Innovativ und immersiv: Das Metaverse und die Bauindustrie

Bereits heute nutzen Bauunternehmen zunehmend virtuelle Umgebungen, um verschiedene Phasen der Planung, des Baus und des Betriebs von Gebäuden und Infrastruktur zu unterstützen. Gleichzeitig bewegen sich immer mehr Menschen in das so genannte Metaverse – nicht erst seit Facebooks Ambitionen wird dieses Konzept einer immersiven, rein digitalen Welt, die sich mit der realen Welt vermischt, immer beliebter. Der Einsatz des Metaverse in der Bauindustrie scheint also nur eine Frage der Zeit zu sein – oder?

Die Verwendung virtueller Umgebungen für die Planung und Visualisierung von Gebäuden, bevor diese in der realen Welt gebaut werden, erfreut sich seit einiger Zeit wachsender Beliebtheit. Diese Technologie steckt zwar noch in den Kinderschuhen, hat sich aber enorm weiterentwickelt und wird der Industrie noch lange helfen, in und auf die Zukunft zu bauen. Technologien der erweiterten Realität (XR – Extended Reality) wie Virtual und Augmented Reality (VR und AR) werden eingesetzt, um die Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen allen am Bau Beteiligten zu verbessern. Mit VR lassen sich beispielsweise virtuelle Begehungen von Gebäuden und Infrastrukturen erstellen, was die Kommunikation zwischen Designer*innen, Ingenieur*innen und Bauunternehmen verbessern kann. AR kann dazu verwendet werden, digitale Informationen über reale Umgebungen zu legen, um die Kommunikation zwischen den Stakeholdern verbessern. Darüber hinaus können diese Technologien zur Verbesserung von Entwurfs- und Bauprozessen eingesetzt werden: Mit VR können beispielsweise virtuelle Modelle und Tests durchgeführt werden, was zur Verringerung von Fehlern und Nacharbeit beitragen kann. AR kann verwendet werden, um auf der Baustelle Echtzeitinformationen wie Bauzeitpläne und Sicherheitsverfahren zur Verfügung zu stellen, was zu mehr Effizienz und Sicherheit beitragen kann. Sowohl AR als auch VR sind Vorstufen für das Metaverse – und verändern die Art, wie Teams planen, bauen und betreiben maßgeblich. Das Metaverse wird diese Veränderung weiter vorantreiben.

Das Metaverse bietet der Bauindustrie einzigartige Chancen: Insbesondere die Zusammenarbeit bei internationalen Projekten oder verschiedenen lokal angesiedelten Teams, wird deutlich vereinfacht. Alle Stakeholder können sich an einem Ort treffen, sich austauschen und den Fortschritt überwachen. Es braucht keine Videocalls mehr und keine Vorort-Begehungen – sondern alle Arbeitsschritte können im Metaverse erfolgen. Darüber hinaus bietet das Metaverse das Potenzial für eine zentrale Projekteinrichtung, in der alle Modelldaten gehostet werden können, um die Zusammenarbeit, die BIM-Koordination und die Visualisierung zu optimieren. Die potenziellen Vorteile des Metaverse für die Zusammenarbeit, die Akquise und den Austausch mit Kund*innen, die Entwurfsvisualisierung und die BIM-Koordination sind zu groß, um sie zu ignorieren. Doch es gibt auch Einschränkungen: So muss es möglich sein, auch im Metaverse Fragen der Haftung bei auftretenden Fehlern klären zu können – und Daten müssen sicher vor nachträglichen Manipulationen sein. Mit Blockchain-Technologie können digitale Daten fälschungssicher und transparent in Teams verwaltet werden. Zudem lassen sich Kollaborationsprozesse in der Planungs- und Bauphase transparenter gestalten und sicherer abwickeln. Mit Blockchain als Infrastruktur für die Zusammenarbeit können in Zukunft die Rechte an geistigem Eigentum wirksam geschützt sowie redundante und aufwändige Dokumentationen überflüssig gemacht werden. Eine Blockchain (oder Datensatzkette) ist dabei nichts anderes als eine große Datenbank, die mit einem „Ursprungsdatenblock“ beginnt. An diesen werden immer neue Datenblöcke chronologisch und nachträglich unveränderlich angehängt, nachdem sie durch alle Beteiligten überprüft und bestätigt wurden. Dabei bezieht sich jeder neu generierte Block mit einer eindeutigen Identifikationsnummer (dem „Hash“) auf seinen Vorgänger. Die so entstehende Datenbank bildet damit eine Historie von Datensätzen ab. Bei einer Blockchain werden also sämtliche Prozesse nicht auf einem, sondern simultan auf mehreren Computern gleichzeitig abgeschlossen. Dieses Vorgehen erhöht die Manipulationssicherheit zusätzlich. Eine Blockchain wird nicht von einer einzelnen Institution oder Person aktualisiert und validiert, sondern von allen Mitgliedern im Netzwerk gemeinsam. Diese Vereinbarung wird Konsens genannt. Die Blockchain-Technologie ist für ein sicheres Metaverse für die Bauindustrie unerlässlich.

Das Metaverse bietet der Bauindustrie eine einzigartige Chance: Es ermöglicht Menschen in das Bauprojekt während unterschiedlichster Phasen einzutauchen. Sie können die physische Welt mit allen Informationen des Modells oder des digitalen Zwillings erweitern, während die Infrastruktur entworfen, gebaut und betrieben wird.

Während des Designs interagieren Menschen im Metaverse mit dem Modell, um beispielsweise interdisziplinäre Entwurfsprüfungen durchzuführen. Sie identifizieren Probleme und visualisieren Änderungen, kommunizieren mittels Mark-Ups und verwenden digitale Tools für die Validierung der Designs. Während des Baus verwenden die Bauunternehmen Augmented Reality-Systeme, um den Bauablauf zu visualisieren und zu überprüfen. Dies minimiert Risiken und führt zu besseren Ergebnissen. In der Betriebsphase können auf Augmented Reality basierende digitale Zwillinge verwendet werden, um die Sicherheit durch Simulationen, Wartung, Schulungen oder sogar Ferninspektionen zu gewährleisten.
Zudem können im Metaverse Arbeitsabläufe, die sich schwer üben lassen, zeitaufwändig oder gefährlich sind, geprobt – und damit sicherer gestaltet werden. Beispielsweise können Qualitätskontrollen bei Infrastrukturbauwerken wie Brücken, aus der Ferne mithilfe von Drohnen und einem realitätsgetreuen Modell und komplett digitalisiert durchgeführt werden. Somit wird die Sicherheit der Mitarbeitenden, aber auch die Effizienz und die Genauigkeit erhöht.
Das Metaverse sorgt dafür, dass sich sowohl die Zusammenarbeit als auch die Kommunikation miteinander verändert. Diese Fortschritte ermöglichen einen grenzenlosen Austausch von Ideen in einem Team, im ganzen Land oder auf der ganzen Welt: Expert*innen können sich aus allen Ländern im Metaverse zusammenfinden, um gemeinsam Lösungen zu erarbeiten – und damit zu besseren, nachhaltigeren und effizienteren Gebäuden beitragen.

Das Metaverse ist in vielerlei Hinsicht disruptiv und wird die Art wie Menschen miteinander kommunizieren, zusammenarbeiten und damit auch Gebäude und Infrastrukturen planen, bauen und betreiben, verändern. Es ist zwar unwahrscheinlich, dass die virtuelle Realität 3D-Modelle und andere herkömmliche Konstruktionsstandards vollständig ersetzen wird, aber die Technologie wird es Bauunternehmern erleichtern, ihren Kund*innen Entscheidungen zu erläutern und das fertige Gebäude zu präsentieren, bevor der erste Spatenstich erfolgt. Das sorgt für mehr Transparenz, Klarheit und verbessert die Zusammenarbeit – denn niemand hat mehr das Gefühl, in gewisse Entscheidungen nicht eingebunden gewesen zu sein – oder sie nicht vollständig erfassen zu können. Das Metaverse ist noch kein vollständig ausgereiftes Konzept – und es wird Offenheit und einheitliche Standards brauchen, um die Akzeptanz für ein solch immersives Erlebnis zu steigern – in der Gesellschaft, aber auch in der Bauindustrie. Das Metaverse bietet jedoch allen Stakeholdern erhebliche Vorteile – und sorgt für mehr Kollaboration, Kommunikation und Effizienz in einer Branche, die in allen drei genannten Bereichen noch Nachholbedarf hat. Bauwerke und Infrastrukturen werden im Metaverse in allen Dimensionen erlebbar – und alle am Gebäudelebenszyklus Beteiligten können mithilfe des Metaverse bessere Gebäude planen, bauen und betreiben.