KI im Bauwesen: „Hackathon ConStructAI“ bringt innovative Lösungen auf den Weg

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Künstliche Intelligenz und das Baugewerbe – wie das zusammenpasst, erläuterte CAIRO-Leiter Prof. Dr. Ivan Yamshchikov (vorne rechts, mit Helm) beim „Hackathon ConStructAI“ | Quelle: THWS/Jonas Braun | Copyright: THWS/Jonas Braun | Download

Praxisnahe Herausforderungen regionaler Bauunternehmen beim Hackathon „ConStructAI: Bauwesen neu denken mit KI“ des Centers für Künstliche Intelligenz (CAIRO): Riedel Bau, Julius Berger International, open bydata und die Fakultät für Architektur und Bauingenieurwesen der Technischen Hochschule Würzburg-Schweinfurt (THWS) hatten komplexe Fragestellungen mitgebracht, an denen rund 90 Hackerinnen und Hacker arbeiteten, während Branchen-Gäste und Interessierte die Keynote-Sessions im CAIRO verfolgten.

Wie kann man mit künstlicher Intelligenz (KI) die Baustellenlogistik optimieren, Planungsprozesse automatisieren oder die Projektkommunikation smarter gestalten? Um diese und weitere Fragen ging es bei dem ganztägigen Event, das Studierende und Fachleute im CAIRO zusammenbrachte, um in einem energiegeladenen Format prototypische KI-Lösungen für die Bauindustrie der Zukunft zu entwickeln.

Im Mittelpunkt des Tages standen die zukunftsweisenden Herausforderungen der Praxispartner, die eindrucksvoll die aktuellen Fragestellungen der Baubranche abbildeten. Der Platinum-Partner Riedel Bau brachte gleich zwei anspruchsvolle Aufgaben mit: „Automatische Erkennung von Deckenaussparungen für den 3D-Betondruck“ zielte darauf ab, digitale Baupläne effizient für die additive Vorfertigung vorzubereiten. Zusätzlich widmete sich das Unternehmen mit der Aufgabenstellung „Modellierung von Turmdrehkranen im BIM-Modell“ der logistisch optimalen und kollisionsfreien Integration von Kränen in die digitale Bauplanung.

Die Julius Berger International GmbH steuerte die „KI-basierte Prüfung von Barrierefreiheit und Arbeitsplatzrichtlinien“ bei, um 2D-Pläne und Gebäudemodelle künftig softwaregestützt auf gesetzliche Compliance-Vorgaben zu analysieren. Bei open bydata stand die „datengestützte Prognose für die Planung von Straßensanierungen“ im Fokus – mit dem Ziel, baustellenbedingte Staus und Emissionen durch smarte Vorhersagen auf Basis realer Verkehrsdaten zu minimieren.

Abgerundet wurde das vielfältige Aufgabenfeld durch die Fakultät für Architektur und Bauingenieurwesen der THWS, die ebenfalls zwei Herausforderungen beisteuerte: Die „KI-gestützte Strukturierung und Verteilung informeller Bauprojektkommunikation“ befasste sich damit, unstrukturierte Projektdaten aus E-Mails und Chats durch künstliche Intelligenz thematisch zu ordnen, um sie nahtlos in professionelle Managementsysteme überführen zu können. Die zweite Aufgabe „Von der Zeichnung zur Verifizierung – KI-generierte Schallschutzverifizierung“ fokussierte sich auf die Automatisierung von Schallschutznachweisen nach DIN 4109. Ziel war es, eine KI-Lösung zu konzipieren, die Raumgeometrien, Bauteile sowie Materialien anhand von Schraffur-Mustern und Beschriftungen direkt aus Architekturzeichnungen extrahiert. Dies soll künftig den bisher sehr zeitaufwändigen und repetitiven manuellen Übertragungsprozess der Daten in Berechnungssoftware für Ingenieure signifikant verschlanken.

Keynotes beleuchten die Zukunft von KI und Bauwesen

Parallel zur intensiven Projektarbeit der Hacker-Teams in den Räumen des CAIRO konnten die anwesenden Gäste und Challenge-Geber ab Mittag ein abwechslungsreiches Vortragsprogramm verfolgen. Nach dem gemeinsamen Networking-Lunch gaben hochkarätige Impuls-Keynotes tiefe Einblicke in aktuelle KI-Trends, technologische Entwicklungen und die fortschreitende Digitalisierung im Bauingenieurwesen.

Den praxisnahen Blick aus dem Architekturbüro steuerte Prof. Dr. Christian Hofmann mit seinem Vortrag „Der ungehobene Datenschatz: Wie unstrukturierte Bauinformationen mit LLMs nutzbar werden könnten“ bei. Der Architekt und THWS-Professor machte deutlich, dass die wichtigsten Projektinformationen häufig verstreut in E-Mails, WhatsApp-Verläufen, Telefonnotizen und PDF-Anhängen lägen und damit außerhalb etablierter Systeme wie CDEs oder BIM-Plattformen verblieben. Er beleuchtete, wie Large Language Models (LLMs) diese Lücke schließen könnten und wie die Zukunft der Architektinnen und Architekten mit KI aussehen könnte.

3D-Rekonstruktion für digitalen Zwilling

In seiner Keynote „Building Intelligence: Von der 3D-Rekonstruktion bis hin zu effizienter KI für die digitale Infrastruktur“ zeigte Prof. Dr. Dominik Seuß, CAIRO-Forschungsprofessor im Bereich Computer Vision, wie moderne KI-Systeme Gebäude, Infrastruktur und Industrieanlagen hochpräzise in 3D rekonstruieren und damit die Grundlage für digitale Zwillinge der nächsten Generation schaffen. Er spannte den Bogen über das gesamte Feld – von der Umwandlung von Bildern in 3D-Modelle bis hin zu Modellkomprimierung und Edge-KI, die leistungsstarke Computer-Vision-Systeme auch ohne massive Recheninfrastruktur einsatzfähig machen.

Den Abschluss machte Lothar Fehn Krestas, Unterabteilungsleiter im Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen, mit seinem „Bericht zum Bauen aus Berlin – und wo uns Digitalisierung helfen kann“. Er beleuchtete die Sicht des Bundes auf die nur langsam voranschreitende Digitalisierung der deutschen Baubranche und verwies auf Initiativen wie BIM Deutschland und die Forschungsförderung „Zukunft Bau“. Ergänzt wurde das Programm durch Start-up-Pitch-Sessions, in denen innovative Gründungsteams ihre Lösungen für die digitale Transformation der Branche vorstellten.

Nach einem packenden Endspurt in der Entwicklungsphase traten die Teams am späten Nachmittag vor die Jury und das Publikum, um ihre funktionierenden Prototypen in kurzen Pitches zu präsentieren. „Die Bandbreite und Qualität der gezeigten Lösungen demonstrierten eindrucksvoll, wie viel Innovationskraft in der interdisziplinären Zusammenarbeit von IT, Architektur und Ingenieurwesen steckt“, lautet das Fazit von CAIRO-Leiter Prof. Dr. Ivan Yamshchikov.

Dr. Rebecca Wolff von der Riedel Bau AG zeigte sich von den Ergebnissen des Tages beeindruckt: „Der Construction AI Hackathon hat uns wirklich begeistert. Es war spannend zu sehen, wie Menschen mit ganz unterschiedlichen fachlichen Hintergründen gemeinsam an Herausforderungen aus der Baupraxis arbeiten. Gleichzeitig sind solche Veranstaltungen eine großartige Gelegenheit, mit Studierenden ins Gespräch zu kommen, neue Perspektiven kennenzulernen und die Baubranche für zukünftige Talente erlebbar zu machen. KI und Digitalisierung sind für uns keine kurzfristigen Trends, sondern entscheidende Zukunftsthemen. Wir nehmen viele neue Impulse mit und freuen uns auf die weitere Zusammenarbeit zwischen der Riedel Bau AG und dem CAIRO.“

Prof. Dr. Ivan Yamshchikov betonte die überregionale und internationale Strahlkraft des Events: „Wir sehen CAIRO an der Technischen Hochschule als einen Ort, an dem Industrie, Wissenschaft und eine neue Generation von Talenten zusammentreffen und gemeinsam arbeiten. Hackathons spielen in diesem Prozess eine wichtige Rolle. Umso mehr freuen wir uns, dass dies unser erster internationaler Hackathon ist, der zeitgleich auch an unserer Partnerhochschule in Den Haag stattgefunden hat. Ein weiteres Highlight: Es ist unser erster Hackathon, bei dem vier KI-Start-ups aus München und Stuttgart ihre Lösungen pitchen. Dass diese Gründer den Weg zu uns finden, zeigt ganz deutlich, wie attraktiv und relevant Würzburg mittlerweile im Bereich der künstlichen Intelligenz ist.“

Über die THWS
Die Technische Hochschule Würzburg-Schweinfurt (THWS) zählt zu den größten Hochschulen für angewandte Wissenschaften in Bayern und steht seit ihrer Gründung im Jahr 1971 für hervorragende Lehre und angewandte Forschung. Mit rund 9.200 Studierenden, einem breit gefächerten Angebot von mehr als 60 Studiengängen sowie zwei Promotionszentren deckt die THWS ein weites Spektrum ab, das von Technik über Wirtschafts- und Sozialwissenschaften sowie Sprache bis hin zu Gestaltung reicht. Die THWS ist nicht nur regional in Franken und Bayern verwurzelt, sondern auch stark international ausgerichtet, was sich in zahlreichen Kooperationen und Austauschprogrammen weltweit und nicht zuletzt in einem vielseitigen englischsprachigen Studienangebot widerspiegelt.