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Bau und Immobilien – Fundament aus Nullen und Einsen

Dein IT-Knowhow für die Zukunft einer Branche

Von Bylle Bauer

 

 

Auch wenn die Bau- und Immobilienbranche nicht gerade zu den Pionieren der digitalen Transformation zählt, passieren dort mittlerweile die spannendsten Dinge. Immer mehr Unternehmen überwinden eine traditionelle Scheu und wenden sich den verschiedensten digitalen Lösungen zu. Entsprechend kannst Du als informationstechnologisch versierter Mensch dort eine Menge reißen, und das über den kompletten Lebenszyklus eines Gebäudes hinweg! Gehen wir dessen fünf Phasen doch mal Schritt für Schritt durch und schauen, welche Tätigkeitsfelder hier auf Dich als IT’ler:in warten.

Phase 1: Entwurf

CAD für BIM

Können wir das schaffen? Diese und viele weitere Fragen lassen sich beim Bau eines Gebäudes mit Hilfe von Software viel genauer beantworten als analog. In der Architektur und Bauplanung sind digitale Lösungen schon weitgehend etabliert: Mit einer Software für Computer-aided Design (CAD) fertigt die Architektin ihre Entwürfe an, an denen sie jederzeit Änderungen vornehmen, Risiken identifizieren und mit relevanten Schnittstellen wie Ingenieuren, Bauplanerinnen und auch Behörden kooperieren kann. Den Auftraggebenden zeigt sie realistische 3D-Modelle, für die keine Vorstellungskraft mehr nötig ist.

Vielleicht geht sie noch einen Schritt weiter und setzt ihre digitalen Entwurfsdarstellungen in der virtuellen Realität um. Mit einer VR-Brille wie der Oculus Quest, Valve Index oder HTC Vive nimmt sie ihre Kunden mit in das Gebäude, ehe ein einziger Stein auf dem Fundament liegt. Wer seinen Auftraggeber:innen eine solche Customer Experience bieten kann, dürfte einen klaren Wettbewerbsvorteil besitzen! Aber auch abseits solcher Spielereien ist die Arbeit am PC bereits in der Entwurfsphase eines Gebäudes einfach genauer, analysierbarer und veränderbarer als Skizzen auf Papier und setzt sich daher durch. 

Die Methode, alle Informationen, die im Lebenszyklus eines Gebäudes zusammenkommen, in ein gemeinsam genutztes, digitales System einfließen zu lassen, nennt man Building Information Modeling, kurz BIM. Neben dem reinen Entwurf des Gebäudes können darüber z.B. Rohrleitungen mit in die Planung aufgenommen oder die Wechselwirkung der einzelnen Bauelemente aufgezeigt werden. Alle involvierten Stellen arbeiten zusammen, die generierten Daten geben stets den aktuellen Status des Gebäudes wider. Insofern ist BIM vom ersten Entwurf bis zum Abriss eines Gebäudes von Bedeutung. 

Phase 2: Planung

Sind die Entwürfe durchgewunken, geht es an die Planung des Gebäudes, die ein wirklich breites Spektrum an Aufgaben umfasst. Es müssen Genehmigungen bei der Baubehörde beschafft, die Ausführung geplant und Angebote eingeholt werden. Der Auftrag wird vergeben, die Beteiligten legen Qualitätsmaßstäbe fest, an denen der Fortschritt gemessen wird usw. Alle Daten, die hier gesammelt werden, fließen in das BIM des Projektes ein.

Auch in der Planungsphase eines Gebäudes bewähren sich moderne Technologien: Mit Augmented Reality, also der Platzierung virtueller Objekte in der realen Welt und deren Betrachtung auf einem Bildschirm, wird im Umfeld von Architektur und Stadtplanung zum Beispiel überprüft, wie ein geplantes Gebäude an dem dafür vorgesehenen Standort aussehen würde. Zum Vermessen der Leerfläche kommen Scanner oder Drohnen zum Einsatz, die die Daten direkt an das CAD- oder BIM-Modell liefern. Gebäude sind schließlich auch immer Teil einer Umgebung – eine Tatsache, die augenscheinlich nicht jeden Stadtplaner der Vergangenheit interessiert hat. ;-)

Green Building: Mehr als nur ein Trend

Der 2019 von der EU-Kommission beschlossene Green Deal hat auch in der bau- und Immobilienbranche eine neue Ära eingeleitet: Gebäude, die heutzutage geplant werden, unterliegen ganz anderen Anforderungen als früher. Besonders das Thema Nachhaltigkeit – vor allem im Sinne von Ressourceneffizienz in den Bereichen Wasser, Energie und Material – ist in den Fokus moderner Gebäudeplanung gerückt.

Auf schädliche Materialien wie Asbest wird längst verzichtet, stattdessen auf energiesparende Bauweisen und ökologisch vertretbare Ressourcen gesetzt. Neu gebaute Häuser müssen strenge Umweltauflagen einhalten, die bereits während der Bauphase beginnen und über die Bewirtschaftung hinaus auch das einstige Ende eines Gebäudes mitbedenken: Green Buildings sollen der Umwelt und dem Menschen in keiner Phase ihres Lebenszyklus schaden.

Die Digitalisierung trägt einen wichtigen Teil zur Nachhaltigkeit von Gebäuden bei – ob es dabei um eine Software zur Messung und Effizienzsteigerung des Wasser- und Stromverbrauchs, eine intelligente Besucher:innenführung durch Licht und Türöffnungen oder auf Algorithmen basierende Aufzugsysteme geht, die unnötige Fahrten vermeiden. Bewohner:innen von Smart Homes verwalten und steuern ihre Geräte aus der Ferne über die App, werfen Staubsauger und Waschmaschine an, lassen den Kühlschrank eine Lebensmittelbestellung auslösen oder das Türschloss sich für den Katzensitter öffnen – moderne Technologien, die ein unabhängiges, sicheres und bequemes Leben ermöglichen, werden in vielen Neubauten bereits in der Planungsphase mitgedacht – und Du als Pro bist live bei ihrer (Weiter-)Entwicklung dabei!

Mit dem richtigen Umbau lassen sich auch Altbauten zu solchen Smart Buildings machen, wie das Beispiel heutiger Smart-City-Projekte eindrucksvoll zeigt. Eine Modernisierung zielt dann etwa darauf ab, weniger CO2 produzieren. Als Entwickler:in kannst Du entsprechende Technologien zur Messung und Kontrolle der kritischen Werte hervorbringen und so einen wichtigen Beitrag zu mehr Umweltschutz leisten. 

Stadtplanung mit GIS: Ohne mein Geoinformationssystem baue ich nichts!

Auch und besonders auf der größeren Skala spielen digitale Technologien eine wichtige Rolle. Deshalb kommen bei der Stadtplanung Geoinformationssysteme (GIS) zum Einsatz. Sie erfassen und verarbeiten raumbezogene Daten jedweder Art – also zum Beispiel über die Bodenbeschaffenheit, die Mietpreise, die Bevölkerungsdichte usw.– und erstellen daraus thematische Karten, deren Informationen bei der Planung berücksichtigt werden können. Mit einer speziellen GIS-Software wie Blender oder ArcGIS können Stadtplaner:innen das Bauprojekt haargenau durchspielen und anhand der Datenlage verlässlich auswerten, welche Folgen Veränderungen an der Flächennutzung und Bebauung haben. 

Detaillierte Stadtplanung anhand von Flächennutzungsszenarien mit einem Geoinformationssystem. Quelle: ArcGIS.

Der nächste Schritt: KI und generatives Design

Hier hört die Stadtplanung technologisch natürlich noch nicht auf: Die digitale Welle ist nun ins Rollen gekommen und Erkenntnisse aus anderen Branchen finden Einzug in die Bau- und Immobilienwelt. So auch Künstliche Intelligenz, die zum Beispiel bei einem spannenden Unternehmen aus Norwegen zum Einsatz kommt: Spacemaker wurde 2021 von Autodesk, einem der größten Player auf dem CAD-Markt, gekauft. Die auf einer Cloud, KI und generativem Design basierende Software hilft Projektbeteiligten, bereits in der Frühphase Entscheidungen über die besten Designoptionen zu treffen, indem sie verschiedene Entwurfsoptionen (also generatives Design) in gewohnter KI-Windeseile anfertigt, bewertet und zur Auswahl stellt.

Die KI berücksichtigt neben den individuellen Entwurfskriterien auch Geländedaten, geografische und thematische Karten, Klima- und Wetterverhältnisse, Verkehr, Beleuchtung und vieles mehr. Stadtplaner:innen können in Minutenschnelle ganze Städte entwerfen und die Entwürfe als digitale Zwillinge darauf testen, ob sie den Anforderungen an die Städte der Zukunft standhalten. Denn dort müssen Themen wie Bevölkerungswachstum, Umweltschutz und die Gesundheit der Stadtmenschen klug gelöst werden – es schadet nicht, wenn die Maschinen und wir hier unsere Intelligenz zusammenwerfen! 

Phase 3: Umsetzung

Globale Baulogistik

Bevor der tatsächliche Bau eines Gebäudes beginnen kann, ist eine Menge an logistischen Teilschritten erforderlich, die entlang einer komplexen Lieferkette abgefrühstückt werden: Zunächst mal gilt es, die vorgesehenen Materialien zu beschaffen. Dafür müssen Angebote eingeholt und verglichen werden, meist auf internationaler Ebene. Ist der Kaufvertrag mit dem Händler abgeschlossen, müssen die Materialien zur Baustelle transportiert (und zwischendurch oft auch eingelagert) werden. Manchmal ist es hierzu nötig, einen Schwertransport anzumelden, manchmal kommt einem etwas Unvorhersehbares wie die Blockade des Suezkanals durch einen havarierten Tanker dazwischen und schwupps, muss schnell eine Alternative für den Baustoff gefunden werden...

Dir als IT-affinem Menschen dürfte längst klar sein, dass sich ein solch verzweigtes und von wechselseitigen Abhängigkeiten geprägtes globales Supply Chain Management nur mit einer leistungsstarken Software wirklich bewältigen lässt. Große Player wie SAP können mit ihren Modulen sämtliche Logistikprozesse in einem einheitlichen System abbilden. Ob als Developer oder SAP Consultant: Für Dich als IT’ler:in ist in dieser Branche reichlich Platz!   

Die digitale Baustelle

Hat das Material den Zielort erreicht, geht es nahtlos weiter: Selbst auf der Baustelle sind digitale Technologien angekommen, wenn auch noch etwas verhalten. Pläne aus Papier machen Platz für Tablets, Drohnen dokumentieren den Baufortschritt und verteilen Maschinen und Arbeitskräfte effizienter denn je. Nicht ohne Widerstand – eine aktuelle Studie von Roland Berger zeigt, dass alle der befragten Bauunternehmen (100 Prozent) der Meinung sind, ihr Digitalisierungspotenzial noch nicht voll auszuschöpfen. 

Weil die analogen Techniken sich über die Jahre bewährt haben und der Umgang mit Computern im Arbeitsalltag bislang keine Rolle spielte, fällt es vielen Bauarbeiter:innen schwer, sich modernen Hilfsmitteln wie 3D-Modellen unbefangen zuzuwenden. Hier spielt oft auch die diffuse Angst mit, durch Technologien ersetzt zu werden, die adressiert und abgebaut werden muss. Der Schritt ist jedoch lohnenswert: Die digitale Baustelle reduziert Planungskapazitäten, minimiert Risiken und führt schneller zum Erfolg. Die Sorgen der Bauarbeiter:innen, gegen Technologien ausgetauscht zu werden, ist meist unbegründet. In erster Linie werden Software und Hardware auf der Baustelle ja eingesetzt, um ihnen die Arbeit zu erleichtern. So bedienen die Menschen auf der Baustelle der Zukunft vermutlich eher vermehrt Maschinen und lassen die Knochenarbeit oftmals von einem Roboter leisten – das inbegriffene Upskilling, um die Soft- und Hardware zu bedienen, kommt als Kirsche obendrauf. 

Computergestützt, State of the Art: Häuser aus dem 3D-Drucker

Apropos Knochenarbeit: Rom wurde nicht an einem Tag erbaut – die Rekonstruktion der antiken Stadt könnte mit der ausreichenden Anzahl an Hardware heutzutage aber fast schon innerhalb eines derart ambitionierten Zeitrahmens funktionieren! Häuser aus dem 3D-Drucker kannst Du inzwischen an vielen Orten finden – im deutschen Beckum, der Niederlande, den USA und natürlich Dubai. Oft dauert der Bau eines 150 Quadratmeter großen Hauses nicht mehr als 24 Stunden. Ok, die Regierungsvilla in Dubai hat mit ihren 640 Quadratmetern und einer Deckenhöhe von fast zehn Metern eine Woche gedauert. 

Die am Computer angefertigten Baupläne, denen wir oben schon begegnet sind, werden für den Hausbau in Steuerungsdaten für einen Riesendrucker übersetzt. Meist ist das ein Roboter, größer als das Haus selbst. Er bekommt eine Mischung aus Spezialbeton eingefüllt und gießt daraus Schicht für Schicht einen Rahmen. In diesen füllt er den normalen, schnell härtenden Beton ein und fertig! Auf diese Weise entstehen Gebäude mit einer ganz eigenen Ästhetik, die die Grenzen herkömmlicher Bauweisen scheinbar leichtfüßig sprengen und ganz neue Formgebungen ermöglichen.

Die Technologie kann auch im sozialen Bereich ihre Wirkung entfalten. Das kalifornische Charity-Unternehmen New Story etwa stellt in Mexiko und weiteren drei Ländern 3D-Häuser für Wohnungslose bereit. Erschwinglich ist das Ganze auch noch.

Die Basis ist eine leistungsstarke Software, die auch weiterentwickelt werden will. Deshalb sind fitte Developer bei Startups wie SQ4D, Mighty Buildings oder Apis Cor heiß begehrt. Und wer weiß, vielleicht druckst Du Dir bald selbst ein Eigenheim ganz nach Deinen Vorstellungen aus – Deine Ahnen wären sicher beeindruckt!

Phase 4: Bewirtschaftung

Auch die Verwaltung von Gebäuden erreicht durch digitale Technologien neue Höhen. Moderne Immobilienmakler:innen nutzen PropTech-Software wie zum Beispiel estate45, Flowfact, PropStack oder Ammon, um ihr Objekt-Portfolio und ihre Kontakte zu verwalten, Exposés und Vertragsunterlagen zu erstellen und vieles mehr – kurz: um Asset Management zu betreiben.

Die Automatisierung von wiederkehrenden Prozessen führt auch hier zu immensen Arbeits- und Zeitersparnissen, abgesehen davon, dass die Makler:innen alles auf einer Plattform haben statt auf papiernen Zetteln, die sich in Mappen befinden, die sich in Regalen befinden, die in Büros stehen… solche Umstände machen sich die aktuellen Durchstarter der Immobranche nicht mehr. Viele arbeiten mit Smart Contracts, die auf der Blockchain-Technologie basieren und eine moderne, sichere und schnelle Art der Vertragsgestaltung darstellen. Auch die etablierten Konzerne lassen sich nicht lumpen und investieren eine Menge in den Fortschritt – ob es sich dabei nun um eine Software, fitte Leute oder Experimente mit Zukunftstechnologien handelt. 

Phase 5: Um- und Rückbau

Rückbau mit BIM ist wie Reverse Engineering und maximal planbar. Quelle: ZWP Ingenieur-AG.

Der Lebenszyklus wäre nicht komplett, wenn wir den Ab- und Rückbau von Immobilien außer Acht ließen. Auch hier unterstützen digitale Technologien, genauer gesagt: das BIM, von dem wir eingangs bereits gehört haben. Ehe ein Gebäude abgerissen wird, wird es so detailreich wie möglich als digitaler Zwilling abgebildet, an dem sich die genauen Bau- und Demontage-Abläufe simulieren lassen. Das Modell berücksichtigt die Materialien ebenso wie dazu bestehende Verordnungen, etwa zum Brandschutz. Durch BIM lässt sich nicht nur der Um- oder Rückbau eines Gebäudes oder einer Industrieanlage planen und durchführen. Das System ist auch für kritischen Bauten wie Atomkraftwerke ein echter Gewinn. Und nicht nur das: Die wirklich kritischen Arbeiten verrichten Roboter. 

Du als IT’ler:in in der Bau- und Immobilienbranche

Du siehst: Software spielt über alle Phasen des Lebenszyklus von Gebäuden eine wichtige Rolle. Ebenso wichtig bist Du als Sachverständige:r! Hast Du Ahnung von IT, bist Du in der Bau- und Immobilienbranche generell gern gesehen, also versuch Dein Glück dort, wo es Dich hinzieht!

Als App Developer entwickelst Du die Programme weiter, setzt KI, VR oder Embedded Systems ein, wo es sinnvoll ist und testest die Kreationen. Als SAP Consultant hilfst Du mit den Modulen des mächtigen ERP, Bauvorhaben effizient zu koordinieren, als Administrator:in sorgst Du dafür, dass die Systeme schnurren. Daneben gibt es noch zahlreiche andere typische IT-Jobs wie IT Security Consultant, UX Designer oder Data Analyst, die auch hier zunehmend an Bedeutung gewinnen.

Für manche Menschen ist es bereits im Studium sonnenklar, dass sie mal als IT’ler:in in der in der Bau- und Immobilienbranche durchstarten wollen. Oft studieren sie dann schon spezielle Fachrichtungen wie Bau- oder Geoinformatik

tl;dr:
  • Vom Entwurf und der Planung über den Bau und die Bewirtschaftung bis zum Abriss eines Gebäudes: Über alle Phasen eines Bauprojekts hinweg gewinnen digitale Lösungen in der Bau- und Immobilienbranche an Bedeutung.
  • Dabei handelt es sich vor allem um CAD-Software, mit der über den ganzen Lebenszyklus hinweg Building Information Modeling (BIM) betrieben werden kann: Kooperation und Informationsaustausch aller Beteiligten an einem Bauprojekt.
  • Aber auch andere Technologien wie Virtual und Augmented Reality, IoT und Robotik und Künstliche Intelligenz halten Einzug in die Branche.
  • Du als IT’ler:in kannst Dich hier in vielfältiger Weise betätigen: Als Admin, Developer, Consultant oder Spezialist:in für IT Security zum Beispiel.
 

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