Die Bauindustrie ist bekannt für ihre Unvorhersehbarkeit und geringe Produktivität im Vergleich zu anderen Branchen. In den letzten Jahren hat jedoch die Automatisierung und der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) begonnen, das Potenzial der Branche neu zu definieren, insbesondere bei der Übersetzung von Entwürfen in technisch umsetzbare Baupläne. Die wachsende Integration von KI in den Bauprozess könnte den klassischen Graben zwischen Designabsicht und tatsächlicher Bauausführung, den der Renaissance-Architekt Leon Battista Alberti vor Jahrhunderten definierte, erheblich verringern.

Ein wesentliches Element dieser Transformation ist die Automatisierung von Aufgaben, die früher von Menschen ausgeführt wurden. Dabei geht es nicht nur um die Automatisierung von Aufgaben der Bauarbeiter, sondern auch um die Entwicklung intelligenter Systeme, die Architektur und Bauplanung enger miteinander verbinden. Die ersten Anwendungen von KI und Robotik im Bauwesen reichen von der Automatisierung des Bauablaufs bis hin zu komplexeren Aufgaben wie der präzisen Anwendung von Farben und Texturen durch Roboter. Ein Beispiel ist der Malroboter, der in der Lage ist, Oberflächen exakt zu streichen und durch wiederholtes Üben seine Techniken zu verbessern. Diese Robotikprozesse werden nicht isoliert bleiben; sie werden zunehmend durch KI-gestützte Systeme ergänzt, die das gesamte Bauprojekt in seiner Entwicklung überwachen und optimieren.

In diesem Kontext spielt die Erstellung von Bauzeitplänen eine wichtige Rolle. Die meisten Bauunternehmen nutzen heute bereits Modelle, um den Bauablauf zu planen und zu managen. Diese Modelle können als Trainingssätze für KI-Systeme dienen, die Muster und Beziehungen zwischen verschiedenen Bauarten, Baustellen, Subunternehmern und Baukosten erkennen. Diese Informationen können dann bereits in der Konzeptionsphase den Designteams zur Verfügung gestellt werden, um zu bewerten, ob ein bestimmtes Design schwierig oder teuer in der Ausführung ist. Solche Einsichten sind besonders nützlich in den frühen Planungsphasen, ermöglichen aber auch eine valide Leistungsbewertung während der technischen Produktion.

Ein weiterer wichtiger Schritt in der Automatisierung des Bauwesens ist die „5D“-Datenmodellierung, die von Bauunternehmen zunehmend eingesetzt wird. Diese Modelle umfassen Zeit, Kosten und Material sowie die geographischen und strukturellen Parameter eines Projekts und ermöglichen eine präzisere Vorhersage von Bauabläufen. Mit ausreichend großen Trainingssätzen können diese 5D-Modelle die Grundlage für KI-generierte Bauplanungen bilden. Diese Technologie könnte nicht nur als „Konstruktionslogik“ für Roboter auf der Baustelle dienen, sondern auch den Architekten wertvolle Informationen darüber liefern, wie das Design während des Bauens auf technische und wirtschaftliche Machbarkeit überprüft werden kann.

Der entscheidende Vorteil von KI und Automatisierung im Bauwesen ist die Schließung des „Alberti-Gaps“, also des Abstands zwischen der ursprünglichen Designintention und der praktischen Ausführung eines Bauwerks. Heutzutage verwenden Architekten Building Information Models (BIM), um den Zustand ihrer Entwürfe zu visualisieren. Diese Modelle könnten jedoch künftig mit Bau-Simulatoren verbunden werden, die Fragen beantworten wie „Passt das?“ oder „Kann das gebaut werden?“ Dies könnte die Arbeit von Designern erheblich erweitern, statt sie zu ersetzen. Im Gegenteil, die Automatisierung von Aufgaben könnte die kreativen und praktischen Möglichkeiten des Designs noch vergrößern, indem sie den Entwurfsprozess mit fundierten technischen Informationen anreichert.

Die Entwicklung von Robotern, die sich zunehmend autonom auf Baustellen bewegen und Aufgaben wie Mauerwerksarbeiten oder Elektroinstallation übernehmen, ist ein weiteres Beispiel für die Zukunft des Bauens. Diese Roboter werden sich mit Hilfe von maschinellem Lernen ständig weiterentwickeln, indem sie ihre Fehler und Erfolge aus vergangenen Projekten analysieren und ihr Wissen mit anderen Robotern teilen. Auf diese Weise entsteht ein dynamisches Netzwerk aus „intelligenten“ Robotern, die kontinuierlich an Effizienz und Genauigkeit gewinnen. So könnte sich das gesamte Bauwesen ändern, mit einer weitgehend automatisierten Durchführung, bei der KI-gestützte Systeme ständig an die realen Gegebenheiten vor Ort angepasst werden.

Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass diese Fortschritte noch in der Anfangsphase stehen. Während die Technologie immer leistungsfähiger wird, ist die vollständige Automatisierung von Baustellen noch nicht Realität. Viele der derzeitigen Anwendungen von KI im Bauwesen basieren auf maschinellem Lernen, das aus großen Datenmengen lernt, die von Bauunternehmen und Bauprojekten generiert werden. Aber auch wenn vollautonome Roboter noch nicht in allen Bereichen des Bauens tätig sind, sind bereits jetzt viele Anwendungen zu beobachten, die das Potenzial haben, die Produktivität und Genauigkeit der Bauindustrie erheblich zu steigern.

Für Architekten bedeutet diese Entwicklung vor allem eine Verschiebung der Arbeitsweise. Sie werden nicht nur als Designer tätig sein, sondern zunehmend als Systemarchitekten für intelligente Bauprozesse, bei denen KI eine zentrale Rolle spielt. Sie müssen in der Lage sein, mit digitalen Zwillingen und KI-gestützten Planungstools zu arbeiten, die ihnen detaillierte Einblicke in den Bauprozess und mögliche Probleme bieten. Diese neuen Werkzeuge könnten helfen, den gesamten Bauprozess zu optimieren und sicherzustellen, dass die Vision des Entwurfs nahtlos in die Realität umgesetzt wird.

Die Entwicklung von KI und Automatisierung im Bauwesen ist also nicht nur eine technologische, sondern auch eine kulturelle Veränderung. Sie wird die Art und Weise, wie Bauprojekte geplant, durchgeführt und überwacht werden, grundlegend verändern. In Zukunft könnte der Architekt nicht mehr nur der kreative Kopf hinter einem Entwurf sein, sondern auch ein Dirigent eines viel komplexeren, maschinellen Systems, das die Bauwelt revolutioniert.

Wie verändert Künstliche Intelligenz die Architektur: Ein Blick auf die Praxis und neue Wertbeziehungen

Es lässt sich mit Sicherheit sagen, dass nahezu jeder in einer Architekturbürogemeinschaft in irgendeiner Form ein hochqualifizierter Facharbeiter ist. Doch wie werden diese Fachkräfte die neuen Technologien, wie Künstliche Intelligenz (KI), konkret in ihrem Arbeitsalltag nutzen? Die Daten aus dem Vereinigten Königreich sind differenzierter, mit Implementierern, die den Einsatz von KI für eine Reihe von Entwurfsaufgaben vorschlagen – von frühen Designvisualisierungen (28 % „häufig“ oder „immer“), über die Modellgenerierung (14 %) bis hin zur Auswahl und Analyse von Bauprodukten (4 %). Es ist zu erwarten, dass, obwohl noch nicht gemessen, Routineaufgaben wie Textgenerierung, Websuche und das Erstellen von Marketingmaterialien beinahe genauso genutzt werden wie Bildgeneratoren, um neue Ideen zu entwickeln oder Renderings und Präsentationsmaterialien zu manipulieren. Die Werkzeuge kommen in die Architekturbüros als Produktivitätsförderer, nicht als radikale Umstrukturierer der Arbeit der Architekten.

Im Frühjahr 2025 luden wir für unseren Yale-Kurs über KI in der Architektur mit dem Titel „Scales of Intelligence“ Praktiker aus großen und kleinen Büros ein, ihre interessantesten Implementierungen von KI in der Praxis vorzustellen. Der frisch ernannte CTO von Skidmore Owings & Merrill präsentierte eine Vielzahl von Materialien, während – trotz unseres umfangreichen Netzwerks innovativer Büros, deren Leiter auch an dieser Institution lehren – wir keinen kleinen Bürokandidaten als Gegenpol finden konnten. Sollte es Fachleute für KI geben, die der ALM-Hypothese vorausgreifen, werden sie zunächst in den größten Büros auftauchen. Aber an diesem Punkt gibt es noch keine Anzeichen dafür, dass diese in großen oder kleinen Büros eine bedeutende Rolle spielen. So wie BIM (Building Information Modeling) zuvor, wird es auch diesmal den Architekten der größten Büros vorbehalten sein, die notwendigen finanziellen, technischen und personellen Ressourcen zu mobilisieren, um den Weg in eine von KI geprägte Architekturzukunft zu ebnen.

Der technologische Wandel in der Architektur hat die Prozesse verändert, aber nicht den Wert der Dienstleistungen der Architekten. Während sich die Geschäftsmodelle der Praxis, die vor Jahrhunderten entstanden sind, hartnäckig in ihrer Struktur erhalten haben, bietet sich mit der nächsten Welle neuer Werkzeuge und Fähigkeiten, die durch intelligente Maschinenautomation entstehen, die beste Gelegenheit, diesen Zyklus zu durchbrechen und die Wertbeziehung der Architekten zur Bauindustrie neu zu überdenken. Dies könnte eine fundamentale Chance darstellen, den bestehenden Zyklus zu durchbrechen.

In seiner großartigen Geschichte der amerikanischen Architekturpraxis, „Assembling the Architect: The History and Theory of Professional Practice“, untersucht George Barnett Johnston die Psyche der amerikanischen Architekten des frühen 20. Jahrhunderts durch die Augen eines fiktiven Alter Egos, Tom Thumtack. Tom erklärt, wie die Vergütung von Architekten paradox erscheint: „Wir werden prozentual vom Baukostenaufwand bezahlt, aber der fähige Architekt ist derjenige, der die Kosten niedrig hält. Daher verringert er durch seine Bemühungen seine eigene Entlohnung... Der Kunde möchte die Kosten senken, und der Architekt muss ihm dabei helfen, doch je niedriger die Kosten für das Projekt, desto geringer ist das Honorar und desto weniger wahrscheinlich die Schönheit der Ausführung, aus der der Architekt seinen Ruf schöpfen kann.“

Diese Worte spiegeln die tiefen Widersprüche des Systems wider, das Architekten seit Jahrhunderten beschäftigt. Die Auftragsvergütung, die auf einem Prozentsatz der Baukosten basiert, führt zu einer paradoxen Situation: Je mehr der Architekt bemüht ist, die Kosten zu senken, desto weniger wird er bezahlt. Eine andere häufig anzutreffende Vergütungsform – die Pauschalvergütung – verlagert das finanzielle Risiko auf den Architekten, wodurch dieser nun weniger motiviert wird, zu arbeiten, um einen Teil seines Honorars als Gewinn zu bewahren.

Die Idee, dass Architekten nach einem Prozentsatz der Baukosten bezahlt werden, scheint ihre Ursprünge in Europa zu haben. Benjamin Latrobe, der als „erster Architekt“ der Vereinigten Staaten gilt, erwähnte diese Praxis bereits im 19. Jahrhundert und führte weiter aus, dass Architekten ein Kommissionshonorar von 5 Prozent des gesamten Bauaufwands berechnen, ergänzt durch eine Gebühr für Zeichnungen und Reisekosten. Diese Praxis hat sich bis heute erhalten und ist sowohl in Europa als auch in den USA weiterhin gängig.

Die Geschäftsmodelle der Architektur stehen also nach wie vor im Spannungsfeld zwischen traditionellen Vergütungssystemen und den technologischen Fortschritten, die mit der Einführung von CAD und BIM einhergingen. Diese Technologien haben die Prozesse zwar effizienter und genauer gemacht, doch sie haben nicht dazu geführt, dass sich das grundlegende Geschäftsmodell der Architektur verändert hat. Die wahre Wertschöpfung im Designprozess liegt laut der „MacLeamy Curve“ zu Beginn des Projekts, bevor es in die Bauphase übergeht, und doch wird der Wert der Arbeit häufig nicht entsprechend honoriert.

Die Frage, die sich stellt, ist, ob Künstliche Intelligenz in der Architektur zu einer grundlegenden Veränderung führen wird. Zwar können diese Technologien die Effizienz und Präzision verbessern, doch bleibt die Frage, ob dies auch zu einer nachhaltigen Verbesserung des Geschäftsmodells und des Wertes der Architektur führen wird. Die Erfahrung mit BIM und CAD zeigt, dass technologische Fortschritte alleine nicht ausreichen, um das Wertverständnis der Architektur zu revolutionieren. Die Einführung von KI könnte jedoch der entscheidende Faktor sein, um die Branche aus ihrer traditionellen Denke zu befreien und neue Wertbeziehungen zu etablieren.

Es ist zu erwarten, dass die Einführung von KI die Produktivität steigern und kurzfristig den frühen Anwendern Vorteile verschaffen wird. Doch wenn diese Technologien irgendwann für alle Marktteilnehmer zugänglich sind, werden die Wettbewerbsvorteile schnell verfliegen. Sollte die KI tatsächlich Arbeitsplätze in Architekturbüros ersetzen, könnte dies dazu führen, dass die Vergütung weiter sinkt oder sogar vollständig entwertet wird. In einem solchen Fall ist es für die Architekturberufsausübung von entscheidender Bedeutung, neue Wertpropositionen und Geschäftsmodelle zu entwickeln – nicht nur als Vorteil aus den neuen Technologien, sondern als existenzielle Notwendigkeit für das Überleben der Branche.

Wie verändert Künstliche Intelligenz (KI) die Baubranche?

Die rasante Entwicklung der Künstlichen Intelligenz (KI) hat auch in der Baubranche tiefgreifende Auswirkungen. Während die traditionellen Prozesse in der Bauwirtschaft oftmals von hohen Kosten, langen Zeitrahmen und einer großen Fehleranfälligkeit geprägt sind, bietet KI viele Möglichkeiten, diese Herausforderungen zu überwinden. Ein Beispiel für diese Technologien ist das Vision-Based Simultaneous Localization and Mapping (VSLAM), das die Art und Weise, wie Bauprojekte überwacht und gemanagt werden, revolutioniert. Durch VSLAM können Bauunternehmen präzise Karten von Baustellen erstellen und die Lokalisierung von Maschinen sowie den Fortschritt der Arbeiten in Echtzeit überwachen – und das zu deutlich geringeren Kosten und mit einer höheren Genauigkeit im Vergleich zu früheren Methoden.

Diese Technologie hat einen direkten Einfluss auf das Kostenmanagement. Bauunternehmen sind oft mit Budgetüberschreitungen und Verzögerungen konfrontiert. Die Einführung von Systemen wie VSLAM kann nicht nur die Planung und Überwachung verbessern, sondern auch dazu beitragen, dass Projekte innerhalb des vorgesehenen Budgets und Zeitrahmens bleiben. Der Einsatz von KI ermöglicht es, genauere Prognosen zu erstellen und potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen, bevor sie eskalieren.

Doch KI ist nicht nur ein Werkzeug zur Optimierung bestehender Prozesse. Sie ist ein Katalysator für die Veränderung der gesamten Architektur- und Bauindustrie. Schon heute verändern Unternehmen die Arbeitsweise der Architekten, Ingenieure und Bauleiter durch die Integration von KI in ihre Planungs- und Bauprozesse. Beispielsweise ermöglicht der Einsatz von KI-gestützten Design-Tools eine bessere Vorhersage von Gebäudestrukturen und hilft, die Energieeffizienz in frühen Phasen eines Projekts zu maximieren. Auch die Automatisierung von Bauprozessen wird zunehmend bedeutender. Maschinen wie der HADRIAN-Roboter, der in der Lage ist, ganze Wände zu drucken, könnten die Arbeitsweise auf Baustellen in den kommenden Jahren radikal verändern.

Die Frage, wie sich KI in der Baubranche langfristig durchsetzen wird, bleibt jedoch offen. Eine wichtige Herausforderung ist die Interoperabilität von Systemen. Die Integration von KI in bestehende Infrastrukturen und Softwarelösungen ist komplex und oft mit hohen Anfangsinvestitionen verbunden. Unternehmen müssen sicherstellen, dass ihre Systeme miteinander kommunizieren können, um den vollen Nutzen aus der KI zu ziehen.

Darüber hinaus ist die Frage der Ethik nicht zu vernachlässigen. Der Einsatz von KI wirft neue Fragen zur Verantwortung und Kontrolle auf. Wer ist verantwortlich, wenn eine KI-gestützte Maschine Fehler macht? Wie können Bauunternehmen sicherstellen, dass KI-basierte Systeme transparent und fair arbeiten? Diese Themen müssen mit der gleichen Ernsthaftigkeit behandelt werden wie die technologischen Innovationen selbst, da sie das Vertrauen in die Technologie und ihre Akzeptanz in der breiten Öffentlichkeit beeinflussen können.

Ein weiteres Problem, das durch den Einsatz von KI entsteht, ist die potenzielle Ersetzung von Arbeitskräften. Während die Automatisierung in vielen Bereichen als Vorteil angesehen wird, könnte sie zu Arbeitsplatzverlusten führen. Insbesondere in der Baubranche, die historisch gesehen stark auf menschliche Arbeit angewiesen ist, stellt sich die Frage, wie diese Veränderung sozial verträglich gestaltet werden kann. Der Einsatz von Maschinen könnte einige Arbeitsplätze überflüssig machen, aber auch neue Arbeitsfelder schaffen, die spezialisierte Fähigkeiten im Umgang mit KI erfordern.

Wichtig zu verstehen ist, dass der Übergang zu einer stärker KI-unterstützten Baubranche nicht nur technologische Veränderungen mit sich bringt, sondern auch eine kulturelle. Architekten, Ingenieure und Bauleiter müssen lernen, mit den neuen Technologien effektiv zusammenzuarbeiten und diese in ihre Arbeitsprozesse zu integrieren. Es reicht nicht aus, nur die besten Tools zu haben; es ist ebenso wichtig, das notwendige Wissen und Verständnis zu entwickeln, um diese Werkzeuge richtig einzusetzen und die daraus gewonnenen Daten zu nutzen.

Die Entwicklung von KI in der Bauindustrie ist ein fortlaufender Prozess, der eine Vielzahl von Chancen, aber auch Herausforderungen mit sich bringt. Der Schlüssel zum Erfolg wird darin liegen, wie gut Unternehmen und Fachleute in der Lage sind, technologische Innovationen mit ethischen und sozialen Überlegungen zu kombinieren. Die nächste Generation von Architekten und Bauingenieuren wird lernen müssen, nicht nur die Technologien zu beherrschen, sondern auch die Auswirkungen ihres Einsatzes auf die Gesellschaft als Ganzes zu verstehen.

Wie entsteht der Mythos des Unbesiegbaren im Wilden Westen?
Wie sollte man hochintensive Intervalltrainings (HIIT) und flexible Ernährungspläne richtig kombinieren?
Wie bringt man Hunden bei, mit Spielbällen Tricks zu machen?
Wie beschreibt man Unterkünfte und Umgebung auf Deutsch richtig?
Wie bahnbrechende Entdeckungen die moderne Wissenschaft und Technik prägten
Wie verständigt man sich als Reisender auf Arabisch in Alltagssituationen?
Wie pflanzt man Dahlien in gemischte Beete, ohne dass sie dominieren?
Wie eine kleine Hilfe die Welt verändern kann: Die Abenteuer von Ramu, dem Taxi-Jungen