KI-Augen für die Baustelle: GOLDBECK und HoloBuilder setzen auf automatisierte Dokumentation zur Fehlererkennung mithilfe von Microsoft Azure

Die Herausforderung: Es fehlte ein einheitliches und intelligentes System zur Informations-Erfassung und -Auswertung

Auf dem Bau ist vieler Hände Arbeit gefragt. Natürlich kommen auch Maschinen zum Einsatz. Digitale Möglichkeiten erscheinen hier aber schwer vorstellbar, sollen Gebäude doch physisch ganz real und anfassbar entstehen. Und doch schreitet auch hier die Digitalisierung voran. Zu den Innovatoren der Bauwirtschaft zählt GOLDBECK. Das 1969 in Bielefeld gegründete Familienunternehmen hat den Bau von Gewerbeimmobilien systematisiert, indem die Produktion von Bauelementen von der Baustelle in eigene Werke verlagert wurde. Auf die Industrialisierung des Bauens folgt nun die Digitalisierung: Die europaweit mehr als 8.500 Mitarbeiter*innen nutzen die Vorteile digitaler Lösungen nicht allein im Büro, sondern auch auf den Baustellen. Dort hat die Bauleitung das Sagen: „Sie erstellt Terminpläne für die verschiedenen Arbeiten und Gewerke, koordiniert die vielen Handwerker und Helfer – und hat immer die Kosten und die Qualität der Arbeiten im Blick“, erklärt Max Schütz, Abteilungsleiter Building Information Modelling und Geschäftsführer bei GOLDBECK US. „Der Arbeitsplatz der Bauleitung ist immer vor Ort auf der Baustelle, denn sie ist auch dafür verantwortlich, den Baufortschritt und die Qualität der Arbeiten zu dokumentieren.“ Hierbei kommt selbstverständlich schon lange digitale Technik zum Einsatz: Klassische Protokolle werden in Word, Excel oder OneNote geschrieben und mit Fotos ergänzt. 

„Bei GOLDBECK ist ein Großteil des Projektprozesses systematisiert, für Protokolle nutzen wir einheitliche Formulare und sichern die Projektdaten zentral in der Cloud“, erklärt Sina Schliestedt, die bei GOLDBECK zunächst als Bauleiterin tätig war und heute als Spezialistin für Building Information Modellig arbeitet. „Im Tagesgeschäft der Bauleitung geht es aber oftmals so rasant zu, dass die Zeit für eine optimale Baustellen-Dokumentation begrenzt ist. Wird beispielsweise bei der manuellen Ablage eine Namenskonvention nicht eingehalten, lassen sich Dokumente im Nachhinein schlechter auswerten. Das kann den Bauprozess verlangsamen und sogar zu Folgefehlern führen.“ Hier wollte GOLDBECK stärker werden. Wie? Mit 360-Grad-Kameras und künstlicher Intelligenz.

Die Lösung: Künstliche Intelligenz analysiert Bilder vom Bau und lernt daraus

Heute arbeitet GOLDBECK einfacher und vor allem digitaler: Bauleiter*innen des Unternehmens nutzen zur genauen Dokumentation des Baufortschritts die Plattform HoloBuilder. In dieser Lösung werden 360-Grad-Bilder von der Baustelle auf die digitalen Baupläne verlinkt, nach Ort und Zeit sortiert und sicher in der Microsoft Azure Cloud gespeichert. Gibt es im Baufortschritt Abweichungen von den Plänen, können die Bauleiter*innen Fehler direkt erkennen und dokumentieren. Auftragnehmer*innen und Handwerker*innen vor Ort können gleich über Schäden am Putz oder einen Wasserschaden informiert werden. Nacharbeiten und Korrekturen erfolgen frühestmöglich, sodass keine Folgefehler passieren und unnötige Kosten sowie Bauverzögerungen vermieden werden.

„Bisher lief Bauleitung noch sehr ‚manuell‘“, erklärt Schütz. „Fotos auf der Baustelle aufnehmen, in den Computer laden, anschließend auswerten und im Baustellenfortschrittsbericht mit Text zusammenfassen – das ist langsam und kostet viel Zeit.“ Mit HoloBuilder läuft das wesentlich einfacher: Mit einer 360-Grad-Kamera werden Rundum-Bilder des Gebäudes aufgenommen. Das übernimmt entweder der Bauleiter oder die Bauleiterin selbst – oder der vierbeinige, autonom laufende Roboter Spot von Boston Dynamics. Die Fotos werden anschließend auf die HoloBuilder-Plattform hochgeladen, und schon stehen sie kombiniert mit den Bauplänen zur Verfügung. „Bereits die 360-Grad-Bilder bringen einen großen Mehrwert für die Dokumentation. Zusätzlich ermöglicht die Lösung eine Zeitreise durch den Baufortschritt. So lassen sich Fehlentwicklungen auch leicht nachvollziehen, etwa wenn an einer Stelle Nässe eindringt“, erklärt Schütz begeistert.

Azure Machine Learning verbessert die Fehlererkennung kontinuierlich

Die Lösung von HoloBuilder setzt auf Microsoft Azure auf. Die Entwickler belassen es nicht allein beim Speichern der Bilder und dem Zusammenführen mit den Bauplänen. Sie setzen zusätzlich auch auf Azure Machine Learning: „HoloBuilder kann die aufgenommenen 360-Grad-Fotos selbstständig analysieren und die Baustelle sowie den Baufortschritt verstehen“, sagt Mostafa Akbari-Hochberg, Gründer und Präsident von HoloBuilder. „Wir haben unsere Software in Azure so trainiert, dass sie auf der Baustelle nicht bloß Decken vom freien Himmel unterscheiden, sondern auch Bauteile und Materialien – etwa Treppen, Beton- und Trockenbauwände – erkennen und unterscheiden kann.“ Diese Informationen aus den Bildern vereinfachen den Vergleich mit den Bauplänen: In einem Dashboard aus Power BI erhält die Bauleitung die Gegenüberstellung von Baufortschritt und Planung und kann so auf einen Blick Abweichungen erkennen. Weil das Ganze auch integriert in Microsoft Teams läuft, kann sie unkompliziert und unmittelbar Kolleg*innen und Geschäftspartner*innen auf Unstimmigkeiten in der Umsetzung aufmerksam machen.

„HoloBuilder macht die Zusammenarbeit auch in Pandemiezeiten einfacher, weil wir mit Auftragnehmerinnen und Auftragnehmern sehr realistische virtuelle Gänge über die Baustelle machen können“, lobt Schütz. „Das Feedback von unseren Kundinnen und Kunden zu dieser Möglichkeit ist rundum positiv. Baubesichtigung vom Homeoffice aus – das ist ein echter Zusatznutzen von HoloBuilder.“ Auch bei Bauleiter*innen von GOLDBECK kommt die Lösung gut an. So gut, dass die Plattform nach den ersten Testeinsätzen seit Februar dieses Jahres zum grundsätzlichen IT- und Serviceangebot von GOLDBECK gehört. Mittlerweile kommt HoloBuilder bereits auf rund 50 GOLDBECK-Baustellen zum Einsatz.

„Wir bei GOLDBECK sind davon überzeugt, dass Digitalisierung, Robotik und künstliche Intelligenz auch in der Bauindustrie ihre disruptive Wirkung entfalten können“, versichert Schütz. HoloBuilder bringt alle drei Aspekte zusammen: Der Baustellenfortschritt wird multidimensional digital erfasst und mit künstlicher Intelligenz ausgewertet, und statt der Bauleitung wird sich zukünftig der vierbeinige Roboter selbstständig auf der Baustelle bewegen und die Bilder aufnehmen. Dann kommt künstliche Intelligenz nicht nur zur Bewertung des Baufortschritts, sondern auch für die Steuerung des Roboters zum Einsatz.