Die Digitalisierung der Arbeit von Stadtplanern, Städtebauern & städtischen Einrichtungen

Optimisten halten es für unwahrscheinlich, dass die Digitalisierung bestehende Berufe und Arbeitsbereiche jemals vollständig verdrängen wird. Stattdessen wird sie Arbeitnehmer von bestimmten Aufgaben entbinden, damit diese sich auf neue Tätigkeiten konzentrieren können: Ihr Job bleibt erhalten, doch die Aufgaben und erforderlichen Fähigkeiten ändern sich.

Die Arbeitswelt befindet sich aber bereits im Wandel: Arbeitsplätze werden sicherer, und die Produktivität einzelner Arbeitskräfte steigt durch die Nutzung von Cloud-Technologien, des Internets der Dinge (IoT) und vernetzter smarter Maschinen. URBAN HUB untersucht, welche Auswirkungen diese Entwicklung auf Stadtplanung, Städtebau und städtische Dienstleistungen hat.

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Das Bauwesen: Ein Spätzünder nimmt Fahrt auf

Das Bauwesen gehörte zwar nicht zu den treibenden Kräften der Digitalisierung, doch es lässt sich allmählich erkennen, inwiefern die Digitalisierung die Branche verändern wird. Maschinenführer beispielsweise werden ihre Maschinen eines Tages aus der Ferne bedienen, indem sie von einem Kontrollzentrum aus mittels Fahrzeugtelematik mehrere automatisierte Maschinen überwachen und steuern.

Künstliche Intelligenz (auch KI, Artificial Intelligence oder AI genannt) wird unterdessen bereits erfolgreich in der Branche eingesetzt. So können Drohnen beispielsweise Baustellen überwachen, um schnell Daten zu erfassen. Durch die Verbindung mit dem Internet der Dinge per Cloud-Computing können diese Informationen mithilfe von KI in 3D-Karten und Pläne übertragen werden.

KI ist auch ein zentrales Element der Gebäudedatenmodellierung (Building Information Modeling, kurz: BIM). Mit BIM – auch als Virtual Design & Construction (VDC) bezeichnet – wird ein virtuelles Modell eines Gebäudes erstellt (häufig in 3D). So wird Architekten, Ingenieuren, Kunden und Bauarbeitern ein gemeinsam nutzbares Modell bereitgestellt, auf das sie über vernetzte Geräte zugreifen können. Dadurch wird der Informationsaustausch optimiert, und jeder erhält in Echtzeit die neuesten Informationen zu Plänen und Änderungen.

Eine weitere Entwicklung im Bauwesen betrifft die Produktion modularer oder vorgefertigter Bauteile in Fabriken. Durch Nutzung von Robotik und 3D-Druck werden Produktionszeit und -kosten gespart und die Montage auf der Baustelle vereinfacht. Die Bauarbeiter nutzen tragbare Technologien, beispielsweise ein Head-Mounted Display (HMD) für Augmented Reality (AR), um sich anleiten zu lassen – der Bauvorgang wird zu etwas, das sich die Spielexperten bei Lego hätten ausdenken können.

Ein weiteres Beispiel ist die HoloLens von Microsoft, ein am Kopf befestigter holografischer Computer, der in den unterschiedlichsten Bereichen der Branche Anwendung findet. Auch thyssenkrupp Elevator konnte seine Servicearbeiten durch die HoloLens grundlegend verändern.

Die Zukunft des Bauwesens ist bereits im Bau.

„Der Einsatz von KI auf Baustellen ist bisher noch beschränkt. Wir beobachten jedoch einen deutlichen Anstieg, besonders in Anwendungsbereichen, die maschinelles Sehen für die Untersuchung und Analyse von Materialien und Strukturen oder für Robotikanwendungen wie automatisierte Maurerarbeiten oder autonomes Fahren einsetzen.“

Dan Kara, Research Director Robotics, ABI Research

Durch die Digitalisierung machen Bauarbeiten jetzt mehr Spaß. Durch die Digitalisierung machen Bauarbeiten jetzt mehr Spaß.
Durch die Digitalisierung machen Bauarbeiten jetzt mehr Spaß.
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Architektur und Stadtplanung – Integration einer detaillierteren Vision

URBAN HUB beschäftigte sich zuvor mit neuen Materialien und intelligenten Gebäuden, doch heute werfen wir einen Blick auf Architekten und ihre Tools. Durch AR-, VR (Virtual Reality)- und MR (Mixed Reality)-Technologien wird die Arbeit von Architekten besser, einfacher und macht mehr Spaß. Die Tools sind momentan zwar noch nicht vollständig in BIM integriert, doch das wird nicht mehr lange dauern.

Wie bereits erwähnt, ist Projektzusammenarbeit für einen guten Plan enorm wichtig, genau wie die Möglichkeit, so viele realitätsgetreue Daten zu erfassen wie nur möglich. Architekten und Städtebauer wandeln schon seit einigen Jahren die Daten für BIM oder CAD (Computer-Aided Design) in 3D-Modelle um, doch in der letzten Zeit ist dies erheblich einfacher geworden und kann nun zu einem realistischen, „begehbaren“ VR-Erlebnis werden. So können Projektplaner erfahren, wie sich ihre Modelle in der Realität für die Menschen anfühlen, die im fertigen Gebäude leben oder arbeiten werden.

Diese Entwicklung wurde durch zwei neue Trends ermöglicht: Erstens beginnen Architekten und Planer, das Programmieren zu lernen, und zweitens werden diese neuen Fähigkeiten genutzt, um Tools aus dem Gaming-Bereich für ihre Arbeit einzusetzen. Google Daydream, Oculus Rift und Playstation VR gehören zu den zahlreichen Konsumartikeln die für die Stadtgestaltung und -planung sowie den Städtebau angepasst wurden.

Viele dieser Tools nutzen eine Art von KI, auch wenn es sich dabei immer noch um das handelt, was als ANI (Artificial Narrow Intelligence) oder auch „Weak AI“ bezeichnet wird. Doch auch die „Weak AI“ kann sehr viel leisten: So kann beispielsweise mit der räumlichen Darstellung einer Nachbarschaft, in der ein neues Gebäude geplant wird, sichergestellt werden, dass es zu den bestehenden Gebäuden passt. KI-basierte Software kann diese Aufgabe in einem Bruchteil der Zeit erledigen, die manuell erforderlich wäre, und einen virtuellen mehrschichtigen Plan erstellen, der wesentlich aussagekräftiger ist als jedes 2D-Modell.

Auch die Planung von Straßen wird einfacher. Tesla nutzt in sämtlichen Fahrzeugen Autopilot-Software, die bei jeder Fahrt Straßen- und Verkehrsdaten in die Cloud hochlädt. Stadtplaner können auf diese großen Datenmengen zugreifen, um fundiertere Entscheidungen zu treffen. Aus den Daten geht klar hervor, wie der Verkehrsfluss effizienter gestaltet werden kann, indem beispielsweise Straßen repariert oder verbreitert oder Ampelschaltungen geändert werden.

Kommunale Dienste – Digitalisierung städtischer Dienstleistungen

Stadtverwaltungen sind nicht nur für die endgültigen Entscheidungen in der Stadtplanung verantwortlich, sondern auch für die zahlreichen Dienstleistungen, die eine Stadt am Laufen halten. URBAN HUB beschäftigte sich bereits mit Smart Cities, die sich vor allem durch digitalisierte Prozesse für eine effizientere Stadtverwaltung auszeichnen. Wie wirkt sich die Digitalisierung also auf die Arbeit zentraler städtischer Dienstleistungen wie Brandbekämpfung, Polizeiarbeit und Sanitärversorgung aus?

Brandbekämpfung

Feuerwehrleute sind gezwungen, inmitten von enormer Hitze und Rauch und mit schwerer Ausrüstung beladen mit eingeschränkten Sinneswahrnehmungen zu arbeiten. Mit einer auf den Helm montierten Wärmebildkamera und einem transparenten AR-Bildschirm auf der Atemschutzmaske können Feuerwehrleute schneller in brennenden Gebäuden gefangene Personen aufspüren und besonders gefährliche Bereiche erkennen und meiden. Forscher an der Universität Wien arbeiten daran, Hitzesensoren im Helm und Wärmebildtechnik nutzbar zu machen, um eine virtuelle Karte der Umgebung von Feuerwehrleuten zu schaffen, die auf vergleichbare Weise auf einem Bildschirm im Helm angezeigt werden und die Sicherheit aller Beteiligten verbessern kann.

Polizeiarbeit

Als „Ersthelfer“ sind Polizisten als Erstes vor Ort, wenn Menschen in Not sind. Nach einem gemeinsamen Einsatz von Polizei und Feuerwehr bei einem verheerenden Brand in Detroit wurde ein digitales Tool entwickelt, das nun beide Teams auf dem Weg zum Notfallort verwenden. Es zeigt Karten, die Standorte von Hydranten, die Abschaltung der Energieversorgung und Baupläne an sowie Orte, an denen gefährliche Materialien gelagert werden, und Anwohner, die spezielle Hilfe benötigen könnten. Auch Drohnen und „werfbare“ Überwachungsroboter werden von der Polizei genutzt, um Verbrechen aufzudecken und die Sicherheit von Unbeteiligten zu gewährleisten.

Sanitärversorgung

Die sanitäre Versorgung ist eine wichtige Voraussetzung für die Gesundheit der städtischen Bevölkerung und umfasst unterschiedlichste Bereiche, wie die Trinkwasserversorgung und die Abwasserentsorgung. Welche Veränderungen bringt die Digitalisierung in diesem Bereich? Weltweit leben beispielsweise viele Stadtbewohner mit „dezentralen“ oder nicht an eine Kanalisation angeschlossenen Entsorgungssystemen. Die Toilettenabfälle können in die Kreislaufwirtschaft integriert werden, um Kompost oder Biogas zu erzeugen. In der Zwischenzeit können kostengünstige Fernbedienungssensoren Warnungen an Abfallsammeldienste ausgeben, wenn eine wasserlose Toilette bald voll sein wird, um ein unnötig frühes Eingreifen der sanitären Arbeitskräfte zu vermeiden. Ein Ablesedienst muss nicht länger von Tür zu Tür ziehen, und Verbraucher können Geld sparen, indem sie Zeiten geringerer Auslastung zu nutzen, um zu baden oder Wasch- und Geschirrspülmaschinen anzustellen.

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Den Übergang in die digitalisierte Arbeitswelt meistern

Teil 1 und 2 dieser Serie befassten sich mit den ersten Wellen des technologischen Tsunami, der auf uns zurollte und bereits einen Wandel in der Arbeitswelt bewirkt. Einige Jobs werden überflüssig, aber gleichzeitig entstehen auch neue Arbeitsbereiche. Doch von welcher Seite man die Digitalisierung auch betrachtet: Sie verändert unsere gewohnte Geschäftswelt und damit auch unsere Jobs nachhaltig.

Wie können sich Unternehmen, Behörden und einzelne Arbeitnehmer angesichts dieser Tatsache am besten auf die bevorstehenden Änderungen vorbereiten und sie bewältigen? Was sagen die Experten? Und welche Rolle spielen Behörden, Unternehmen und Arbeitnehmer, wenn es darum geht, Berufe erfolgreich an die digitalisierte Arbeitswelt anzupassen? Mit diesen Fragen beschäftigt sich URBAN HUB in Teil 3.

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