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Hochskalieren innovativer Produkte, Prozesse und Technologien

Vom Piloten in die Fläche

Die (beschleunigte) Umsetzung innovativer Produkte, Prozesse und Technologien und die Erarbeitung und Bewertung entsprechender Lösungsansätze, um einen effizienten Umgang mit Innovationen herauszuarbeiten. Zudem sollen die Voraussetzungen für die Skalier- und Übertragbarkeit einzelner Pilotprojekte im größeren Maßstab geschaffen werden.

Aktueller Arbeitsstand

Durch die Zusammenführung unterschiedlicher Fachbereiche (Wirtschaft, Wissenschaft, Verbände und Institutionen) in dieser Arbeitsgruppe konnten verschiedene Handlungsfelder identifiziert werden. Koordiniert durch ein Kernteam werden diese analysiert und bearbeitet. Auf die Untersuchung des Status quo (in der Technik) und der Marktgegebenheiten folgt die Erarbeitung von Handlungsempfehlungen, die innerhalb des SDB mit dem Ziel der Hochskalierung weitergetragen werden. Neben bekannten „Leuchtturmprojekten“ konnte eine Vielzahl innovativer und skalierbarer Lösungen für Produkte, Prozesse und Projekte als „hidden potentials“ ausgemacht werden.

Beim modularen Bauen werden prozessuale und technologische Strategien zur Skalierbarkeit in Baden-Württemberg entwickelt. Vorhandenes Wissen von Expertinnen und Experten soll dabei erfasst werden.

Das serielle Sanieren betrachtet energetische Sanierungen sowie Maßnahmen, die sich ausschließlich auf eine Verbesserung des energetischen Zustandes eines Bauwerkes konzentrieren, ohne dass gleichzeitig eine Grundsanierung in anderen Gewerken stattfinden muss. Die Entwicklung und Implementierung fortschrittlicherer, umweltfreundlicherer und effizienterer Baustoffe im Bereich Beton undStahl sind wesentlich für die Zukunft des Bauens. Diese Materialien bieten großes Potenzial für Verbesserungen der Baubranche in Bezug auf Nachhaltigkeit, Energieeffizienz und Kosten. Basierend auf bewährten Praktiken wird erarbeitet, wie Effizienz durch die Zusammenarbeit zwischen menschlichen Arbeitern und Robotern (Robot-Mensch) sowie durch kollektive Robotik (Robot-Robot) Effizienzsteigerungen erreicht werden können. Die automatisierte Baustelle und Robotik sollten dabei innovative Strategien zur Bewältigung von Herausforderungen berücksichtigen.

Im Rahmen der Projektförderung im SDB wird das Forschungsprojekt „Praxistransfer skalierbarer innovativer Produkt- und Prozesslösungen“ (PSIPRO) gefördert. Entlang von „Suchpfaden“ (definierte Arbeitsbereiche, innerhalb derer Fachleute forschen) werden konkrete Prototypen und Best-Practice-Beispiele zu Produkten, Prozessen und Technologien identifiziert. Das Projekt arbeitet eng verschränkt mit den beschriebenen Unterarbeitsgruppen.

Das sind die Unterarbeitsgruppen

Automatisierte Baustelle und Robotik

Die Unterarbeitsgruppe soll effektive Strategien entwickeln, um flächendeckend die automatisierten Prozesse auf der Baustelle mithilfe Baurobotik in Baden-Württemberg zu etablieren und zu verbreiten. Der Schwerpunkt soll ausdrücklich auf die Zusammenarbeit zwischen menschlichen Arbeitern und Robotern (Robot-Mensch) sowie kollektiver Robotik (Robot-Robot) verfolgt werden. Der Fokus liegt auf Maßnahmen, die ohne zusätzliche Subventionen durch das Land umsetzbar sind, und die bestehenden Hemmnisse für die schnelle und breite Anwendung adressieren.

Innovative Baustoffe (Beton / Stahl)

Die Unterarbeitsgruppe soll effektive Strategien und Innovationen in der Entwicklung und Anwendung dieser Baustoffe untersuchen. Der Schwerpunkt liegt auf der praktischen Umsetzung und Anwendung von Expertenwissen, um den Einsatz dieser Materialien im Bauwesen zu skalieren.

Modulares Bauen

Die Unterarbeitsgruppe soll effektive Strategien entwickeln, um modulares Bauen in Baden-Württemberg hochzuskalieren. Dabei sollen sowohl technologische als auch prozessuale Innovationen betrachtet werden. Es geht nicht um die Erstellung einer wissenschaftlichen Arbeit, sondern um die Erfassung des Expertenwissens. Fokus der Bearbeitung ist a) der Wohnungsbau und b) der öffentliche Bau. Anzustrebende Zielgröße sind Baukosten im Bereich 2.000 –2.500 €/m2 BGF.

Serielles Sanieren

Die Unterarbeitsgruppe soll effektive Strategien entwickeln, um serielle Sanierungsmethoden in Baden-Württemberg zu etablieren und zu verbreiten. Dabei sollen sowohl technologische als auch prozessuale Innovationen einbezogen werden. Der Schwerpunkt liegt auf der praktischen Umsetzung und der Nutzung von Expertenwissen.

Projektarbeit

PSIPRO – Praxistransfer skalierbarer innovativer Produkt- und Prozesslösungen

Ein Ziel des Projektes ist die Aufklärung und Vermeidung der „Performance Gap“ bei Neuentwicklungen zwischen Erwartung und Ergebnis. Das zweite Ziel richtet sich auf die Erschließung von Innovationen, die nicht bekannt gemacht, sondern scheinbar unbemerkt umgesetzt und etabliert wurden. Am Ende soll ein effizienter Umgang mit (Bau-) Innovationen untersucht und prototypisch erprobt werden.

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InnovaSiW: Innovative Bauteile und Bausysteme für kostensparenden und ökologischen Schallschutz im Wohnungsbau

Zielt darauf ab, die baulichen Möglichkeiten für Schallschutz im Wohnungsbau kosteneffizienter und umweltfreundlicher zu gestalten. Durch die Entwicklung neuer Materialien und digitaler Werkzeuge sollen die Planungs- und Bauprozesse vereinfacht und die Schallschutzkosten signifikant gesenkt werden.

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TechKon: Entwicklung eines KI-basierten technischen Konfigurators für den seriellen Wohnungsbau

Mithilfe von Generative Design, einem auf künstlicher Intelligenz basierenden Ansatz, soll ein technischer Konfigurator entwickelt werden, der die Planung modularer Wohngebäude erheblich vereinfacht. Diese Technologie ermöglicht es, verschiedene Entwurfsoptionen schnell und kosteneffizient zu erstellen, wobei Nachhaltigkeitsfaktoren, wie die CO₂-Bilanz, von Anfang an berücksichtigt werden. Der Konfigurator wird dazu beitragen, die strengen Raster des modularen Bauens aufzubrechen und mehr Flexibilität bei der Gestaltung zu ermöglichen.

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LaSanGe – Laserscanning für die beschleunigte Sanierung von Gebäuden

Energetische Sanierung von Gebäuden durch eine neue Messtechnologie: durch die Entwicklung eines multispektrales LiDAR-Systems, kombiniert mit Thermalkameras, sollen relevante die Eigenschaften von Fenstern und Fassaden erfasst und eine schnelle Aufwandsabschätzung für Sanierungen automatisiert erstellt werden.

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Mitwirkende der Arbeitsgruppe

Professor Steffen Feirabend ist der Vorsitzende der Arbeitsgruppe. Co-Vorsitzende sind Angelika Lückert und Rüdiger Haasis.

Mitglieder der Arbeitsgruppe 3.3

240529_Mitglieder-AG-3.3.pdf (33.0 kB)
Workshop Arbeitsgruppe 3.3. "Hochskalieren! Innovative Produkte, Prozesse und Technologien"
© Foto: Geschäftsstelle SDB BW

Ausblick

Diese nächsten Schritte verfolgt die Arbeitsgruppe “Hochskalieren innovativer Produkte, Prozesse und Technologien: Vom Piloten in die Fläche”:

  • Präsentation erster Ergebnisse aus den Unter-Arbeitsgruppen und aus dem Forschungsprojekt innerhalb der Projektförderung des SDB.
  • Initiierung weiterer Unterarbeitsgruppen zu folgenden Themen
    • Anpassung der Baubranche an Klimawandelbedingungen
    • Digitalisierung der Wertschöpfung in KMUs
    • Smarte Nutzungskonzepte für Gebäude
    • Vom Bauen zum Produzieren – digitale Produktionsplanung im Bauwesen
  • Bewertung von Stimuli und Hemmnissen für die Skalierung und für den effizienten Umgang mit Innovationen
  • Identifikation weiterer Themenfelder und Suchpfade für die fortlaufende Arbeit

Kontakt

Heike Gruner

Leitung Geschäftsstelle