Wie die Städte der Welt digitalisiert werden und was das für das Bauwesen bedeutet

Die Breakout-Session zum Thema Städtebau im Rahmen der Bentley Systems-Veranstaltung „Year In Infrastructure 2025“. Bild: KHL

Construction Briefing war anwesend und wies auf die wichtigsten Probleme hin, mit denen Bauunternehmer bei der Navigation durch die digitale Welt während des Bauens in urbanen Umgebungen konfrontiert sind.

Hier einige Ergebnisse aus der Breakout-Session zum Thema Städtebau der Veranstaltung – und was diese für Bauunternehmer weltweit bedeuten könnten.

Kommunen setzen zunehmend auf digitale Management-Tools.

Die Breakout-Session „Städte“ begann mit einem Videobeitrag aus Portland, Oregon, USA, der die Bühne für eine Diskussion darüber bereitete, wie globale Städte digitale Werkzeuge nutzen, um eine Vielzahl von Zielen zu erreichen – allen voran eine effiziente, kostengünstige und nachhaltige Stadtentwicklung.

„Die Stadt Portland verfügt, wie jede andere Behörde auch, über begrenzte Ressourcen“, sagte eine Person in dem kurzen Video. „Wir bemühen uns, Projekte effizient, realisierbar und umsetzbar zu gestalten. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen unserer Effizienz, dem Zeitaufwand für das Projekt und dem tatsächlich realisierten Baufortschritt.“

Es war die perfekte Ausgangslage für die Podiumsteilnehmer: Rebecca Herrera Rodríguez, Leiterin der Abteilung für Baugenehmigungsinnovation der Stadt Madrid; James Moore, Globaler Technischer Direktor von Hatch; und Andrius Jurelionis, Dekan der Fakultät für Bauingenieurwesen und Architektur der Technischen Universität Kaunas.

Rodríguez erläuterte, wie städtische Gebiete die heutigen digitalen Werkzeuge nutzen können, und skizzierte die wichtigste digitale Transformationsinitiative ihrer Stadt, Madrid Capital Digital.

„Der Fokus liegt auf der Verbesserung der öffentlichen digitalen Dienste in allen städtischen Abteilungen, aber auch in den Stadtbezirken“, erklärte sie. „Bei Bauvorhaben und städtebaulichen Infrastrukturmaßnahmen streben wir eine widerstandsfähigere und nachhaltigere Stadt an, beispielsweise durch Projekte wie die Umwandlung einer Autobahn, die zwei verschiedene Stadtteile trennt, in einen Grünzug… Dabei setzen wir von Projektbeginn an und nun auch in der Bauphase auf die BIM-Methode.“

Sie sprach außerdem über Madrids neues Programm für digitale Baugenehmigungen, das den Genehmigungsprozess für Bauvorhaben automatisieren soll. Nutzer können BIM-Modelle im IFC-Format hochladen, um die Projektgenehmigung zu beschleunigen.

Neben der Zeitersparnis, so Rodríguez, „veränderte sich dadurch die Art und Weise, wie alle an [dem Projekt] arbeiten können, denn Architekten und Bauträger können nun zum ersten Mal von Beginn ihres Projekts an überprüfen, ob es den Vorschriften entspricht oder nicht, anstatt bis zum letzten Teil der Planung zu warten.“

Madrids Einführung digitaler Werkzeuge umfasst die Nutzung offener Datensysteme über verschiedene Abteilungen hinweg, wobei Technologien wie BIM-Modellierung, digitale Zwillinge und GIS-Software zum Einsatz kommen – alles zusammengeführt in einer lebendigen digitalen Umgebung, die für zahlreiche städtische Abteilungen und Interessengruppen zugänglich ist.

In Madrid haben Bauunternehmen, die die digitalen Anforderungen der Stadt nicht erfüllen, kaum Chancen auf Aufträge und könnten sogar von einer Angebotsabgabe abgeschreckt werden. Für Unternehmen, insbesondere KMU, liegt die Herausforderung nicht mehr im Verständnis dieser Tools, sondern in ihrer Anwendung. Wer die digitalen Standards nicht erfüllt, riskiert, Aufträge an größere und leistungsfähigere Wettbewerber zu verlieren.

Digitale Werkzeuge können eine breite Palette von Projektzielen beeinflussen.

James Moore merkte an, dass seine Firma Hatch sowohl mit Kunden aus dem privaten als auch aus dem öffentlichen Sektor zusammenarbeitet – die jeweils unterschiedliche Ziele verfolgen, wenn es um den Einsatz moderner Technologien geht.

„Kunden aus dem öffentlichen Sektor müssen sich um die Belange der Öffentlichkeit kümmern. Das ist ein sehr umfassendes Aufgabengebiet“, erklärte Moore. „Private Kunden konzentrieren sich hingegen auf spezifische Kennzahlen: Kapitalrendite, Finanzen usw.“

„Es gibt also einen Unterschied zwischen den Kundentypen.“

Für Bauunternehmer und Subunternehmer ist es wichtig, diesen Unterschied zu verstehen, da beim Bauen für eine Stadt ganz andere Prioritäten gelten als für einen privaten Auftraggeber.

Moore erklärte, öffentliche Auftraggeber hätten in der Regel ein tieferes Verständnis für den Zweck digitaler Werkzeuge. Er beschrieb, wie ein Projekt früher auf Papier mehrere Abteilungen durchlief – von der Planung über die Flächennutzungsplanung bis hin zur Bauleitplanung.

„Jemand nahm eine Reihe von Zeichnungen aus einem Regal, fertigte eine Kopie an und fügte sie alle wieder zusammen – aber sie wurden von verschiedenen Personen zu verschiedenen Zeiten angefertigt“, sagte Moore und merkte an, dass nach Abschluss eines Projekts diese Informationen verpackt und gelagert würden, oft um im Laufe der Zeit verlegt zu werden oder verloren zu gehen.

„Unsere Aufgabe [bei Hatch] bestand darin, herauszufinden, wie wir all das integrieren können. Das war sehr zeitaufwendig“, fügte er hinzu. „Der Wert eines digitalen Zwillings liegt nun darin, dass all diese Informationen nicht nur in einer einzigen Ressource zusammengeführt werden können, sondern in einer, die langfristig betriebsfähig ist.“

Für Kunden im öffentlichen Sektor – wo mehrere Abteilungen an einem einzigen Projekt beteiligt sind – besteht der Vorteil in einem mehrschichtigen digitalen System, das den Bedürfnissen jeder Abteilung gerecht wird und gleichzeitig zu einem gemeinsamen, dauerhaften digitalen Datensatz beiträgt.

Auf der privaten Seite merkte Moore an, dass die Implementierung neuer Technologien ein Kostendilemma darstellen kann, da der Wert eines digitalen Zwillings oder eines anderen Assets nicht immer sofort sichtbar ist.

„Bauträger sind sehr gewinnorientiert“, sagte er. „Sie werden es zwar in Betracht ziehen, aber es ist eines der ersten Dinge, die gestrichen werden; die Leute wollen den Wert erkennen.“

Für Bauunternehmer kann die Möglichkeit, quantitativ nachzuweisen, wie digitale Werkzeuge Verzögerungen und Unsicherheiten reduzieren, genauso überzeugend sein wie der Nachweis von Kosteneinsparungen.

Ein besseres Bild der Stadt über und unter der Oberfläche

Ein zunehmender Vorteil digitaler Werkzeuge im urbanen Raum ist die bessere Kontrolle von Informationen über unterirdische und vernetzte Anlagen.

„Sie sind verborgen. Aus den Augen, aus dem Sinn“, bemerkte Moore. „Wir vergessen oft, was da alles im Verborgenen liegt. Wir denken erst daran, wenn etwas schiefgeht.“

Doch fortschrittliche Sensortechnik und aktive digitale Zwillinge können ein proaktiveres und weniger reaktives Bauen fördern. Anstatt auf einen Schaden zu warten, ermöglicht ein digitaler Zwilling des Untergrunds präventive Maßnahmen, wodurch Schadenskosten gesenkt und Notfallreparaturen minimiert werden.

„Wenn die Hauptwasserleitung 125 Jahre alt ist und eine Lebensdauer von 75 Jahren hat, sollten wir sie uns wohl einmal genauer ansehen“, sagte Moore.

Die weiterreichenden Auswirkungen digitaler Werkzeuge auf die Energieversorgung können auch zur Erreichung von Nachhaltigkeitszielen beitragen.

Anhand einer Fallstudie beschrieb Andrius Jurelionis, wie die Technische Universität Kaunas in Litauen eine digitale Plattform entwickelt hat, um die wichtigsten Betriebsparameter ihres Campus zu verfolgen.

„Gemeinsam mit Bentley und anderen Industriepartnern arbeiten wir an einer Plattform, auf der wir die wichtigsten Betriebsparameter unseres Campus erfassen“, sagte er. „Sie dient im Wesentlichen der Berechnung des CO₂-Fußabdrucks in Echtzeit.“

Das System erfasst mehr als 200 Parameter – darunter Innenraumklima, Energieerzeugung und -verbrauch, Belegung und das Laden von Elektrofahrzeugen.

„Die Grundidee ist die Entwicklung eines Modells, das für eine Kleinstadt geeignet ist. Es vereint zwei für uns wichtige Aspekte: Nachhaltigkeit und Energiesicherheit“, erklärte er und merkte an, dass das Projekt kürzlich Echtzeitdaten aus dem nationalen Stromnetz integriert habe. „Wir wissen stündlich, wie die Energie in Litauen produziert und verbraucht wird.“

Auch wenn Untergrund- und Nachhaltigkeitsmodellierung für die meisten Bauherren noch nicht zum Standard gehören, könnten sie ein neues Dienstleistungsangebot darstellen: Bauunternehmen könnten digitale Zwillingsmodelle für Infrastrukturprojekte als Zusatzleistung anbieten – und so wiederkehrende Einnahmequellen schaffen und sich als langfristige Partner statt als kurzfristige Bauunternehmen positionieren.

Die Zeit ist die Offenbarung

In jeder Diskussion im Rahmen der Städte-Breakout-Session erwies sich Zeit als die verborgene Währung der digitalen Transformation: Zeitersparnis bei Genehmigungen, Koordination und Anlagenwartung lange nach der Übergabe.

Ob durch Madrids Genehmigungsreformen, Hatchs Datenintegration oder die Live-Energiemodellierung der Universität Kaunas – das gemeinsame Ziel war klar: die Zeit zwischen Entwurf, Entscheidung und Umsetzung zu verkürzen.

Für das Bauwesen bedeutet dies einen Wandel: Bei der digitalen Technologie geht es nicht mehr nur um Präzision und Effizienz, sondern auch darum, Zeit zurückzugewinnen – Bauzeiten zu verkürzen, die Lebensdauer von Anlagen zu verlängern und sicherzustellen, dass Informationen über einen einzelnen Projektzyklus hinaus erhalten bleiben.