End-to-End-Digitalisierung bei einem Tiefbauunternehmen

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Der Steuer Tiefbau GmbH ist es mit innovativen Mitteln gelungen, aktuelle Technologien in ihre Arbeitsprozesse zu integrieren. Das Management hat sowohl die Digitalisierung der Organisationsprozesse als auch des Betriebs auf der Baustelle mit Bauwerksmodellen und entsprechender Hardware bewältigt.

3-D-Baggersteuerung mit Stufengraben für Kanalbau
3-D-Baggersteuerung mit Stufengraben für Kanalbau
Bildquelle: Steuer Tiefbau GmbH

Im ersten Schritt zur digitalen Unternehmenstransformation wurde bei Steuer Tiefbau dafür gesorgt, dass alle Mitarbeiter – vom Bauhelfer über den Maschinisten bis hin zur Bauleitung und Geschäftsführung – über ein mobiles Endgerät verfügen. Über diese Smartphones oder Tablets werden verschiedene Applikationen für die Arbeit auf der Baustelle genutzt. Dazu zählen die digitale Zeiterfassung, Bautagesberichte sowie die Erstellung von Aufmaßen per Foto, die auf Wunsch direkt mit einem Lasermessgerät vernetzt werden kann.

Die unternehmensinterne Datenverwaltung erfolgt über eine private Cloud-Lösung. Dadurch können allen berechtigten Projektbeteiligten die erforderlichen Informationen, unabhängig vom Endgerät, zeitunabhängig abrufen. Dazu ist es unkompliziert möglich, Informationen durch Freigaben auch mit externen Projektpartnern zu teilen, ohne um die Sicherheit der Daten fürchten zu müssen. Darüber ist möglich, datenschutzrechtlich einwandfrei zu agieren. Ab der Polier-Ebene kommen Tablets mit großem Bildschirm zum Einsatz, sodass auch CAD-Pläne und -Modelle gut ablesbar sind. Somit können sowohl Planer vom Büro aus als auch Verantwortliche auf der Baustelle vor Ort notwendige Anpassungen vornehmen.

Messdaten lassen sich zwischen Roverstab und Bagger austauschen.
Messdaten lassen sich zwischen Roverstab und Bagger austauschen.
Bildquelle: Steuer Tiefbau GmbH

Upgrade des Maschinenparks

Einer der Bagger wurde mit einer 3-D-Maschinensteuerung ausgestattet, für Vermessungs- und Aufmaßtätigkeiten wurde ein GPS-Roverstab angeschafft. Die damit generierten 2-D-Plandaten werden durch das Unternehmen selbst aufbereitet und zu einem 3-D-Modell weiterverarbeitet. Die resultierenden Modelle können dann über eine Onlineverbindung an den Bagger übermittelt werden.

Aber auch der Bagger selbst kann als Messgerät fungieren. Der Datenaustausch mit dem Bagger funktioniert auch in diesem Fall über eine drahtlose Internet-Verbindung. Damit können ortsunabhängig Plankorrekturen vorgenommen oder Änderungen am Modell besprochen und angepasst werden – ohne dass jemand auf der Baustelle anwesend sein muss.

„Nach den ersten Erfahrungen im praktischen Betrieb zeichnet sich ab, dass wir mit dieser Verfahrensweise im Hinblick auf Produktivität und Qualität wirklich hervorragende Ergebnisse erzielen werden“, erklärt Dominik Steuer, Juniorchef des Unternehmens. Gesonderte Vermessungsarbeiten waren überflüssig, da von Beginn an mit einem Modell gearbeitet wurde, das sowohl über den Bagger als auch über den Roverstab abgerufen werden kann. Durch das modellbasierte Arbeiten konnten die Bodenschichten exakt nach DIN eingebaut werden – für den Bauherren ein nicht zu unterschätzender Vorteil: Denn das Unternehmen konnte das komplette Mengenrisiko übernehmen und der Bauherr hatte Kostensicherheit.

3-D-Modell einer Erschließungsmaßnahme:
Blau ist die Frostschutzschicht, gelb die Hausanschlüsse, rot die Straßeneinlaufschächte.
3-D-Modell einer Erschließungsmaßnahme: Blau ist die Frostschutzschicht, gelb die Hausanschlüsse, rot die Straßeneinlaufschächte.
Bildquelle: Steuer Tiefbau GmbH

Digitalisierungsstrategie des Unternehmens

Als KMU verfügt Steuer Tiefbau über kein spezifisches „BIM-Team“. Dennoch ist das Unternehmen aufgrund seiner digitalen Ausrichtung in der Lage, öffentliche Aufträge im Tiefbau zu modellieren und die Modelldaten für Maschinensteuerung, Aufmaß und mobile Geräte bereitzustellen. Dadurch ergeben sich erhebliche Zeit- und Kostenvorteile. Mittelfristig hat sich die Unternehmensführung das Ziel gesetzt, zu 100 % digital zu agieren. Die unternehmensinternen Prozesse werden bereits heute vollständig elektronisch abgewickelt. Lediglich für die Kommunikation mit externen Partnern ist der Gebrauch von Papier noch notwendig, beispielsweise beim Versand von Rechnungen und Aufmaßen – soweit die Kunden das wünschen.

Mittelfristig sollen deutlich mehr Baugeräte mit Sensorik ausgestattet werden, damit eine End-to-End-Digitalisierung ermöglicht wird. Kern dieses umfassenden Ansatzes ist, dass Daten digital an einem Ort erfasst und abgelegt werden, damit sie dann von verschiedenen Geräten abgerufen, benutzt und geändert werden können. Steuer Tiefbau setzt dafür auf die eingangs erwähnte private Cloud-Lösung, die es erlaubt, Daten mit beliebigen Endgeräten abzurufen und anzuzeigen. Mehr noch: Diese private Cloud-Lösung lässt zu, Rollen mit individuellen Zugriffsberechtigungen zu definieren, sodass auch externe Stakeholder exakt auf die Daten zugreifen können, die sie benötigen. Kunden können beispielsweise Bilder zum Fortschritt ihres Bauvorhabens abrufen und Ingenieure Aufmaße und Pläne mit einem eigens eingerichteten Nutzer-Account herunterladen und einsehen. Der universelle digitale Ansatz kommt auch bei Prozessen im Personalbereich zum Tragen: Jeder Beschäftigte bei Steuer Tiefbau kann mit dem Betriebs-Smartphone und einer eigens dafür entwickelten App für jedes Projekt Daten, wie Arbeitszeit, Geräte, Material, Bilder und Nachunternehmer, erfassen.

Bildquelle: Steuer Tiefbau GmbH

Die Belegschaft erfolgreich einbinden

Mit der Einführung der digitalen Zeiterfassung waren die Beschäftigten erstmals in ihrem Berufsalltag mit der Digitalisierung konfrontiert. Mittlerweile werden die digitalen Tools ausgesprochen positiv wahrgenommen. Im Vorfeld der Einführungen waren die Führungskräfte bemüht, so viel Transparenz wie möglich herzustellen und damit Vertrauen zu gewinnen. Beide Seiten haben offen darüber gesprochen, dass die Nutzung der Applikationen nicht zu Kontrollzwecken, sondern zur Arbeitserleichterung dienen. Dominik Steuer hat die Erfahrung gemacht, dass nach der Eingewöhnung die Frage der Notwendigkeit nicht mehr gestellt wurde. Seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter würden offen und mit Neugier an das Thema Digitalisierung herangehen, die Vorteile ergäben sich mit der Nutzung.

Steuer startete die Einführung mit einer vierwöchigen Übergangszeit, während derer die Beschäftigten dazu angehalten waren, die Anwendungen auf ihre Schwachstellen hin zu testen und Defizite im System zu melden. In einem gemeinsamen Workshop wurde dann die Datenbank aufgesetzt – im Abgleich mit den Nutzer-Anforderungen. Positiver Effekt dieses Vorgehens: Aufgrund der intuitiven Bedienung der mobilen Applikation waren keine zusätzlichen Softwareschulungen notwendig.

Die etablierten Unternehmensstrukturen erwiesen sich als großer Vorteil: Juniorchef Dominik Steuer brachte ein weitreichendes Know-how in Sachen Digitalisierung mit und konnte es erfolgreich mit den anderen Führungskräften teilen. Steuer Tiefbau weist einen verhältnismäßig niedrigen Altersdurchschnitt auf. Für die meisten Unternehmensangehörigen gehört der Umgang mit digitalen Tools zum Alltag. Vergleichbares im Beruf zu verwenden, stellte für sie keine Hürde dar.

 

Hemmnisse und Chancen aus Unternehmenssicht

Gemessen an den bisherigen Erfahrungen des Unternehmens liegen die Chancen der digitalen Transformation in einer deutlich besseren Planbarkeit, Transparenz und Effizienz der Baustellen. Der Aufwand für die Vorplanung sei zwar höher, dafür kann das Unternehmen aber auf der Baustelle effizienter agieren und gegenüber Stakeholdern professioneller auftreten. Das größte Hemmnis für eine effiziente Digitalisierung sei das oftmals unzureichende Mobilfunknetz im ländlichen Raum – so wird die Umsetzung in der Steuer Tiefbau GmbH leider durch Funklöcher im 4G-Netz ausgebremst.

 

Tipps für andere Bauunternehmen

Nach Erfahrungen von Dominik Steuer würden viele Bauunternehmen die Digitalisierung gegenwärtig ablehnen, da sie damit das eigene Vorgehen in Teilen offenlegen und ihr Geschäftsmodell preisgeben müssten. Steuer engagiert sich im Verband und bei Jungunternehmer-Treffen dafür, diese Ängste abzubauen. Seiner Meinung nach sei die Technologie mittlerweile auch für Mittelständler erschwinglich. Der Fokus sollte dabei auf der Nutzerfreundlichkeit liegen, die Welt sollte mit der Digitalisierung einfacher, nicht komplizierter werden.

Als Juniorchef hat Steuer die Digitalisierung im Unternehmen als zentrales Zukunftsthema erkannt, deshalb findet er, dass insbesondere ein Generationenwechsel im Unternehmen eine Chance für die Digitalisierung sein kann.

Die Vorreiterrolle angenommen

Um den eingeschlagenen digitalen Weg zu verstetigen, engagiert sich das Familienunternehmen als geförderter Partner im Forschungsprojekt „Smart Design and Construction“ (SDaC). Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer Datenplattform, die die technische Grundlage für Anwendungen auf Basis künstlicher Intelligenz (KI) in Planungs- und Produktionsprozessen der Bauwirtschaft bildet (siehe auch BauPortal 1/2020). Das Forschungsprojekt, an dem die BG BAU als assoziierter Partner beteiligt ist, wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie initiiert und startete im April 2019. Am anhängigen Wettbewerb hat Steuer Tiefbau als deutschlandweit einziges Unternehmen der Bauwirtschaft mit Auszeichnung teilgenommen. Das Unternehmen verbindet damit aber auch konkrete Anliegen: Zum einen müssten sich Geschäftsmodelle von Softwarelösungen ändern und z. B. flexiblere Lizenzmodelle angeboten werden. Zudem sollten Apps die Praxis im Baubereich einbeziehen oder modular eingerichtet werden können, um unnötige Funktionen abstellen zu können und die Komplexität zu reduzieren. Am besten sei es, die Anwender in die Entwicklung einzubeziehen. Dann würde es sicher auch anderen Unternehmen der Baubranche leichter fallen, die unvermeidliche Digitalisierung ihrer Betriebe voranzutreiben.

Autoren

Stephan Imhof

Redaktion BauPortal

Dominik Steuer

Steuer Tiefbau GmbH


Ausgabe

BauPortal 2|2020