EConoM - Edge-Computing, KI und 5G-Campusnetze in nomadischer Anwendung für das Management von Baustellen

Derzeit gibt es keine wirtschaftlich tragfähigen Lösungen zur Bereitstellung eines 5G Campusnetzwerkes kombiniert mit Edge-Infrastruktur und KI-Anwendungen sowie BIM zur Automatisierung und dem Management von Baustellen. Eine Implementierung ist zu kostenintensiv und zu komplex für eine temporäre Anwendung. EConoM sieht hier, durch die im Projekt zu entwickelnden Softwarelösungen, die Möglichkeit von Kosten- und Komplexitätsreduktion. Durch die Kombination mit über Leihmodelle vermittelte temporäre Baustelleneinrichtung können Kosten und Komplexität beherrschbar und zugänglich gemacht werden.

 

Um die Hürden zum Aufbau eigener Edge Computing Umgebungen auf Baustellen weiter zu senken, soll eine Bausektor-spezifische Implementierungsleitlinie entwickelt werden, die auch für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) des Bausektors nutzbar ist. Hier sollen die Vorteile und möglichen Anwendungsfelder dargestellt und auch die rechtlichen und organisatorischen Aufgabenstellungen zum Aufbau thematisiert werden. Vor allem durch die Tatsache der minimalen Latenzzeiten, welche neue Technologien wie Virtual/Augmented-Assistenzsysteme oder Bausektor-spezifische Analytics- und KI-Anwendungen ermöglichen, ergeben sich Kostenvorteile sowie neue Daten- und Service-basierte Geschäftsmodelle. Unternehmen können Prozesse automatisieren und Engpässe erkennen, bevor sie entstehen. Die in EConoM entwickelten Lösungen haben somit das Potenzial, richtungsweisend für eine effiziente 5G-basierte Logistik auf der Baustelle zu werden.

 

Zielsetzung

Das Ziel von EConoM ist es, die Automatisierung von Baustellen mithilfe von Edge-Computing, Künstlicher Intelligenz (KI) und 5G Campusnetzen voranzutreiben. Durch die Kombination dieser Technologien soll die Echtzeitdatenbearbeitung auf der Baustelle sowie auch die durchgängige Dokumentation des Baufortschritts und verbesserte Vernetzung zwischen Akteuren, Maschinen und IT-Systemen ermöglicht werden. Dies führt zu einer höheren Qualität der Bauausführung und Arbeitssicherheit, Senkung der Gesamtkosten und Verkürzung der Bauzeiten.

 

Gegenwärtige Stand

Im Rahmen des Projektes werden relevante Anwendungsfälle für die Zielerreichung definiert und der Technologie entgegengestellt. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse fliesen in die Weiterentwicklung, in die Netzwerktechnologien, sowie in die Bauprozesse im Zusammenspiel mit BIM ein.

Anwendungsfälle (AWF)

EConoM umfasst fünf Anwendungsfälle, die auf die spezifischen Bedürfnisse der Bauausführungsphase zugeschnitten sind:

  • 01 Baufortschrittskontrolle: Überwachung des Baufortschritts in Echtzeit, um Verzögerungen frühzeitig zu identifizieren.
  • 02 Qualitätssicherung: Durch die Einhaltung von Qualitätsstandards durch automatisierte Prozesse und präventive Maßnahmen.
  • 03 Baulogistik: Optimierung von Material- und Ressourcenplanung, um die Effizienz auf der Baustelle zu maximieren.
  • 04 5G-Ausleuchtung: Nutzung der Vorteile von 5G für eine verbesserte Kommunikation und Konnektivität auf der Baustelle.
  • 05 Provisionierung: Vereinfachung des Provisionsprozess für Mitarbeiter und Auftragnehmer, um Zeit und Kosten zu sparen.

Die Anwendungsfälle sind in einer steckbriefartigen Vorgehensbeschreibung für die Durchführung erfasst. Es werden die Beteiligten und die relevanten Projektphasen benannt, der Prozess (IST/SOLL) inkl. Prozesslandkarten und Input/Output abgebildet sowie die Mehrwerte und Herausforderungen aufgezählt.

Zu den Steckbriefen: https://www.econom.one/projekt/ergebnisse 

Erforschung und Verifizierung

Auf Basis der definierten Anwendungsfälle wurden Testumgebungen identifiziert, welche von den Projektpartnern erprobt und verifiziert werden. Nach der Auswertung der Erkenntnisse aus den Testumgebungen erfolgt die Umsetzung von Demonstratoren.

Die entwickelten Lösungen haben das Potenzial, die Prozesse auf Baustellen zu automatisieren und neue Geschäftsmodelle zu ermöglichen. EConoM strebt die Schaffung eines Baukastensystems für das Bauwesen an, um innovative Technologien an die individuellen Anforderungen der Prozessbeteiligten anzupassen. Durch den Ausbau einer Marktplatz-Plattform sollen KMU einen einfachen Zugang zu den benötigten Technologien erhalten.

 

Weitere Informationen

EConoM ist ein innovatives Forschungsprojekt, das vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr im Rahmen des Förderaufrufs InnoNT unterstützt wird.

 

Beteiligte Organisationen

Sofwareentwicklung und Betreuung, Wissenschaftlicher Partner
Construction Robotics GmbH

Die Construction Robotics GmbH strebt in interdisziplinärer Zusammenarbeit mit industriellen Partnern an, sowohl wissenschaftlich als auch anwendungsorientiert neue Technologien zu entwickeln, um die Digitalisierung auf der Baustelle voranzutreiben. Darüber hinaus ist das CCR Betreiber der Referenzbaustelle Campus Melaten in Aachen, welches ein 4.000 m² großes Reallabor für die Erprobung von digitalen Bauprozessen darstellt und seit Februar 2020 in Betrieb ist. 

  • Aachen
  • Organisationsform - Forschungsinstitut
  • Organisationsform - Projektentwicklung
Wissenschaftlicher Partner
Fraunhofer HHI, Abteilung Vision & Imaging Technologies

Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) widmet seine Forschung der Digitalisierung der Gesellschaft sowie der Wirtschaft und hat langjährige Erfahrung in den Bereichen Computer Vision/Graphics, 3D-Videoverabreitung und KI. Es beschäftigt sich mit Verfahren des maschinellen Lernens in verschiedensten Anwendungsbereichen, mit erklärbarer KI sowie mit innovativen Aufnahme-, Verarbeitungs-, Visualisierungs- und Interaktionstechnologien (z.B. AR/VR).

Die Technologien im Bauwesen reichen von Lösungen für die visuelle Inspektion über Bild-basierte Methoden zur hochgenauen und robusten Vermessung, Analyse und 3D Erfassung von komplexen Bauteilen sowie Gebäuden und Räumen bis hin zu Augmented Reality Technologien und Mensch-Maschine Interaktion zur Assistenz und Unterstützung von Workflows.

  • Berlin
  • Organisationsform - Forschungsinstitut
Wissenschaftlicher Partner
Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS

Fraunhofer FOKUS erforscht die Digitale Vernetzung und ihre Auswirkungen auf Gesellschaft, Wirtschaft und Technologie. Seit 1988 unterstützt es Wirtschaftsunternehmen und öffentliche Verwaltung in der Gestaltung und Umsetzung des digitalen Wandels. Dazu bietet Fraunhofer FOKUS Forschungsleistungen von der Anforderungsanalyse über Beratung, Machbarkeitsstudien, Technologieentwicklung bis hin zu Prototypen und Piloten.

  • Berlin
  • Organisationsform - Forschungsinstitut
BIM-Berater, Bauunternehmen
Hochtief Vicon GmbH

HOCHTIEF ViCon ist ein führender Dienstleister und Berater für die Digitalisierung von Geschäftsprozessen und Building Information Modeling (BIM). Unter dem Motto „Build digitally first“ berät und unterstützt HOCHTIEF ViCon seine Kunden beim Einsatz von intelligenten 3D-Computermodellen, um frühzeitig Risiken zu minimieren, effektiver zu kommunizieren und Kosten zu sparen. HOCHTIEF ViCon bietet hierzu ausgereifte Technologielösungen, Schulungen, praxiserprobten Prozesse und die Bereitstellung von projektspezifischen Standards an.

  • Essen
  • Organisationsform - Softwareunternehmen
Wissenschaftlicher Partner
Lehrstuhl für individualisierte Bauproduktion der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen

Unter der Leitung von Prof. Sigrid Brell-Cokcan untersucht der Lehrstuhl für individualisierte Bauproduktion (IP) Digitalisierungs- und Automatisierungsansätze im Bauwesen. Aktuelle Forschungsprojekte untersuchen Aspekte der gesamten Wertschöpfungskette des Bauwesens und beschäftigen sich beispielsweise mit intelligenten Maschinenschnittstellen und Anforderungen an die Mensch-Maschinen-Interaktion sowie der übergreifenden digitalen Vernetzung von Bauprozessen auf der Baustelle der Zukunft.

  • Aachen
  • Organisationsform - Universität/Fachhochschule
BIM-Berater, IT-Realisierung, Sofwareentwicklung und Betreuung
planen-bauen 4.0 GmbH
Die planen-bauen 4.0 Gesellschaft zur Digitalisierung des Planens, 
Bauens und Betreibens mbH übernimmt beim Mittelstand-Digital Zentrum Bau die Aufgabe war und damit die Kommunikation und den Wissenstransfer zu und mit den zentralen Verbänden der Bau- und Immobilienwirtschaft. planen-bauen 4.0 wurde von allen relevanten Verbänden und Kammerorganisationen der Wertschöpfungskette Planen, Bauen und Betreiben in Deutschland mit dem Ziel gegründet, digitale, den gesamten Lebenszyklus von Bauwerken sowie Immobilienprojekten abbildenden Geschäftsprozesse einzuführen. So sieht sich die planen-bauen 4.0 auch als Plattformgesellschaft und als zentraler Gesprächspartner im Bereich Forschung, Regelsetzung und Marktimplementierung von Building Information Modeling (BIM). planen-bauen 4.0 bring seine Expertise in Digitalisierungsprojekten, wie BIMKIT, EConoM, BIM Breitband, etc. sowie bei BIM Deutschland in der Weiterentwicklung und den Betrieb des BIM-Portals ein.
  • Berlin
  • Organisationsform - Forschungsinstitut
  • Organisationsform - Beratung
  • Organisationsform - Projektmanagement
Sofwareentwicklung und Betreuung, Systemlieferant
UNIBERG GmbH

UNIBERG ist auf das Engineering, die Implementierung und den Betrieb von Internet- und Mobilfunk-Infrastrukturen sowie die Programmierung virtualisierter Netzwerkfunktionen und Data-Analytics Anwendungen spezialisiert. Im Rahmen des EConoM Projekts entwickelt sie Lösungen, mit denen Änderungen auf der Baustelle erkannt und das 5G-Campusnetz automatisch angepasst werden kann. Ziel ist die vereinfachte Provisionierung des 5G-Campusnetzes bis hin zur vollständigen Automatisierung.

  • Bebensee
  • Dorfstraße 3
  • 23816 Bebensee
  • Organisationsform - Projektentwicklung
  • Organisationsform - Softwareunternehmen
Bauunternehmen
Zeppelin Rental GmbH

Vom Mietgerät bis zur Projektlösung. Als einer der führenden Vermiet- und Baulogistikdienstleister bieten wir unseren Kunden maßgeschneiderte Lösungen im Bereich Maschinen- und Gerätevermietung, Baulogistik und temporäre Infrastruktur. Letztere reicht von der Baustellen- und Verkehrssicherung über die Elektro-Baustelleneinrichtung, Bauwasser- und Energieversorgung, Stromerzeugung und Klimatechnik bis hin zu modularen Raumlösungen zur Miete, zum Kauf oder im Betreibermodell. 

  • Garching bei München
  • Organisationsform - Bauunternehmen
  • Organisationsform - Projektentwicklung

News

EConoM - Edge-Computing, KI und 5G-Campusnetze in nomadischer Anwendung für das Management von Baustellen
EConoM Abschlussveranstaltung
01.10.2024
Am 5. Dezember 2024 werden die Ergebnisse des vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr geförderten Projekts EConoM vorgestellt. Dabei erhalten Sie Einblicke in die Anwendungsmöglichkeiten von Edge-Computing, Künstlicher Intelligenz (KI) und moderner Kommunikationstechnologie auf Baustellen.
  • Bauprozess - Baustelle
  • Management/Support - Innovation
  • Management/Support - Geschäftsprozesse
  • Management/Support - Künstliche Intelligenz
Donnerstag05.12.202410:00-17:00
Berlin
EConoM - Edge-Computing, KI und 5G-Campusnetze in nomadischer Anwendung für das Management von Baustellen
EConoM: Demonstratoren/Testszenarien
12.08.2024
Im Rahmen des Projektes EConoM - Edge-Computing, KI und 5G-Campusnetze in nomadischer Anwendung für das Management von Baustellen - werden derzeit unterschiedliche Demonstratoren/Testszenarien entwickelt. Präsentiert werden die Entwicklungen auf der Open Campus Week am 17./18. September 2024 in Aachen sowie bei der Projektabschlussveranstaltung am 05. Dezember 2024 in Berlin.
  • Format - Newsbeitrag
  • Bauprozess - Baustelle
  • Management/Support - Innovation
  • Management/Support - Geschäftsprozesse
  • Management/Support - Künstliche Intelligenz
Donnerstag05.12.202410:00-17:00
Berlin
EConoM - Edge-Computing, KI und 5G-Campusnetze in nomadischer Anwendung für das Management von Baustellen
EConoM: Anwendungsfälle (AwF)
29.07.2024
Im Rahmen des Projektes EConoM - Edge-Computing, KI und 5G-Campusnetze in nomadischer Anwendung für das Management von Baustellen - wurden verschiedene Anwendungsfälle (AwF) analysiert und definiert. Die Steckbriefe der AwF wurden als erste Ergebnisse des Projektes veröffentlicht.
  • Format - Newsbeitrag
  • Bauprozess - Baustelle
  • Management/Support - Innovation
  • Management/Support - Geschäftsprozesse
  • Management/Support - Künstliche Intelligenz
Donnerstag05.12.202410:00-17:00
Berlin