Handwerk 4.0 HaMiZu: Projekt "BIMPUT" soll Gewerke der Baubranche in BIM-Prozesse integrieren

In diesem Beitrag berichtet handwerk magazin über den Einsatz innovativer Technologien im Handwerk, an denen im Rahmen des Projekts "HaMiZu" (Kurzform für "Handwerk mit Zukunft") geforscht wird. Das achte Forschungsprojekt, über das wir berichten: "BIMPUT" – digitale Feedbackmechanismen für Bauhandwerker zur Sicherstellung der Integration in den BIM-Lebenszyklus.

Logo HaMiZu, Heinz-Piest-Institut für Handwerkstechnik an der Leibniz Universität Hannover
"HaMiZu" (Kurzform für "Handwerk mit Zukunft") – ein Forschungsprojekt des Heinz-Piest-Instituts für Handwerkstechnik (HPI). - © Heinz-Piest-Institut für Handwerkstechnik an der Leibniz Universität Hannover

HaMiZu-Forschungsprojekt "BIMPUT"

Ziel von "BIMPUT": Auf der Baustelle lassen sich 3D-Daten besser verarbeiten – in Echtzeit. - © BIMPUT

Keine Seltenheit in vielen Bauprojekten: Der Planer ist stolz auf die Fülle an wichtigen Daten, die ihm Building Information Modeling (BIM) in der Planungsphase bereitstellt. Blöd nur, dass die ausführenden Gewerke vor Ort dann darauf nicht direkt zugreifen können und notgedrungen auf 2D-Zeichnungen und PDF-Pläne zurück­greifen müssen.

Die Folge: Medienbrüche, Infoverluste und fehleranfällige Abstimmungspro­zesse. Mitunter sorgt das für schlechte Stimmung am Bau, da sich das ganze Vorhaben ver­zögert oder Mehrkosten anfallen.

Zwei Feedbackmodule im Fokus

Ein Dilemma, mit dem sich die acht Projektpartner von "BIMPUT" zwischen ­August 2022 und Juli 2025 intensiv beschäftigt haben. Das Ziel des vom Bundesforschungs­ministerium geförderten Projekts: eine benutzerfreundliche und intuitiv bedienbare digitale Anwendung zu schaffen, die Bauhandwerker direkt auf der Baustelle in die Lage versetzt, 3D-­Daten in Echtzeit zu erfassen, anzupassen und in bestehende Planungsprozesse einzupflegen.

Dabei standen zwei sogenannte Feedbackmodule im Fokus, schreibt das Heinz-Piest-Institut für Handwerkstechnik an der Leibniz Universität Hannover in seinem Abschlussbericht. „Das erste Modul ermöglicht Handwerksbetrieben die aktive Mitwirkung an der BIM-gestützten Planungsphase. Das zweite Modul dient der Erfassung sogenannter As-built-Modelle, also der digitalen Abbildung des real ausgeführten Bauzustands“, heißt es dort weiter. Die beiden Komponenten würden zudem um eine noch zu entwickelnde Konsolidierung der BIM-Daten ergänzt.

Mobil einsetzbare Lösungen

Doch können sich Handwerker nun über einen einfacheren BIM-Zugang, Effizienzsteigerungen, Qualitätssicherung und medienbruchfreie Prozesse auf der Baustelle freuen? Wie der Abschlussbericht zeigt, hat BIMPUT ein modulares System aus Softwaretools, Schnittstellen und organisatorischen Konzepten geschaffen, „das Handwerksbetriebe erstmals in die Lage versetzt, BIM-Daten praxisnah zu nutzen und aktiv zu pflegen“. Die Lösungen seien mobil einsetzbar, interoperabel und auf einfache Integration in bestehende Prozesse ausgelegt. „Damit wird der BIM-Reifegrad im Handwerk messbar gesteigert“, so das Fazit.

Forschungsprojekt "BIMPUT" auf einen Blick:
Das Projekt:BIMPUT – digitale Feedbackmechanismen für ausführende Gewerke der Baubranche zur Sicherstellung der Integration in den BIM-Lebenszyklus.
Die Laufzeit:1. Oktober 2021 bis 30. September 2024
Die Partner:Universität Siegen, Institut für Wirtschaftsinformatik, Siegen

Universität Siegen, Lehrstuhl für Dienstleistungsentwicklung in KMU und Handwerk, ­Siegen

Bäcker Haustechnik GmbH & Co. KG (HEEET), Siegen

Büdenbender Dachtechnik GmbH, Siegen

Berge-Bau GmbH & Co. KG, Erndtebrück

G-TEC Ingenieure GmbH, Siegen

formitas AG, Aachen

wirbauen.digital GmbH, Siegen
Das Ziel:Eine benutzerfreundliche und intuitiv bedienbare Anwendung, mit der Handwerker direkt auf der Baustelle 3D-Daten in Echtzeit erfassen, anpassen und einpflegen können.
Das Zitat:"Der BIM-Reifegrad wird im Handwerk messbar gesteigert­."
Aus dem Abschlussbericht des Heinz-Piest-Instituts für Handwerkstechnik, Hannover.

HaMiZu-Forschungsprojekt "FrisAR"

Das Ziel von "FrisAR": Einen neuen Weg der Beratung und Inspiration im Friseursalon schaffen. - © FrisAR

Soll ich mir heute eine dieser 2025er-Trendfrisuren gönnen? Doch was ist, wenn mir Blunt Bob oder Curtain Bangs nicht stehen? Antworten in dieser Entscheidungs­findung könnte ­künftig eine KI-gestützte 3D-Frisur-App namens „Fris­AR“ geben. Das vom Bundesforschungsministerium geförderte Projekt möchte die Beratung und Inspiration im Friseursalon aufs nächste Level heben. Nicht mehr, aber auch nicht weniger.

Wir bieten eine Art digitale Stilberatung, die auf KI-generierten 3D-Modellen basiert“, fasst es Koordinator Sebastian Weber von der Universität Bremen zusammen. Und diese soll im ­Salon fließend in den Alltag eingebettet werden – so das Ergebnis mehrerer Workshops, 26 bundesweiter Interviews mit Friseur­betrieben, begleitender Umfragestudien mit Kunden sowie zahlreicher Praxistests, bei denen verschiedene Varianten ausprobiert und direkt im Salonalltag verglichen wurden. Bedeutet: Die ­Friseure schnappen sich ein Tablet und spielen mit dem ­Kunden Frisuren und Haar­farben digital durch – in Echtzeit und mit dem ­Gesicht des Kunden. Einfach ein Foto aufnehmen, die Software erstellt ­automatisch ein realistisches 3D-Kopf­modell, auf das sich verschie­dene Styles aufsetzen lassen. Die Vorteile für die ­Betriebe: eine direktere Kommunikation, eine höhere Kunden­zufriedenheit und eine größere Wertschöpfung.

Intuitiv und praxistauglich

Doch dafür musste zunächst das tiefe Fach­wissen der Friseure in der App exakt umgesetzt werden, erklärt Wissenschaftler Weber. „Im Projekt wurde nicht nur modernste KI integriert, sondern auch konsequent das Fachwissen der Friseure eingebunden – von Haarschnitten und -farben über Produkte bis hin zur Fachsprache. Besonders wichtig war dabei die enge Zusammenarbeit mit den beiden ­Praxispartnern, Goldrausch Friseure aus Wiesbaden und Mirel Friseure aus Frankfurt am Main, die ihr Know-how direkt in die Entwicklung eingebracht haben. Auf diese Weise konnte eine Lösung ent­stehen, die Technik und Nutzerbedürfnisse verbindet und sowohl intuitiv als auch praxistauglich ist.“

Auch zum sogenannten User Interface gaben die Praktiker ihr Feedback. „Der gesamte Prozess muss so gestaltet sein, dass er im stressigen Friseuralltag ohne zusätzliche Hürden funktioniert. Nur dann entsteht echter Mehrwert – für die Betriebe und ihre Kundschaft.“

KI-Potenziale endlich nutzen

Das Forschungsprojekt hat festgestellt, dass Friseurbetriebe digitale Tools für die Terminvereinbarung oder ­Social Media ­bereits verstärkt nutzten, wesentliche Bereiche wie KI-gestützte Visualisierung jedoch kaum eine Rolle spielten. Weber: „Die Potenziale von KI werden im Handwerk bislang nicht in ausreichendem Umfang genutzt. Mit 'FrisAR' soll sich das ändern, indem Kunden und Betriebe gleicher­maßen in die Dienstleistungs­prozesse eingebunden und Wertschöpfungsmodelle modernisiert werden.“

Forschungsprojekt "FrisAR" auf einen Blick:
Das Projekt:FrisAR – Gestaltung adaptiver und individualisierter Kundenbeziehungen im Friseurhandwerk mit künstlicher Intelligenz.
Die Laufzeit:1. Oktober 2022 bis 30. September 2025
Die Partner:Universität Bremen, ­Bremen

snoopmedia GmbH, Grafschaft

World of VR GmbH, Köln

Goldrausch Friseure, Wiesbaden

Mirel Friseure, Frankfurt am Main

Zentralverband des Deutschen Friseurhandwerks, Köln
Das Ziel:Um gezielt den neuen Herausforde­rungen in Sachen Kundenzufriedenheit, -bindung und -kommunikation zu begegnen, entwickeln die Projektpartner die KI-gestützte 3D-Frisur-App "FrisAR" – für einen neuen Weg der Beratung und Inspiration im Friseursalon.
Das Zitat:"Durch die ­getreue, digi­tale Umsetzung des Friseur­wissens entsteht Mehrwert für Kunden und Betriebe."
Sebastian Weber, Universität Bremen

HaMiZu-Forschungsprojekt "KINCHI"

Das Team hinter der Plattform: Konsortialtreffen in Heilbronn. - © KINCHI

Die Zeit drängt im Handwerk. Lästige Mehreingaben und potenzielle Fehler in Sachen Auftragsabwicklung kommen da natürlich völlig unge­legen. Doch Schnittstellen zwischen den verschiedenen Software­lösungen sind aufwendig und teuer – und werden deshalb von den Softwareanbietern nur ­selten bereitgestellt. Umso wichtiger, dass sich ein vom Bundesforschungs­ministerium gefördertes Projekt namens KINCHI seit rund zweieinhalb Jahren dieser Thematik annimmt.

Cloud-Plattform, die bestehende IT-Anwendungen im Hintergrund verknüpft

Denn das Konsortium hat erkannt, dass die Digitalisierung der Auftrags­abwicklung ein wichtiger Hebel ist, um den Aufwand für Planungs- und Verwaltungsaufgaben in den unterschiedlichen Handwerksbranchen zu senken. „Unser Ziel ist es, die Digitalisierung der gesamten Auftragsabwicklung nahtlos und durchgängig zu ermög­lichen“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Theo Lutz, Leiter Forschungsgruppe Digital Supply Chain (DSC) und Stellv. Leiter Institute for Machine Learning and Analytics (IMLA) an der Hochschule Offenburg. Laut dem Projektleiter entwickle KINCHI dafür eine Cloud-Plattform, die bestehende IT-Anwendungen im Hintergrund verknüpft. Das Ziel: Die Handwerker sollen auch künftig in ihren gewohnten und auf ihr Gewerk spezialisierten IT-Tools arbeiten können. Eine wichtige Voraus­setzung: „Wir müssen die gesamte Bandbreite des Handwerks im Blick haben“, so Lutz.

Schnell und zuverlässig – das soll auch der Vorteil der ­neuen Plattform sein. Alle können sich daran andocken, um Daten fehlerfrei und automatisiert weiterzugeben. Dank dieser dadurch erreichten, neuen Dienst­leistungserfahrung profitieren dann ­übrigens auch die Kunden der Handwerksbetriebe von KINCHI.

Keine Barrieren mehr

Doch der Reihe nach. Zunächst stand im Forschungsprojekt die aufwendige Ana­lyse von unter anderem Prozessen, Ab­läufen und Handwerker-Tools an, dann die Konzeptionsphase und die konkrete Programmierung der Plattform sowie im finalen Schritt das Testen. „Die vier Handwerksbetriebe sind hier voll dabei“, berichtet Lutz aus der Praxis. Mehr noch: Die Digitalisierungs­barrieren würden mithilfe von KINCHI grundsätzlich ab­gebaut, freut sich der Projektleiter.

Forschungsprojekt "KINCHI" auf einen Blick:
Das Projekt:KINCHI – effiziente Auftragsabwicklung dank verknüpfter und orchestrierter Apps.
Die Laufzeit:1. Januar 2023 bis 31. Dezember 2025
Die Partner:actimage, Kehl

geoCapture, Hopsten

HACOMplus, Neuss

Hans Gottsberg, Oststeinbek

Hochschule Offenburg, Offenburg

IN-Software, Karlsbad

Konz & Schaefer Ausbau Heilbronn, Untergruppenbach

Kotyza Haustechnik, ­Freigericht

myCraftnote Digital, Berlin

Schreinerei Georg Bohnert, Ottenhöfen

wirsindhandwerk, Konstanz
Das Ziel:Das Forschungsprojekt soll Handwerkern die Digitalisierung ihrer gesamten Auftragsabwicklung nahtlos und durchgängig ermöglichen. Die entwickelte Cloud-Plattform verknüpft die existierenden IT-Anwendungen im Hintergrund.
Das Zitat:"Wir müssen die gesamte Bandbreite des Handwerks im Blick haben­."
Prof. Dr.-Ing. Theo Lutz, Hochschule Offenburg

HaMiZu-Forschungsprojekt "ReHOpE"

Forschung am tragenden Objekt: Aktive Exoskelette sollen den Handwerksalltag leichter machen. - © ReHOpE

Schnell noch mit schwerem Gerät die Treppe rauf zum Kunden, gekonnt auf der Baustelle eine unebene Fläche überwinden oder auf der Leiter über Kopf einen Auftrag fertigstellen. Der Handwerksalltag kann komplex sein – und richtig anstrengend. Wie sich diese körperlichen Belastungen in den ­verschiedensten Handwerksberufen mit aktiven Exoskeletten reduzieren lassen, dieser Frage geht das vom Bundes­forschungsministerium geförderte Projekt ReHOpE seit August 2022 nach.

Die eierlegende Wollmilchsau unter den Exoskeletten existiert nicht

Derzeit existieren noch keine Sys­teme, die diese Anforderungen befriedigend erfüllen“, erklärt Dr. Tim Stratmann im ­Videocall. Oder etwas plakativer: „Es gibt keine eierlegende Wollmilchsau.“ Der Projektkoordinator ist unter anderem Gruppenleiter der Smart Human ­Robot Collaboration von OFFIS e. V., einem Institut für Informatik aus Oldenburg. Und der Wissenschaftler gibt noch einen wichtigen Punkt zu bedenken: Das Exo­skelett muss auf der Baustelle natürlich „ergonomisch sitzen und gleichzeitig einfach und sicher anwendbar sein“. Denn schon ­drückende Sicherheitsschuhe nerven, bei dieser Art von Hilfsmittel ist das aber noch mal eine ganz andere Nummer.

Exakt hier können sich die teilnehmenden Handwerksbetriebe mit ihren Teams am besten in das Projekt einbringen. Reduzieren die Hilfsmittel die physischen Belastungen tatsächlich? Werden proaktiv Fehlhaltungen wirklich vermieden? Muss man nach der Exoskelett-Einführung die Arbeitsabläufe verändern? Wie wirkt sich das Ganze auf die Gefährdungsbeurteilung auf der Baustelle aus? Was bedeutet das für das Tragen der Schutzausrüstung? Und lässt sich mit der Exo­skelett-Technik die Attraktivität des Berufsbildes steigern?

Analyse der Körperhaltung

Ein Beispiel aus dem Forschungsprojekt: Die Mitarbeiter der drei beteiligten Handwerksbetriebe schnallen sich Sensoren um, damit die Wissenschaftler mittels IT-Lösung typische Bewegungsabläufe aus dem Handwerks­alltag aufzeichnen und analysieren können. „Wo drückt der Schuh am meisten? Das wollen wir dabei herausfinden“, so Stratmann. Momentan gebe es zum Thema Körperhaltung noch keine passenden Studien. Fürs Handwerk möchte man das jetzt ändern.

Forschungsprojekt "ReHOpE" auf einen Blick:
Das Projekt:ReHOpE – Reduktion körperlicher Belas­tungen in Handwerksberufen durch ­optimierte Exoskelette.
Die Laufzeit:1. August 2022 bis 31. Dezember 2025
Die Partner:OFFIS – Institut für Informatik, ­Oldenburg

Osterhues Haustechnik GmbH, Oldenburg

Hans Thormählen GmbH & Co. KG, Großenmeer

Friedrich Ahlers GmbH, Oldenburg

Uber GmbH, Jever

AUXSYS GmbH, Aachen

Handwerkskammer Oldenburg
Das Ziel:Exoskelette für das Handwerk zugänglich machen, aktive Exoskelette hinsichtlich der Unterstützungsbedarfe im Handwerk optimieren sowie digitale Einsatzplanungswerkzeuge und neue Geschäftsmodelle fürs Orthopädie­technik-Handwerk entwickeln.
Das Zitat:"Die beteiligten Hand­werker sind in unserem Forschungs­projekt sehr motiviert."
Dr. Tim Stratmann, OFFIS e. V. – Institut für Informatik, Oldenburg

HaMiZu-Forschungsprojekt "3DiH"

Intensiver Austausch: Handwerker, Programmierer und Wissenschaftler beim Hackathon. - © 3DiH

Wer mit Wissenschaftler Gustavo Melo telefoniert, darf keine Lust auf Süßes haben. Denn in seinem vom BMBF geförderten Forschungsprojekt „3DiH“ geht es viel um Kondi­toren-Köstlichkeiten, etwa 3D-Druck mit Schokolade, kreative Cake­topper oder Werkzeuge für Pâtisserie in Perfektion. Da muss man stark bleiben, oder? Projektleiter Melo, der an der RWTH Aachen University am Lehrstuhl für Digital Addi­tive Production DAP forscht, lacht. „Bei uns steht die ­digitale Plattform im Fokus.“

Innovative 3D-Anwenderplattform fürs Lebensmittelhandwerk

Gemeint ist eine innovative 3D-Anwenderplattform für das Lebensmittelhandwerk, dank der Konditoren der einfache Einsatz des 3D-Drucks im Arbeitsprozess, die schnelle Umsetzung von Designideen, die effiziente Produk­tion von Torten und Co. sowie deren erfolgreiche Vermarktung gelingen soll.

Konditoren können digitale Handwerker werden – für dieses Ziel bringen neun Projektpartner (siehe Tabelle) seit August 2022 ihre Expertise ein. Darunter vier Konditoreien, die große ­Potenziale für sich in der Nutzung von 3D-Druckverfahren sehen. Die Aufgaben der Praktiker im Forschungsprojekt: ­erstens die Chancen im eigenen Handwerksbetrieb ermitteln, zweitens 3D-Druckmaß­nahmen vorbereiten und durch­führen, drittens die Mitarbeiter schulen sowie viertens auf der Plattform und im Netzwerk mitwirken. Und so kann es schon mal sein, dass die Kondi­torei Madame ­Gâteaux aus Stolberg zum 3DiH-Jahrestreffen einen leckeren Schoko­kuchen samt 3D-Druck-Komponenten mitbringt.

Vom Osterhasen bis zum Brautpaar

Auch Wissenschaftler Melo ist von den Vorteilen des 3D-Drucks im Lebensmittelhandwerk überzeugt. Im Videocall spricht er darüber und zeigt Fotos von personalisierten Einzelstücken, nennt die Produktion von Kleinserien, berichtet über die Formenentwicklung, beispielsweise aus Polymer, und zeigt Osterhasen-Design­vorlagen auf der Plattform. Besonders sei für ihn gewesen, wie sich Programmierer und Handwerker – auch generationenübergreifend – in das Forschungsprojekt gestürzt hätten. Jetzt müsse der digitale Marktplatz eine Heimat finden und vermarktet werden. Die Potenziale seien einfach zu groß.

Forschungsprojekt "3DiH" auf einen Blick:
Das Projekt:3DiH – eine innovative 3D-Anwender­plattform für das Lebensmittelhandwerk.
Die Laufzeit:1. August 2022 bis 31. Dezember 2025
Die Partner:RWTH Aachen University, ­Aachen

Institut für Betriebsführung im DHI e.V. (itb), Karlsruhe

Print4Taste GmbH, Freising

Trinckle 3D GmbH, Berlin

Zentrum für Ernährung und Gesundheit der HWK Koblenz (ZEG), Koblenz

Café & Konditorei Baumann, Koblenz

Café Konditorei ourewäller Kuchestubb, Mörlenbach

Madame Gâteaux, Stolberg

Confiserie Reichert, Berlin
Das Ziel:Die 3D-Anwenderplattform soll Konditoren den einfachen Einsatz des 3D-Drucks, eine schnelle Umsetzung von Designideen, die Produktion von Produkten und Hilfsmitteln sowie deren Vermarktung ermöglichen.
Das Zitat:"Wir haben ­begonnen, ­unseren digitalen Marktplatz zu backen."
Gustavo Melo, RWTH Aachen University – Digital Additive Production DAP

HaMiZu-Forschungsprojekt "IoT4H"

Hackathons sind ein wichtiges Mittel, um Ideen wie die Dachrinne mit Sensor gemeinsam mit dem Handwerk zu testen. - © Stefan Veres

Die Einschätzung von Alexander Paulus stimmt positiv. „Hand­werks­chefs haben die Notwendigkeit der Digitalisierung längst erkannt und Lust, an Forschungsprojekten wie unserem mitzumachen“, erklärt der Wissenschaftler von der Bergischen Universität Wuppertal. Wäre da nicht die viel diskutierte Bürokratie, die schnell die Euphorie im Keim ersticken kann. Zum Glück war dies bei den Handwerksbetrieben (siehe Tabelle), die sich im August 2022 in das vom Bildungsministerium geförderte Projekt „IoT4H“ gestürzt haben, nicht der Fall.

Das Ziel: Handwerkschefs sollen künftig digitale Geschäftsmodelle anbieten können – optimalerweise im Rahmen von Wartungsverträgen. Gut für die Kundenbindung. Paulus konkretisiert den Ansatz noch ein bisschen: „Das heißt, es geht um eine Dienstleistung, für die ich nicht vor Ort bin. Und ich bekomme Geld für eine Dienstleistung, für die ich dauerhaft keinen Mitarbeiter­ zur Verfügung stellen muss.“ Beispielsweise für die Über­wachung von Dachrinnen, damit diese nicht verstopfen, oder die Feuchtigkeitsmessung in Steinen – ­alles übrigens mittels Sensorik.

Sensoren selbst entwickelt

Doch kommen wir zurück zu IoT4H und der Plattform. War ursprünglich geplant, das Digitalportal aufzusetzen, damit die Betriebe mit ihren eigenen Sensoren Daten erfassen und diese in die Plattform einspeisen können, musste das Team um Projektleiter Paulus bei laufender Fahrt umsteuern. „Es gab einfach nicht die Sensoren, die das ­erfassen, was unsere Betriebe benötigen.“ Doch ohne passende Sensoren keine moderne Datenökonomie. Also was tun? „Wir bauen die Sensoren jetzt selbst“, berichtet der Wissenschaftler im Gespräch. Seit April setzen die Betriebe erste Prototypen ein, um fleißig vor Ort Daten sammeln zu können. Ein Anwendungsfall ist die erwähnte Regenrinne. Hier misst ein Wasserstands­sensor den Pegel und informiert bei Verstopfung einen Dachdecker, damit dieser rechtzeitig Reinigungsarbeiten durchführen und so Schäden vermeiden kann.

Jetzt braucht es nur noch einen Betreiber aus dem Handwerk, der wie das Forschungsteam an die IoT-Plattform glaubt – und das Ganze auf den Markt bringt.

Forschungsprojekt "IoT4H" auf einen Blick:
Das Projekt:IoT4H – eine IoT-Plattform (Internet of Things) aus dem Handwerk für das Handwerk.
Die Laufzeit:1. August 2022 bis 31. Juli 2025
Die Partner:Lehrstuhl für Technologien und ­Management der Digitalen Transforma­tion (TMDT), Bergische Universität Wuppertal

Accenture, Aachen

Service GmbH, HWK Koblenz

Kreishandwerkerschaft Rhein-Erft, Frechen

Wirtschaftsförderung Rhein-Erft, Bergheim

Achim Wunderlich Bauunter­nehmungen, Kerpen

Bauunternehmung Schorn, Köln

Elektro Engels & Schmitz, Wesseling
Das Ziel:Eine anbieterunabhängige Ditgital­plattform zu entwickeln, um auf IoT-Technik basierende Anwendungsfälle kennenzulernen, geeignete Komponenten zu identifizieren, Anwendungen benutzerfreundlich einzurichten und Daten gewinnbringend zu nutzen.
Das Zitat:"Alle gesam­melten Daten bleiben im Besitz der Handwerksbetriebe."
Alexander Paulus, Bergische Universität Wuppertal

HaMiZu-Forschungsprojekt "DiBesAnSHK"

Schnellangebote in der App: Das Projekt DiBesAnSHK könnte die Heizungsbranche verändern.
Schnellangebote in der App: Das Projekt DiBesAnSHK könnte die Heizungsbranche verändern. - © Special Software Solutions

Tempo, Tempo! Die gewünschte Heizungsanlage in 30 Minuten konfigurieren und bestellen? Was nach reichlich Zukunftsmusik klingt, ist kürzlich einem Forschungsprojekt namens ­DiBesAnSHK gelungen, das das Fraun­hofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg koordinierte. Die Vorteile fürs Heizungsbauer-Handwerk: eine deutlich bessere Dienstleistungsqualität, eine geringere Arbeitsbelastung der ohnehin gefragten Fachkräfte und weniger Eng­pässe in Sachen Kapazitäten.

„Der Beratungsprozess ist im SHK-Handwerk sehr komplex“, weiß Thomas Wienforth, Vorstand der bad & heizung concept AG aus Leipzig, aus der Praxis. Dabei handelt es sich um ein bundes­weites Netzwerk von 48 Handwerks­betrieben, die Privat­kunden unter anderem in Sachen Bad-, Heizungs-, Wohnraum- und Energiesanierung beraten. Sechs repräsentative Betriebe der Gruppe waren intensiv in das vom BMBF geförderte Projekt eingebunden, indem sie etwa die Prototypen intensiv testeten.

App spuckt Echtzeit-Angebot aus

Möglich macht diesen schnellen wie ­ultramodernen Weg eine Software, die mittels automatischer Bild­erkennung die Bestandsaufnahme und Schnellangebotserstellung – quasi live im Heizungskeller der Kundschaft – er­möglicht. Übrigens via handelsüblicher Smartphones und Tablets. Und da kommt jetzt Peter Preintner, Geschäftsführer der Special Software Solutions GmbH & Co. KG aus Tacherting, ins Spiel. Preintner ist stolz auf seine dialog­geführte Software, die individuelle Schnell­angebote beim Endkunden in einer App garantiert. Wie sind die technischen ­Gegebenheiten des Gebäudes? Wie viele Personen leben in der Wohnung oder dem Einfamilienhaus? Und welche Heizgewohnheiten existieren? Parameter wie diese sind für das IT-Tool kein Problem. „Wir schaffen es, dass Handwerker innerhalb von 30 Minuten eine moderne Heizungsanlage anbieten können“, so Preintner.

Doch wie geht es nach dem erfolgreichen Forschungsprojekt weiter? „Wir sind von dem Potenzial überzeugt“, schwärmt Wienforth. Man arbeite nach Ablauf der Projekt­phase „mit eigener Kraft daran weiter“. Man befinde sich momentan noch in der Testphase, nähere sich aber dem Ende.

Forschungsprojekt "DiBesAnSHK" auf einen Blick:
Das Projekt:DiBesAnSHK – Digitalisierung der Bestands­auf­nahme und Angebotserstellung im Sanitär-, Heizungs- und Klima-Handwerk
Die Laufzeit: 1. September 2021 bis 31. Dezember 2024
Die Partner:Special Software Solutions GmbH & Co. KG, Tacherting

Viscan Solutions GmbH, Krauchenwies

bad & heizung concept AG, Leipzig

Klein GmbH & Co. KG, Gelsenkirchen

bad & heizung Kreuz GmbH, Schallstadt

Ueckermann & Lipps GmbH, Plettenberg

Senger Gebäudetechnik GmbH & Co. KG, Osnabrück

Lassen GmbH, Freiburg

Richard Staib GmbH + Co. KG, Pforzheim

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Freiburg

Handwerkskammer Freiburg
Das Ziel:Eine Software zu entwickeln, die mittels
automatischer Bilderkennung die Bestands
aufnahme und Schnellangebotserstellung beim
Kunden ermöglicht.
Das Zitat:"Die Ergebnisse sind für uns sehr wertvoll. Wir sind für die Förderung sehr dankbar."
Thomas Wienforth, bad & heizung concept AG

Michael Lücke rät Betrieben, mit AR und KI den nächsten Schritt zu gehen und die Zukunft zu sichern. - © Fraunhofer IML

HaMiZu-Forschungsprojekt "Minerva"

Fix das Chefbüro kontaktieren, weil auf der Baustelle ein Pro­blem gelöst werden muss. Just in time alle Gewerke zusammenschalten, damit nicht zu viel Zeit verloren geht. Oder einfach nur die Terminplanung an den künstlichen Assistenten auslagern, da das komplette Team beim Kunden ist. Drei Szenarien, bei denen das Forschungsprojekt Minerva (siehe Tabelle) auf Augmented Reality und KI setzt.

Arbeiten mit Augmented Reality (AR) – auch im SHK-Handwerk. - © Universität Duisburg-Essen

Die römische Göttin greift Handwerkschefs quasi unter die Arme, flexibilisiert deren Angebote und verbessert so ihre Prozesse. „Leistungen wie die Beratung von Kunden, die Fernunterstützung bei einfachen Arbeiten, die Planung von Aufträgen oder selbst Anleitungen für Problemerkennung lassen sich gut virtuell erbringen“, sagt Michael Lücke, Senior Engineer am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (IML) in Dortmund.

Im harten Baustellentest

Die drei beteiligten Handwerksbetriebe testen die Technologien dann im Daily Business. Klappt es damit wirklich auf der Baustelle? Werden die Prozesse dadurch smarter? Wichtig für Lücke und die Projektpartner: Das Ganze muss niederschwellig und kostengünstig sein. Der Senior ­Engineer hat gleich ein plakatives Beispiel parat: Statt auf extrem teure AR-Brillen zu vertrauen, setzt Minerva auf eine preis­werte Kombination aus Apple iPhones, integrierten LiDAR-Scannern und Plastikge­stelle für 50 Euro. Projektleiter Lücke: „Die Hauptaufgabe der letzten Monate ist nun, die Lösungen in ein Geschäfts- und Betreibermodell zu überführen.“

Forschungsprojekt "Minerva" auf einen Blick:
Das Projekt:Minerva – Virtualisierung handwerklicher Leistungserbringung Einsatz von Augmented Reality (AR) und KI-Assistenten in Handwerksbetrieben.
Die Laufzeit: 1. August 2022 bis 31. Juli 2025
Die Partner:Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML, Dortmund

Universität Duisburg-Essen

ODAV AG, Straubing

KAUZ GmbH, Düsseldorf

cobago GmbH, Dortmund

Elektro J. Organista GmbH, Bottrop

Steinrücke FSB GmbH, Dortmund

Malermeister Massmann, Lüdinghausen
Das Ziel:Entwicklung einer Plattform, die die erforschten Technologien miteinander verbindet.
Das Zitat:"Wir identifizieren Geschäftsmodelle, die das Handwerk flexibilisieren – und dabei eine hohe ­Qualität bieten."
Michael Lücke, Fraunhofer IML

Interview zu HaMiZu mit Silke Thiem, HPI:

Das Projekt „HaMiZu“ will die Entwicklung und den Einsatz innovativer Technologien im Handwerk vorantreiben. Ein Gespräch mit Silke Thiem vom HPI aus Hannover.

handwerk magazin: Wenn man sich auf Ihrer Website umschaut, sieht man einen Roboter und einen Menschen – beide geben sich die Hand. Ist das die Klammer für Ihr Projekt HaMiZu?

Silke Thiem: Eigentlich geht es darum, dass Mensch und Roboter beziehungs­weise Technologie einfach Hand in Hand miteinander arbeiten. In unserer Förderlinie und auch in unserem Projekt HaMiZu haben wir den Menschen in den Mittelpunkt der Digitalisierung gestellt. Das Handwerk ist ja aus Tradition schon innovativ, weil es sich immer weiterent­wickelt und neu erfindet. Unsere Förderlinie heißt „Handwerk 4.0: digital und innovativ“. Neben neun unterschied­lichen Forschungsprojekten gibt es unser HaMiZu-Projekt. Das Besondere: An jedem der neun Projekte beteiligen sich mindestens drei Handwerksbetriebe.

Können Sie das Projekt HaMiZu in einem Satz zusammenfassen?

HaMiZu ist die Kurzform für: Handwerk mit Zukunft. Das heißt, wir beschäftigen uns damit, wie die Zukunft des Handwerks aussieht. Unser großes Ziel ist es, die Forschungsergebnisse der neun Projekte in die Breite zu tragen. Beispiels­weise: Das bedeutet es, wenn die Handwerkerin oder der Handwerker mehr mit dem Roboter arbeiten.

Alle Handwerkerinnen und Handwerker in Deutschland sollen also davon profitieren können.

Ja, genau. Unser Hauptziel ist es, dass Handwerksbetriebe neuartige oder signifikant verbesserte Leistungen anbieten oder ihre Dienstleistungen deutlich effizienter und nachhaltiger als bisher erbringen können.

Wie haben Sie denn diese, jetzt muss ich rechnen, 27 Betriebe gefunden?

Für die Antragstellung haben sich Konsortien zusammengefunden – mal ausgehend von einer Hochschule, mal von einer Universität, mal von einer Forschungsorganisation. Auch Handwerksorganisationen wie die DHI-Institute oder Handwerkskammern sind beteiligt. Manche davon hatten in der Vergangenheit schon mit den Betrieben zusammengearbeitet, andere Betriebe wurden für das Projektvorhaben akquiriert. Bei einem Projekt war übrigens der Handwerksbetrieb der Initiator.

Wie ist die Stimmung in den Projekten?

Ich finde die Stimmung sehr gut, es macht sehr viel Spaß. Man merkt, alle ziehen an einem Strang. Wir organisieren regelmäßig Termine, etwa unser HaMiZu Café einmal im Monat. Dort diskutieren wir verschiedene Themen, laden alle Projekte ein und tauschen uns aus. Zudem gibt es einmal im Jahr unser Jahrestreffen – bisher in Berlin, Dortmund und Hannover. In diesem Jahr feiern wir außerdem unsere Abschlussveranstaltung im Zentralverband des Deutschen Handwerks.

Helfen die neun Projekte dabei, dem Fachkräftemangel zu begegnen?

Ich denke schon. Die meisten Projekte zielen darauf ab, Prozesse zu vereinfachen. Der Handwerker soll mehr Zeit für die handwerklichen Tätigkeiten haben. Viele Forschungsentwicklungen vereinfachen eben seine Arbeit. Das kann doch ein gutes Aushängeschild für angehende Fachkräfte oder Auszubildende sein.

Was ist Ihnen persönlich ganz wichtig am Projekt HaMiZu?

Das Besondere an dieser Förderlinie des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) ist, dass zusammen mit Handwerksbetrieben geforscht wird und Lösungen für die Handwerksbetriebe entwickelt werden. Das ist zurzeit einzigartig in Deutschland. Es gibt keine andere Förderlinie, die sich nur auf das Handwerk fokussiert. Und das ist eine sehr schöne Sache!

Weitere Infos auf der HaMiZu-Website


Zur Person: Silke Thiem

© privat

Die gelernte Feinwerkmechanikerin Silke Thiem ist seit 2023 wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung Innovation und Technologietransfer des Heinz-Piest-Instituts für Handwerkstechnik (HPI). Sie besitzt den Master of Education für Lehramt an berufsbildenden Schulen (Metalltechnik und Politikwissenschaft) und hat 2019 die Universitäts­laufbahn eingeschlagen.

Zugehörige Themenseiten:
3D-Drucker, Arbeitsschutz und Gesundheit, Auftragsabwicklung, BIM, Büroorganisation, Cloud Computing Software, Digitalisierung, IT-Trends, Künstliche Intelligenz (KI, AI) und SHK-Handwerk