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6. Aug 2020

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Wirtschaft

Besser bauen mit dem digitalen Zwilling

Journalist: Katja Deutsch

Wer von seinem Bauvorhaben vorab einen digitalen Zwilling anfertigt, hat nicht nur jederzeit das virtuelle Abbild seines Bauwerkes vor Augen, sondern die Möglichkeit, dessen gesamten Lebenszyklus zu planen. Denn ein digitaler Zwilling umfasst sowohl Entwicklung als auch Fertigung und vor allem Betrieb des Bauwerkes, ganz gleich, ob es sich um ein Gebäude, eine Brücke oder ein Schienennetz handelt. 

Prof. Dr.-Ing. Joaquín Díaz , Technischen Hochschule Mittelhessen in Gießen und BIM-Experte, Foto: Presse

Hat man verschiedene Fachplaner, verwendet jeder Planer seine eigene digitale Abbildung“, sagt Prof. Dr.-Ing. Joaquín Díaz von der Technischen Hochschule Mittelhessen in Gießen. „Deshalb kommen hierbei verschiedene abgeleitete Modelle für jeden einzelnen Planer zum Einsatz.“

Der große Vorteil eines digitalen Zwillings liegt darin, dass man das, was entsteht, schon im Vorfeld simulieren kann – und somit mögliche Problemstellungen entdecken und sich darüber abstimmen kann. 
„Denn hier liegt das größte Problem der Baubranche: Dass Probleme immer erst auf der Baustelle erkannt werden und dann auf der Baustelle gelöst werden müssen, wo-durch sie Kosten verursachen. Die Nutzung eines digitalen Zwillings, bereits im Vorfeld, ermöglicht dagegen die Beseitigung des Problems.“ Den Stufenplan der Bundesregierung „Digital planen, real bauen“ möchte der BIM-Experte deshalb gerne ergänzen zu „Digital planen, dann digital optimieren und danach erst real bauen.“ 
Während man in Dänemark und Schweden immer öfter in interdisziplinären Arbeitsgruppen mögliche Bauprobleme anhand digitaler Abbildungen diskutiert, schätzt Prof. Díaz den Anteil der Planungsbüros in Deutschland, die derzeit unternehmensübergreifend mit digitalen Zwillingen arbeiten, auf weniger als zehn Prozent. „Umgesetzt wird das bisher kaum. Vorzeigeunternehmen ist hierbei die Deutsche Bahn, die erst nach ausgiebiger Prüfung anhand der digitalen Modelle baut. Auch Bundesautobahnen haben ihren digitalen Zwilling, besonders im Brückenbau.“ 

Wie wird der Nachwuchs auf das Arbeiten mit digitalen Abbildern vorbereitet? Professor Joaquín Díaz bestätigt den Universitäten und Hochschulen zwar ein allgemeines Bewusstsein für Digital Twins, doch praktisch werde das Thema vor allem in einzelnen Modulen gelehrt, denn dabei gehe es auch um eine Veränderung der Vermittlung der Inhalte. Auch im Bereich der Lehre lobt der Experte erneut das kleine Dänemark, in dem das so genannte „Problem Based Learning“ gleich über ein ganzes Semester gelehrt wird. Im Gegensatz zur herkömmlichen Ausbildung steht hier das „Problem“, das Bauwerk, im Mittelpunkt und wird von allen Planern gemeinsam betrachtet. Hierbei kommen viele Studierende erstmals auch mit Planungsänderungen und den dadurch verursachten Kosten in Berührung: „Wird ein Detail verändert, steigen oder sinken die Kosten – und vielleicht auch die Statik. Das kann zu Verzögerungen führen, die wiederum Kosten verursachen. Die beste Lösung muss von den Studierenden gemeinsam gefunden werden.“In den seltenen Genuss des durchgängigen Arbeitens mit einem digitalen Ebenbild kommt man derzeit in Deutschland im 5D-Masterstudiengang der Technischen Hochschule Mittelhessen in Gießen. 

28. Jan 2026

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Wirtschaft

Flexible Aus- und Weiterbildung als Schlüssel zum Erfolg – Ein Beitrag von Prof. Dr. Friedrich Hubert Esser, Präsident des Bundesinstituts für Berufsbildung (BIBB)

Zwischen 2025 und 2029 gehen rund 5,26 Mio. Erwerbstätige in den Ruhestand. Gleichzeitig erwarten wir, dass in diesem Zeitraum nur rund 4,37 Mio. Personen aus dem Bildungssystem oder aus dem Ausland neu auf den inländischen Arbeitsmarkt kommen. Der Ersatzbedarf lässt sich mengenmäßig nicht durch dieses Neuangebot stillen. Die Zahl der Erwerbstätigen wird somit zurückgehen. Zugleich braucht Deutschland dringend Erneuerungen. In unsere Sicherheit und Infrastruktur wird viel investiert werden müssen. In den Gesundheitsberufen wird die Nachfrage steigen, und auch in der IT-Entwicklung dürfen wir nicht zurückbleiben. Um unseren Wohlstand bei einer schwindenden Zahl an Erwerbstätigen auch in den kommenden Jahren zu erhalten, müssen wir technologische Entwicklungen intelligent nutzen. So können Tätigkeiten zum einen automatisiert werden, die bislang von Menschen ausgeübt werden. Zum anderen bieten sie aber auch Raum für neue Tätigkeiten und Geschäftsmodelle. Eine jüngst veröffentlichte Studie des Bundesinstituts für Berufsbildung, des Instituts für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung sowie der Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung zeigt, dass allein die Auswirkungen von Künstlicher Intelligenz (KI) rund 1,6 Mio. Arbeitsplätze betreffen werden. Voraussichtlich werden rund 800.000 Arbeitsplätze in den kommenden 15 Jahren wegen der Nutzung von KI entfallen, während gleichzeitig rund 800.000 neu entstehen. Dieser Strukturwandel lässt sich nicht ohne berufliche Aus- und Weiterbildung bestreiten. >Um unseren Wohlstand bei einer schwindenden Zahl an Erwerbstätigen auch in den kommenden Jahren zu erhalten, müssen wir technologische Entwicklungen intelligent nutzen. Der Digitalisierung folgt der verstärkte Einsatz von KI, der abstrakte Klimawandel wird greifbar durch Flut- und Dürrekatastrophen, die demografische Entwicklung führt zu anderen Arbeitsmodellen und längeren Arbeitsphasen. Berufliche Qualifikationen bereiten uns im besten Fall darauf vor, auf Unvorhergesehenes zu reagieren. So eröffnen die 327 Ausbildungsberufe des dualen Systems die Möglichkeit, flexibel in einer Fülle von Erwerbsberufen tätig zu werden. Voraussetzung hierfür ist, dass exemplarisch in ausreichender fachlich-methodischer Breite und Tiefe gelernt wird und die für die Transformation notwendigen Schlüsselkompetenzen vermittelt werden. Zentral sind hier Transfer- und Problemlösefähigkeit, Kreativität sowie soziale und personale Kompetenzen. Wichtig ist aber auch, Menschen ohne Ausbildung durch die Nutzung abschlussorientierter Konzepte – wie zum Beispiel Teilqualifikationen oder Validierungsverfahren – für die Herausforderungen des Arbeitsmarkts der Zukunft zu befähigen. Vor dem Hintergrund des beschleunigten Strukturwandels leistet vor allem auch die berufliche Weiterbildung einen wichtigen Beitrag zur Fachkräftesicherung. Sie schafft individuelle Entwicklungsmöglichkeiten für die Beschäftigten. Deshalb müssen wir die formale Weiterbildung durch gezielte Flexibilisierung, Modularisierung und „Dualisierung“ – also die Verknüpfung von systematischem Lernen mit praktischer Anwendung am Arbeitsplatz – attraktiver gestalten und stärker mit non-formalen Angeboten verknüpfen. So kann es gelingen, möglichst viele Menschen für Weiterbildung zu gewinnen. Denn es ist arbeitsmarkt- und gesellschaftspolitisch nicht akzeptabel, große Bevölkerungsgruppen vom Arbeitsmarkt ausgeschlossen zu lassen. Die Attraktivität und Individualisierung der Weiterbildungsformate sind hier entscheidend.