Künstliche Intelligenz auf dem Bau 07.11.2023, 11:30 Uhr

Neue Baumanagementsoftware soll die Digitalisierung voranbringen

Die Bauwirtschaft tut sich schwer damit, digitale Hilfsmittel und künstliche Intelligenz zu nutzen. Das soll sich nun ändern. Ein Team des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) hat zusammen mit der Ausgründung Valoon eine Software entwickelt, die sich mit gängigen Messaging-Diensten nutzen lässt.

Bauarbeiter Tablet

Bauarbeiter tun sich traditionell schwer, digitale Hilfsmittel zu nutzen, mit einer neuen Baumanagementsoftware soll das anders werden.

Foto: Panthermedia.net/Kwangmoo

Die Digitalisierung der Bauwirtschaft kommt nur langsam voran. Ein Grund dafür ist die mangelnde Bereitschaft der Bauarbeiter, sich mit neuen digitalen Technologien auseinanderzusetzen. Ein Forschungsteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) hat dies erkannt und ein System entwickelt, das mit Programmen genutzt werden kann, die Bauarbeiter aus ihrer Freizeit kennen, zum Beispiel Whatsapp, Telegram und MS-Teams. Aus dem Forschungsprojekt SDaC, das sich mit der Anwendung von künstlicher Intelligenz im Bauwesen beschäftigt, ist das Unternehmen Valoon hervorgegangen. Dieses soll ab Ende des Jahres die Software kommerzialisieren. Die Baumanagement-Software mit Messaging-Funktion wurde dieses Jahr mit dem Gründerpreis des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz ausgezeichnet. Wir haben Diego Cisterna vom Institut für Technologie und Management im Baubetrieb des KIT zu diesem Thema befragt. 

ingenieur.de: Warum kommt die Digitalisierung des Bauwesens so schleppend voran?

Diego Cisterna: Die Digitalisierung in der Bauwirtschaft verläuft bisher eher zögerlich, was auf verschiedene Gründe zurückzuführen ist. Hierbei spielen kulturelle, technische und regulatorische Aspekte eine Rolle.  Ein zentrales Hemmnis ist die mangelnde Akzeptanz neuer Softwarelösungen bei den Arbeitern vor Ort.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Excellence AG-Firmenlogo
GreenTech Engineer (m/wd) Elektrotechnik Excellence AG
Großraum Essen Zum Job 
RICHARD WOLF GmbH-Firmenlogo
Konstrukteur (m/w/d) für medizinische Instrumente und Endoskope RICHARD WOLF GmbH
Knittlingen Zum Job 
Excellence AG-Firmenlogo
GreenTech Engineer (m/wd) Automatisierung Excellence AG
deutschlandweit Zum Job 
Excellence AG-Firmenlogo
GreenTech Engineer (m/wd) Verfahrenstechnik Excellence AG
deutschlandweit Zum Job 
Excellence AG-Firmenlogo
GreenTech Engineer (m/wd) Bauingenieurwesen Excellence AG
deutschlandweit Zum Job 
Max Wild GmbH-Firmenlogo
Bauleiter (m/w/d) Großprojekte Bereich Umspannwerke Max Wild GmbH
Berkheim Zum Job 
Max Wild GmbH-Firmenlogo
Bauleiter (m/w/d) Heavy Move Max Wild GmbH
Heidelberg Zum Job 
Excellence AG-Firmenlogo
GreenTech Engineer (m/w/d) Embedded Software Excellence AG
deutschlandweit Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur (w/m/d) für Planung und Entwurf von Ingenieurbauwerken Die Autobahn GmbH des Bundes
Halle (Saale) Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Statiker & Prüfingenieur (w/m/d) für Ingenieurbauwerke im Straßenbau Die Autobahn GmbH des Bundes
Halle (Saale) Zum Job 
THOST Projektmanagement GmbH-Firmenlogo
Ingenieur*in / Wirtschaftsjurist*in (m/w/d) für Contract & Claimsmanagement in Immobilienprojekten THOST Projektmanagement GmbH
Pforzheim Zum Job 
EF Holding GmbH-Firmenlogo
Betriebsleiter (m/w/d) Stahlwerk EF Holding GmbH
Salzgitter Zum Job 
Hillenbrand-Firmenlogo
Elektrotechnikingenieur Hardwarekonstruktion (m/w/d) Hillenbrand
Weingarten Zum Job 
Hillenbrand-Firmenlogo
Inbetriebnahmeingenieur/-techniker (m/w/d) Verfahrenstechnik Hillenbrand
Stuttgart Zum Job 
Hillenbrand-Firmenlogo
Projektingenieur Forschung & Entwicklung (m/w/d) Hillenbrand
Weingarten Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Projektleiter/in Bau und Erhaltung im Bereich Ingenieurbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Freiburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur/in konstruktiver Ingenieurbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Stuttgart Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Projektleiter/in (w/m/d) Straßenbau Die Autobahn GmbH des Bundes
Freiburg Zum Job 
SWM GmbH-Firmenlogo
Senior Projektmanager*in Programme in der Mobilität (m/w/d) SWM GmbH
München Zum Job 
atmosfair-Firmenlogo
Business Developer / Negativ-Emissionen / technische CO2-Speicherung (m/w/d) atmosfair

Obwohl auf Managementebene sowie bei Architekten und Ingenieuren ein starkes Interesse an digitalen Innovationen besteht, stoßen neue Technologien auf der Baustelle häufig auf Widerstand.  Bauarbeiter, die mit ihren Aufgaben fast ausgelastet sind, wollen sich oft nicht in zusätzliche Software einarbeiten, insbesondere wenn diese nicht benutzerfreundlich ist und sich von Baustelle zu Baustelle unterscheidet. Eine effiziente und automatisierte Erfassung von Daten in hoher Qualität ist entscheidend; ohne diese ist selbst die fortschrittlichste Software zum Scheitern verurteilt.

Wie kam es zur Gründung von Valoon?

Die Gründungsidee von Valoon entstand aus dem Forschungsprojekt SDaC, das sich mit der Anwendung von künstlicher Intelligenz im Bauwesen beschäftigte.  Im Laufe des Projekts wurden verschiedene Prototypen entwickelt, um das Potenzial der künstlichen Intelligenz im Bau zu untersuchen. Bei Tests in unterschiedlichen Anwendungsfällen stellten wir fest, dass die geringe Bereitschaft zur Nutzung neuer digitaler Werkzeuge eine große Hürde darstellt, die überwunden werden muss, um den Weg für fortschrittlichere Innovationen zu ebnen. Gleichzeitig konnten wir eine Ausnahme von dieser Tendenz feststellen.

Wir haben vor Ort oft beobachtet, dass Messaging-Dienste wie Whatsapp, Telegram und MS Teams in Bauprojekten weit verbreitet und präsent sind. Sie sind zwar keine Projektmanagement-Software im klassischen Sinne, bieten jedoch enormes Potenzial, da sie genau die Informationen digitalisieren und übertragen, die eine Projektmanagement-Software benötigt. Schon jetzt setzen Baubeteiligte Software wie Whatsapp zur Kommunikation und Dokumentation ein. Es fehlt lediglich die Organisation und Strukturierung dieser Informationen. Genau das leistet Valoon. Valoon wurde entwickelt, um die Kommunikation und Dokumentation auf Baustellen durch die bereits etablierten Messenger zu vereinfachen und die Zurückhaltung der Bauarbeiter gegenüber neuen digitalen Tools zu überwinden.

Wer steckt hinter dem Unternehmen?

Hinter Valoon steht ein vierköpfiges Gründerteam, das seit mehr als dreieinhalb Jahren gemeinsam mit über 45 weiteren Unternehmen aus Forschung und Industrie im Forschungsprojekt SDaC an der Entwicklung, Validierung und Bereitstellung von Software und KI-Anwendungen für die Bauwirtschaft arbeitet. Janis Büse und Marvin Rosian, ehemalig vom Fraunhofer-Institut für Software- und Systemtechnik ISST, bringen fundiertes Know-how in Informatik und Softwareentwicklung mit.

Diego Cisterna und Jan Wolber, beide vom KIT und dem Institut für Technologie und Management im Baubetrieb (TMB), liefern Expertise aus der Bauwirtschaft und deren Anforderungen. Zusammen kombinieren sie technisches Wissen mit branchenspezifischem Verständnis, um Valoon optimal auszurichten.

Wie wollen Sie die Baubeteiligten dazu bringen, digitaler zu arbeiten?

Valoon hat ein System entwickelt, das im Hintergrund die Informationen von Messengern wie Whatsapp, MS Teams, Threema, Telegram und Co. sammelt. Die Baubeteiligten können weiterhin über Messenger kommunizieren und müssen keine neue Software lernen. Dadurch wird der Übergang zur Digitalisierung erleichtert, da keine zusätzliche Schulung oder Anpassung erforderlich ist.

Oftmals existierende sprachliche Hürden auf Baustellen werden zudem durch eine integrierte Übersetzungsfunktion mit den zehn meistgesprochenen Sprachen auf Baustellen gelöst.
Zudem profitieren Bauleiter und Projektmanager von einer zentralisierten und organisierten Informationsverwaltung. Alle Kommunikationen, Updates und Notizen werden automatisch erfasst und können bei Bedarf leicht abgerufen werden.

Welche Rolle spielt hierbei maschinelles Lernen?

Valoon hat große Pläne für die Integration von maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz in unsere Dienstleistungen. In der Essenz unserer Anwendung steht ein Chatbot, der die Kommunikation mit den Baubeteiligten ermöglicht. Wir planen, diesen Chatbot in der Zukunft mit einem fortgeschrittenen LLM (Large Language Model) wie ChatGPT, Llama 2 oder mistral auszustatten. Dies würde es den Benutzern ermöglichen, in natürlichem Sprachgebrauch Informationen abzurufen oder bereitzustellen.

Ein weiterer spannender Aspekt ist die Integration von Bilderkennungsmodellen. Da in der Bauindustrie oft Fotodokumentationen erstellt werden, möchten wir in der Lage sein, die in diesen Fotos enthaltenen Informationen effizient zu nutzen. Durch den Einsatz von Bilderkennungstechnologie könnten beispielsweise Bauleiter oder andere Baubeteiligte bestimmte Elemente oder Aspekte in den Fotodokumentationen von Hunderten von Baustellenberichten einfach durch Eingabe eines Stichworts suchen.

Letztlich zielen all diese technologischen Entwicklungen darauf ab, den Workflow in der Bauindustrie zu optimieren, manuelle Prozesse zu minimieren und eine höhere Präzision in der Informationsverwaltung zu erreichen. Das Potenzial von maschinellem Lernen in diesem Bereich ist enorm und Valoon ist bestrebt, an vorderster Front dieser Transformation zu stehen.

Worin unterscheidet sich Valoon von anderer Bausoftware?

Valoon unterscheidet sich von anderer Bausoftware, indem es im Hintergrund von bekannten Messengern wie MS Teams, Telegram, Whatsapp, Signal etc läuft. Es erfordert keine Schulungen und kein Change-Management vor Ort, da die Baubeteiligten bereits mit dieser Messengers vertraut sind und keine neue Software installieren müssen.

Wie funktioniert die Integration in Whatsapp?

Valoon integriert sich nicht nur in Whatsapp, sondern auch in verschiedene andere Messenger-Dienste. Um dies zu ermöglichen, werden die APIs (Application Programming Interface oder auf Deutsch Programmierschnittstellen) verwendet, die von den Entwicklern der Messenger bereitgestellt werden. APIs ermöglichen es einer Anwendung, vorhandene Daten aus einer Software zu extrahieren und sie in einem anderen Programm oder auf einer anderen Ebene zu verwenden.

In letzter Zeit haben die Messenger-Entwickler – nicht zuletzt durch konversationelle Oberflächen wie ChatGPT –  das Potenzial ihrer Plattformen als Produktivitätstool erkannt und erweitern stetig die Möglichkeiten zur Nutzung der APIs. Somit dienen sie nicht nur zum Chatten, sondern werden zu einem der Hauptkanäle des Wertstroms in digitalen Prozessen.

Was können die Baubeteiligten genau damit tun?

Mit Valoon können Baubeteiligte Material anfordern, Baufortschritte oder Mängel dokumentieren, Rechnungen digitalisieren und weitere Aktivitäten über Messaging-Dienste durchführen. Die Informationen werden dann automatisch strukturiert, falls notwendig übersetzt und in einem Ticketsystem dargestellt.

Ein wesentlicher Vorteil dabei ist, dass der Bauleiter nicht mehr persönlich Hunderte von Nachrichten pro Tag empfangen muss. Stattdessen übernimmt der Chatbot die automatische Erfassung jeder relevanten Information und filtert nur die wichtigen Kommunikationen für den Bauleiter heraus. Darüber hinaus kontaktiert er auch eigenständig Baubeteiligte, wenn noch eine Auskunft – zum Beispiel über den Baufortschritt – fehlt. Dies ermöglicht eine effiziente Kommunikation und erleichtert dem Bauleiter den Zugriff auf strukturierte Informationen, sodass er sich auf die Priorisierung und Lösung von Aufgaben konzentrieren kann.

Was planen Sie noch für die Zukunft?

In der Zukunft plant Valoon, stetig verbesserte Versionen unserer Software herauszubringen, basierend auf dem Feedback, das aus unseren Pilotprojekten gesammelt wird. Valoon steht kurz vor der offiziellen Gründung im Dezember und wir planen, die erste offizielle Version der Software im Q1 des Jahres 2024 auf den Markt zu bringen. Neben der Automatisierung weiterer Prozesse, wie der Zuordnung von Lieferscheinen oder der Dokumentation von Baufortschritten, ziehen wir auch die Einführung von Anwesenheitsdokumentationen und Sicherheitsunterweisungen über Messaging-Dienste in Betracht.

Wir bedanken uns für das Gespräch!

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.