann dazu? Oder welche Basis haben wir dann geschaffen, um dazu jetzt bauspezifische Anwendungen entwickeln zu können?

00:19:13: Wulf: Das ist ja ganz interessant, weil das heißt, ihr seid von der Technologieseite erst mal gekommen. Und 5G ist ja eine allgemeine Technologie, die jeder von uns heute im Handy hat und die an vielen anderen Stellen, wie du gerade schon beschrieben hast, eine Rolle spielt. Wie seid ihr dann überhaupt zu dem Thema gekommen? Seid ihr angesprochen worden? Habt ihr aktiv nach Konsortialpartnern gesucht?

00:19:32: Hilmar Troitzsch: Also meiner Wahrnehmung nach ist das schon so, dass man sich zusammentut. Man sucht nach Themen, die gerade gefördert werden mit Bundesmitteln und versucht dann ein Thema da herauszuarbeiten und zu gucken, ob es da einen Anwendungsfall für einen selber gibt. So, jetzt 5G ist ja in aller Munde, ist ein Thema und ich muss ehrlich sagen, ich war am Anfang skeptisch, weil ich halt mir nicht vorstellen konnte, wo brauche ich jetzt genau 5G für?

00:20:01: Hilmar Troitzsch: Was ist es überhaupt? Warum brauche ich geringe Latenzen? Warum will ich Daten in Echtzeit verarbeiten? Ja, wir haben uns dann im Konsortium aber bestimmt auch ein Jahr lang darüber unterhalten. Was sind denn die Anwendungsfälle eigentlich und wie funktioniert das alles? Und bis wir dann mal Technik und Baubetrieb zusammen hatten und dann wurde es halt super interessant, weil wir auf einmal gesehen haben, wofür können wir diese Technik nutzen?

00:20:23: Wulf: Wie genau setzt man sich dann zusammen und wie ist das Projekt dann gestartet?

00:20:28: Hilmar Troitzsch: Also diese Projekte werden im Grunde in der Antragsphase schon in verschiedene Arbeitspakete strukturiert. Und am Anfang ist halt immer ein Arbeitspaket, in dem man festlegt: “Ja, was will ich denn eigentlich machen in meinem Projekt?” Wo man Anwendungsfälle durchgeht, die ich dann erforschen will. Und da gehörte eben halt bei EConoM auch dazu, dass wir uns am Anfang hingesetzt haben und sagen mussten ja, wir wollen 5G Technik benutzen, um dann das da mitzumachen hinterher.

00:20:59: Wulf: Und dann nimm uns mal mit: Was waren dann die nächsten Schritte?

00:21:04: Hilmar Troitzsch: Also für mich war es super interessant in dieser… nach der Anwendungsfall Diskussion, wie denn so eine technische Umsetzung aussehen kann. Also ich habe gedanklich immer in meinem BIM-Modell gelebt, in meinem statischen Modell einer geplanten Baustelle und habe dann erst mal gelernt okay, wenn ich jetzt tatsächlich bauen will und ich will das auch digital mitziehen, dann rede ich tatsächlich auf einmal über diesen Digital Twin.

00:21:30: Hilmar Troitzsch: Der bekommt da eine Bedeutung. Ich habe zwar als Grundlage das BIM-Modell, aber bekomme aus der Baustelle heraus Informationen, wie die Baustelle gerade entsteht. An welchen Stellen wird gearbeitet? Welche Geräte werden gerade eingesetzt, um eine Wand zu bauen? Um ein Objekt in diesem BIM-Modell zu bauen? Und das war eine sehr intensive Zeit, in der wir uns halt überlegt haben: Wie kommen diese Daten in den digitalen rein?

00:21:55: Hilmar Troitzsch: Wie funktioniert das? Wie kommen Planungsdaten dort rein? Wie kommen dort Maschinendaten rein? Wie stellen wir aber auch die 5G Netzabdeckung sicher, dass wir diese Daten auch immer dann verfügbar haben in der Örtlichkeit?

00:22:07: Hilmar Troitzsch: Und zwar haben wir ganz konkret den Anwendungsfall untersucht: Der Bauaufzug fährt halt autonom und der Aufzug kann halt auf den letzten zwei Metern nur gedrosselt runterfahren heute, weil man eben eine Unfallgefahr sieht, dass da jemand drunter steht.

00:22:24: Hilmar Troitzsch: Und wir haben diese manuelle, also heute manuelle Funktion durch einen LiDAR-Sensor überwachen lassen, also eine Sensorik, die von außen kam und konnten über unser 5G-Netz diesen Aufzug sofort stoppen, sobald sich jemand in dem Gefahrenbereich aufgehalten hat. Das war ein Anwendungsfall, wo es tatsächlich auf Echtzeitdaten ankam.

00:22:43: Hilmar Troitzsch: Des Weiteren haben wir aber auch den kleinen Roboter, den wir übers Baufeld haben fahren lassen. Der kommuniziert ja auch mit seinen Sensoren in Echtzeit, sieht, wo Leute stehen, wo Wege sind, wo aber auch unbefahrbare Wege sind, wo Hindernisse sind. Und da kommt auch der Echtzeitfaktor mit rein, dass dieser Roboter keinem vor die Füße fährt, in kein Loch einfällt und von A nach B den richtigen Weg findet.

00:23:12: Wulf: Das heißt, ihr habt dann sozusagen diese Technik mitgebracht und dann haben sich da Studenten, Forschende oder Studierende und Forschende dran gewagt und das alles zerpflückt, oder? Und du hast gehofft, der kommt irgendwann wieder zusammen, oder wie sah das konkret aus?

00:23:28: Hilmar Troitzsch: Ja, tatsächlich. Also wir haben zwei Maschinen aus unserem Fuhrpark bereitgestellt, von denen wir auch wussten, ja, die werden kaputt geforscht, die werden halt auseinandergebaut und mit Elektronik versehen und umgebaut. Und ja, das kann man sich tatsächlich so vorstellen, dass halt Studierende dort beschäftigt sind und das mit trial and error ausprobieren und aufbauen und richtig ausprobieren.

00:23:50: Wulf: Und das Ganze fand ja im Rahmen einer Testbaustelle sozusagen statt. Also so eine Art Sandkasten in Groß an der RWTH Aachen. Was ist denn der Mehrwert von dieser Umgebung gewesen?

00:24:06: Hilmar Troitzsch: Also zum einen, dass wir dort uns mit diesen Maschinen erst mal bewegen konnten, dass wir die fahren lassen können. Das geht natürlich außerhalb eines Testgeländes heute noch nicht, dass man solche automatisierten Fahrzeuge benutzen kann. Wir haben den Vorteil weiterhin auf der Referenzbaustelle gehabt, dass ein vorhandenes 5G-Campus-Netz dort vorhanden ist, dass wir auch Labormöglichkeiten oder Laborumgebungen hatten, in der wir dann parallel den Titel entwickeln konnten, wo dann die Kommunikation und Steuerung drüber läuft.

00:24:34: Wulf: Gab es auch Themen sozusagen aufbauend auf diese Basistechnologie und auf die Tatsache, dass mit Daten gearbeitet wird, die Einfluss hatten auf die Forschung? Zum Beispiel das große Thema “Künstliche Intelligenz”, was gerade überall durchschwappt. Weil wenn man die Daten einmal hat und einmal erfasst, könnte das ja auch eine Rolle spielen?

00:25:01: Hilmar Troitzsch: Also natürlich bietet der Digital Twin mit der ganzen Sensorik, die drum herum läuft, mit den Unmengen an Daten, die erhoben werden, die Grundlage, um auch künstliche Intelligenz zu verwenden. Wir haben das ansatzweise erprobt, bei den Themen bildbasiert Materialien zu erkennen, Materialien zuzuordnen und ja, also ich persönlich bin davon überzeugt, dass das die Grundlage ist, damit künstliche Intelligenz in der Bauabwicklung auch unterstützen kann.

00:25:31: Wulf: Wenn du jetzt mal etwas sozusagen den Blick wieder weitest, ganz grundsätzlich auf solche Forschungsprojekte in solchen Konsortien, wo siehst du da die Vorteile für die Beteiligten?

00:25:45: Hilmar Troitzsch: Also der große Nachteil in der Bauindustrie ist, dass wir ja immer nur zwölf, 18 Monate zusammenarbeiten und dann finden sich ganz neue Konstellationen wieder. Wie “fliegenden Fabriken”, sagt man ja, die wir bauen, und es fängt mit neuen Beteiligten alles wieder von vorne an. Wenn wir jetzt solche Themen entwickeln wollen, dann ist es natürlich super, wenn sich viele Industriepartner zusammensetzen.

00:26:10: Hilmar Troitzsch: Industrie wird normalerweise bei der Forschung nicht gefördert. Das war aber bei EConoM eins der Vorteile, dass wir mit Industriepartnern hier zusammengesessen haben und uns genau überlegt haben: “Wie wollen wir zukünftig, wie wollen wir digital zusammenarbeiten?” Und erst wenn sich dort ein Standard entwickelt und das ist halt für uns das Interessante, dass wir mitwirken können, solche Standards zu entwickeln, dann bin ich voll davon überzeugt, hat die Digitalisierung auch im Bau eine echte Chance.

00:26:38: Wulf: Siehst du aus dem Forschungsprojekt heraus Dinge, die wir dann bald wirklich auf ganz normalen Baustellen sehen werden?

00:26:46: Hilmar Troitzsch: Ja, das ist tatsächlich eine spannende Frage. Also Stand heute ist es ja noch so: Wenn zwei Bauleiter von unterschiedlichen Baufirmen auf eine Baustelle kommen, dort ihren Laptop aufmachen und was ausdrucken wollen, dann haben sie schon ein Problem. Weil der Drucker hängt entweder in dem Firmennetz von Bauleiter A oder bei Bauleiter B.

00:27:07: Hilmar Troitzsch: Es ist nicht möglich, einen gemeinschaftlichen Plotter dort zu benutzen. Jetzt reden wir aber darüber: Wir wollen gemeinsame Kamerabilder, gemeinsame Drohnen, gemeinsam 3D-Drucker bedienen. Also, da sind noch viele Hürden zu nehmen, bis wir wirklich gemeinsame Ressourcen haben. Es gibt sicherlich schon CDEs, also Common Data Environments, wo gemeinsame Datenpools abgelegt werden. Aber das ist Stand heute meiner Wahrnehmung nach immer noch fest in der Hand von einzelnen Beteiligten auf der Baustelle, die dann mal peu a peu Daten freigeben.

00:27:39: Hilmar Troitzsch: Also bis wir wirklich im 5G mit Edge arbeiten können, brauchen wir auch noch einen Kulturwandel in dem Umgang mit den Daten auf den Baustellen.

00:27:48: Wulf: Und um jetzt sozusagen auch noch mal den Kreis zu schließen bei der Technologie, die du ganz zu Anfang ja auch beschrieben hast, bei dem 5G-Thema und den Campusnetzen: Siehst du einen Mehrwert oder eine Wahrscheinlichkeit, dass Baustellen tatsächlich zukünftig mit solchen Campusnetzen für welche Anwendungen auch immer ausgestattet sein werden? Macht es Sinn aus deiner Sicht?

00:28:08: Hilmar Troitzsch: Ja, wenn wir darüber nachdenken: Also gerade auch bei Infrastrukturbaustellen… Ich will die Fahrerassistenzsysteme der Maschinen in die nächste Dimension bringen, dass sie Richtung halb autonom oder autonom womöglich fahren können, dass sich ein Muldenkipper automatisch neben dem Bagger in der optimalen Position positioniert: Ja, das wird nur mit 5G-Netzen gehen, die dann für die Bauzeit dort bereitgestellt werden.

00:28:35: Hilmar Troitzsch: Und da sehe ich gerade aus der Maschinentechnik heraus schon den Druck, weil wir ja immer mehr Fachkräftemangel haben und die Fahrer gar nicht mehr in der Qualität bereitstellen können, um Baugeräte optimal zu bedienen.

00:28:48: Wulf: Wenn du jetzt zum Schluss einmal “Wünsch dir was” machen darfst, in welche Richtung würdest du gerne als nächstes weiterforschen und wie würdest du andere Unternehmen in der Baubranche dazu motivieren, das mit euch zusammen zu machen?

00:29:04: Hilmar Troitzsch: Also ich bin davon überzeugt, wenn man gerade über Automatisierung nachdenkt, am Hochbau, Baulogistik den größten Faktor hat. Also überleg dir, ich will irgendwie eine Gipskartonplatte an die Wand setzen. Die Robotik dafür ist super aufwändig, bis er die Schrauben findet, die Schrauben gebohrt hat und alles. Da steckt sehr viel Know-how drin. Aber in der Baulogistik, da können wir uns über autonomen Materialtransport Gedanken machen.

00:29:31: Hilmar Troitzsch: Wenn wir das Thema lösen, dann kann ich 20 Gewerke glücklich machen, weil ich über Nacht die Materialien in die Gebäude bringe. So, was uns heute fehlt oder woran ich Riesenspaß hätte, wäre es, ein autonomen Flurförderfahrzeug zu entwickeln, die die Paletten tatsächlich nachts über die Baustelle transportieren können. In der Autofabrik siehst du wie von Geisterhand fahren irgendwelche Materialwägen am Lager, am Fließband und bringen immer genau das Lenkrad, den Sitzbezug an die Stelle am Fließband, wo es da jetzt eingebaut werden soll.

00:30:01: Wulf: Da sind wir meilenweit entfernt am Bau. Und das wäre für mich ein spannendes Thema, wo man Baulogistik weiter automatisieren und digitalisieren kann.

00:30:09: Wulf: Hilmar, das war sehr spannend. Vielen Dank für das Gespräch. Ja, sehr gerne.

00:30:19: Sandra: Wir haben uns ja am Anfang dieser Folge gefragt, welche Infrastruktur es braucht, um Roboter auf der Baustelle einsetzen zu können und wie diese Roboter erprobt werden. Darüber haben wir sehr viel gelernt. Wulf, was genau bedeutet das jetzt aber für die Praxis?

00:30:33: Wulf: Also mir sind in den Gesprächen die noch zu überwindenden technischen Herausforderungen klar geworden. Hier erinnere ich mich an das Beispiel, dass es eine Datenverarbeitung mit sehr geringen Latenzen auf der Baustelle benötigt, um zu gewährleisten, dass ein Roboter dort auch in Echtzeit auf Hindernisse oder unvorhergesehene Situationen reagieren kann, wie es ja ein menschlicher Bediener genauso auch machen würde.

00:30:58: Sandra: Ja, und Baustellen sind natürlich so dynamische Umgebungen, dass es so einen One-fits-all-Ansatz wahrscheinlich nicht geben wird und es immer menschliche Anpassung für den jeweiligen Einsatzort auch in Zukunft geben muss. Wir haben heute ein Forschungsprojekt kennengelernt, das sehr relevant für verschiedene Anwendungsbereiche in der Baubranche ist. Aber ich frage mich immer noch: Wie kommen jetzt diese Ergebnisse in die Praxis rein?

00:31:19: Sandra: Glaubst du denn, in naher Zukunft werden wir endlich mehr Roboter auf Baustellen sehen?

00:31:24: Wulf: Ich glaube tatsächlich, das ist noch ein relativ weiter Weg, auch wenn sich natürlich das Forschungsvorhaben schon sehr praxisnah anhörte. Denn zum einen fehlt es eventuell noch an Förderprogrammen, die den tatsächlichen Transfer von der Wissenschaft in die Anwendung unterstützen, denn diese Entwicklung ist schon noch mit großen Risiken verbunden und zum zweiten mal in die Zukunft geschaut. Ich glaube, dass auch die Anschaffung von Robotern die vielen kleinen und mittleren Unternehmen in der deutschen Baubranche sicher vor wirtschaftliche Herausforderungen stellen wird.

00:31:52: Wulf: Denn diese Geräte werden anfangs natürlich sehr kostenintensiv sein. Und das bedeutet, alles in allem sind schon noch einige Hürden zu überwinden, Aber trotzdem haben mich die Gespräche schon sehr optimistisch gestimmt, weil es ja gezeigt hat, wie viele Akteure diese Themen mit Motivation und Enthusiasmus vorantreiben.

00:32:10: Sandra: Ja, vielen Dank für diese Einschätzung. Mit dieser Folge kommen wir zum Abschluss unserer dritten Staffel. Ich hoffe, das Zuhören hat euch genauso viel Spaß gemacht wie uns die Ausarbeitung der Folgen und ich möchte mich noch bei all unseren Gäst:innen bedanken, bei Euch, liebe Zuhörer:innen und unseren Kolleg:innen, die uns immer tatkräftig zur Seite standen. Hier möchte ich insbesondere Victoria Seidel nennen, die hinter den Kulissen bei der Organisation und der Konzeption immer mit dabei war.

00:32:35: Sandra: Ja, damit verabschieden wir uns, bis dann die nächste Staffel in ein paar Monaten startet. Folgt uns doch auf den Podcast-Plattformen, damit ihr das nicht verpasst. Und Ideen für weitere Folgen könnt ihr uns an podcast@z-lab.com schicken oder in die Kommentare reinschreiben. Ja, dann sage ich bis in ein paar Monaten. Ciao.

00:32:53: Wulf: Bis dahin. Tschüss.