Die Bauindustrie zählt zu den wichtigsten Wirtschaftszweigen und zugleich zu den am wenigsten digitalisierten. Doch wann ist der Einsatz einer Maschine tatsächlich von Vorteil? Und wie können digitale Technologien Bauprozesse verbessern, ohne dabei den Menschen auf der Baustelle aus dem Blick zu verlieren? Mit diesen Fragen beschäftigt sich das Forschungsprojekt »Zentrum für Digitale und Integrierte Bauprozesse« (ZDIB) der Technischen Universität Braunschweig. Dafür entwickeln die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein Entscheidungsinstrument, das Planende und Bauunternehmen dabei helfen soll, digital unterstützte Arbeitsabläufe zu bewerten.
Das sogenannte Bauen 5.0, angelehnt an das Konzept der Industrie 5.0, setzt explizit auf die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine: Trotz Automatisierung steht der Mensch im Mittelpunkt. Bauarbeiterinnen und Bauarbeiter sollen nicht durch Maschinen ersetzt werden, sondern zusammen mit ihnen effizienter und sicherer arbeiten. Bislang fehlt jedoch ein Ansatz, der mögliche Effizienzgewinne durch digitale Technologien systematisch mit der Arbeitsbelastung des Menschen vergleichbar macht.
»Wir wollen deshalb ein Bewertungs- und Entscheidungswerkzeug entwickeln, der es Planenden und Unternehmen ermöglicht, diese Technologien sinnvoll in Bauprozesse zu integrieren«, sagt Projektleiter Dr.-Ing. Bartłomiej Sawicki vom Institut für Tragwerksentwurf der TU Braunschweig. »Dafür müssen wir zuerst Methoden entwickeln, mit denen nicht nur die Produktivität von Menschen, die mit Maschinen zusammenarbeiten, sondern auch ihre körperliche und mentale Belastung gemeinsam bewertet werden können.«
Körperliche Belastung auf der Baustelle
Das Forschungsprojekt »Zentrum für Digitale und Integrierte Bauprozesse« (ZDIB) bringt Expertinnen und Experten aus den Bereichen Bauingenieurwesen, digitale Fertigung, Bauwirtschaft und Sportwissenschaft zusammen. Sie wollen den Begriff der Produktivität neu definieren. Dabei wollen sie nicht nur bestimmen, wann sich der Einsatz von Maschinen finanziell auszahlt, sondern auch die Arbeitsbelastung von Bauarbeiterinnen und -arbeitern berücksichtigen. Das Konzept entstand aus einem Pilotprojekt, das die Arbeit auf einer digitalen Baustelle mit der Arbeit auf einer herkömmlichen Baustelle verglich.
In dem neuen Projekt werden zunächst Messverfahren und -instrumente im Umfeld des Sonderforschungsbereichs »Additive Manufacturing in Construction« (AMC) unter Nutzung der Infrastruktur der Digitalen Baustelle der TU Braunschweig (u.a. mit 3D-Betondrucker und Virtual Reality) getestet. In Zusammenarbeit mit Industriepartnern werden diese Messungen anschließend auf realen Baustellen überprüft. Die Datenerfassung erfolgt mithilfe neuartiger digitaler Technologien, die gezielt auf Ergonomie und Arbeitssicherheit ausgerichtet sind.
Baukosten und Fachkräftemangel
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen außerdem untersuchen, wie der 3D-Betondruck und digitale Assistenzsysteme das Bauwesen in unterschiedlichen nationalen und internationalen Kontexten verändern. Faktoren wie Baukosten und Fachkräftemangel beeinflussen maßgeblich, wie digitale Technologien auf Baustellen eingesetzt werden können. Dazu arbeiten sie eng mit sozialwissenschaftlichen Partnern aus Indien zusammen. Die Forschung soll Erkenntnisse darüber liefern, wie sich digitale Bauprozesse weltweit an unterschiedliche Bedingungen anpassen lassen.
Mit dem Projekt soll erstmals ein mehrdimensionaler Bewertungs- und Entscheidungsrahmen entstehen, der es ermöglicht, digitale Bauprozesse zu analysieren. Damit wollen die Forschenden die technologische Handlungsfähigkeit der Bauwirtschaft stärken und zugleich eine praxisnahe Grundlage für den Einsatz digitaler Technologien auf Baustellen schaffen.
Der Erfolg des ZDIB soll sich dabei vor allem in spürbaren Verbesserungen im Arbeitsalltag zeigen. Dazu zählen eine höhere Produktivität, eine geringere körperliche Belastung der Bauarbeiterinnen und -arbeiter sowie eine wachsende Akzeptanz digitaler Technologien im Bauwesen.
Projektdaten
Das Projekt »Zentrum für Digitale und Integrierte Bauprozesse« (ZDIB) wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Rahmen der Förderinitiative »Internationale Orte der Innovation (OdIn)« seit Mai 2026 über zwei Jahre mit rund 496.000 Euro unterstützt. Es wird in enger Zusammenarbeit mit dem Sonderforschungsbereich von TU Braunschweig und TU München »Additive Manufacturing in Construction« (AMC) entwickelt.
An dem Projekt sind von der TU Braunschweig das Institut für Tragwerksentwurf (ITE, Dr.-Ing. Bartłomiej Sawicki), das Institut für Bauwirtschaft und Baubetrieb (IBB, Prof. Patrick Schwerdtner, Johannes Keßeler) und das Institut für Sportwissenschaft und Bewegungspädagogik (Prof. Peter Düking, Felipe Rayo Martín) beteiligt. Als internationaler Partner kommt die Public School des Indian Institute of Technology Delhi (Prof. Surajit Chakravarty) hinzu. Unterstützt wird das Projekt zudem von Industriepartnern (COBOD, INSTATIQ, fischer BAUBOT, MinkTec) sowie der Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft (BG BAU) und dem Bauindustrieverband Niedersachsen-Bremen e.V.
Wissenschaftlicher Ansprechpartner
Bartłomiej Sawicki
Technische Universität Braunschweig
Institut für Tragwerksentwurf
E-Mail: b.sawicki@tu-braunschweig.de
Originalpublikation
Sawicki, B., Düking, P., Placzek, G. et al. Human–robot collaboration in digital fabrication with concrete: quantifying productivity and psychophysiological strain of human workers. Constr Robot 10, 4 (2026). https://doi.org/10.1007/s41693-025-0017
