EConoM

Ubiquitous Computing unterstützt die Digitalisierungsbestrebungen verschiedener Branchen mobil und flexibel durch lokale Rechenleistung. 5G Campusnetze im Zusammenspiel mit Edge Computing kombinieren die lokal verfügbare Rechenleistung mit niedriger Latenz bei hohem Datenvolumen und ermöglichen den Einsatz neuer KI-Technologien. Die Gestaltung robuster, nomadischer Verarbeitungs- und Netzwerkinfrastrukturen in sich permanent verändernden Umgebungen, bei wechselnden Teilnehmern (Gewerken) sowie der Einsatz im Außenbereich ist die zentrale Herausforderung für die erfolgreiche weitere Automatisierung der Baustelle. Im Unterschied zur stationären Industrie wird dies durch die Anforderungen im Anwendungsfeld des Bauwesens besonders deutlich. Bauprojekte werden in temporären, sich stetig ändernden Produktionsumfeldern mit häufig wechselnden Stakeholdern realisiert. Gleichzeitig verfügt die Bauindustrie, ein wenig betrachteter zentraler deutscher Wirtschaftszweig mit einem Bauvolumen von 482 Mrd. € und ca. 0,939 Mil. Mitarbeitenden in 2021, über die höchsten Entwicklungspotentiale in den Bereichen der Digitalisierung und Automatisierung. Die Digitalisierung und Building Information Modelling (BIM)  haben bis jetzt nur die Effizienz der Bauplanungsprozesse gesteigert, doch sind Bauleitung und -ausführung noch hauptsächlich analog. Die Effizienz entlang der gesamten Wertschöpfungskette des Bauens muss jedoch gesteigert werden, um die Ziele bezahlbaren Wohnraums, des Klimaschutzes, der Modernisierung von Mobilität und Infrastruktur zu erreichen. Im Rahmen von EConoM sollen mittels Innovationen in den Bereichen Künstlicher Intelligenz (KI) und 5G Campusnetze die Qualität der Bauausführung gesteigert, die Arbeitssicherheit auf der Baustelle erhöht, die Gesamtkosten gesenkt und die Bauzeiten verkürzt werden. Edge-Computing, KI und Kommunikation müssen dafür auf Baustellen flächendeckend, robust, einfach-handhabbar und störungsfrei ermöglicht werden.

Übergeordnete Zielstellung des Vorhabens ist die Verbesserung der Wertschöpfungsketten des Bauwesens, durch Schaffung einer robusten nomadischen Infrastruktur, die eine Synchronisation und Flexibilisierung verteilter Bauprozesse, der Zusammenarbeit wechselnder Arbeitsgemeinschaften, digitalen Gebäudeinformationsmodellen (BIM) und Sensor-/Maschinennetzwerken ermöglicht, unter Berücksichtigung der GAIA-X Grundprinzipien von Identity, Trust und Datenhoheit . Dazu sind Innovationen im Bereich 5G Infrastruktur auch in Zusammenarbeit mit KI notwendig:

1. das selbstständige Erkennen der Änderung der Baustelle und die automatisierte Anpassung des 5G Campusnetzes
2. die vereinfachte und automatisierte Provisionierung des 5G Campusnetzes bei sich ändernden Gewerken
3. die Nutzung von KI zur Lokalisierung von Objekten ohne Line of Sight (LoS)
4. die Nutzung von KI und 5G zur automatisierten und permanenten Vermessung der Baustelle und deren Objekte im BIM (Digital Twin)
5. die Implementierung des BIM (Digital Twin) in der Edge Infrastruktur

• Fraunhofer HHI
• planen-bauen 4.0 GmbH
• HOCHTIEF ViCon GmbH
• Fraunhofer Fokus
• Zeppelin Rental
• RWTH Aachen, Lehrstuhl für individualisierte Bauproduktion
• UNIBERG
• Center Construction Robotics