Fachkräftemangel in der Baubranche – Lösungswege mit KI?

Der Fachkräftemangel ist eine der größten Herausforderungen der Baubranche, der sich die Unternehmen jetzt und vor allem in den kommenden Jahren stellen müssen. Nach einem leichten Anstieg der Beschäftigtenzahl im Bauhauptgewerbe auf 928.000 im Jahr 2023 waren die Unternehmen 2024 wieder von einem Rückgang um etwa 10.000 Beschäftigte betroffen. Entsprechend den neuen Zahlen der SOKA-BAU (Stand Ende Oktober 2024) zeigt sich zudem auf dem Bauausbildungsmarkt ein Minus von 4,9 Prozent gegenüber dem bereits schwachen Vorjahr. Aktuell bilden die verschiedenen Gewerke zusammen nur mehr 36.000 Auszubildende aus – bei einer Abbruchquote von durchschnittlich 30 Prozent. Demgegenüber scheiden jährlich im Schnitt 18.000 Mitarbeitende aus Altersgründen aus dem Arbeitsmarkt aus, so dass der Nachwuchs gerade einmal die entstehende Rentenlücke füllen dürfte.

Mehr Aufträge – weniger Fachkräfte

Eine erhoffte und dringend notwendige Erholung der Bauwirtschaft dürfte die Personalnot wiederum weiter verstärken. Und das schon bald, wie zum Beispiel in einem aktuellen Fachbeitrag auf der Informationsplattform Squarevest erläutert wird: denn nach der Stagnation im Jahr 2024 erwartet der Autor für die Bauwirtschaft im Jahr 2025 eine positive Entwicklung, die sich in einem Umsatzanstieg von 1,9 Prozent niederschlagen könnte. Insbesondere das wachsende Interesse an energetischen Sanierungen bedeutet neue Aufträge – wird aber auf der anderen Seite den schon angespannten Arbeitsmarkt zusätzlich belasten. 

Personalnot als Risiko für die wirtschaftliche Entwicklung der Baubranche

Die Folgen einer solchen Entwicklung sind gravierend: Laut einer DIHK-Umfrage aus dem Herbst 2024verweisen 65 Prozent der befragten Bauunternehmen auf den Fachkräftemangel als erhebliches Risiko für die eigene wirtschaftliche Entwicklung. Das ist ein deutlich höherer Anteil als in anderen Industriezweigen (46 Prozent). Verbunden mit hohen Personalkosten, die laut einer Sonderauswertung des Statistischen Bundesamts im Jahr 2021 zwischen 20 – 35% der Baukosten ausmachten, beeinflusst die weiterhin angespannte Personalsituation die Wettbewerbsfähigkeit der Branche enorm.

Pragmatische Lösungsversuche: von EU-Nachunternehmern …

Um hier Abhilfe zu schaffen, hat die Bauwirtschaft bereits eine Vielzahl von Maßnahmen ergriffen, so zum Beispiel die Integration von Arbeitslosen, eine verstärkte Nachwuchswerbung, die Anwerbung von Fahrpersonal aus dem Ausland und der Einsatz von EU-Nachunternehmern. Allein diese Maßnahmen reichen dennoch nicht aus. Um die Wettbewerbsfähigkeit der gesamten Branche zu sichern, bedarf es eines ganzheitlichen Ansatzes, der sowohl die Kosten reduziert als auch die Attraktivität der Bauberufe steigert. Dies gilt für jeden und über alle Unternehmensgrößen hinweg – für die Großen der Branche, aber ebenso für Mittelständler oder Kleinunternehmer mit geringen Ressourcen, die das Mittelstand-Digital Zentrum Bau auf ihrem Weg in eine digitale Zukunft begleitet. 

… zur Digitalisierung und KI

Die Digitalisierung, insbesondere durch den wachsenden Einsatz von KI in Unternehmensprozessen, steht als erfolgsversprechender Lösungsansatz im Fokus aller potenziellen Optionen. Zusammen bieten die damit verbundenen Entwicklungen enormes Potenzial zur Kompensation von Fachkräftemangel und hohen Personalkosten. Durch die Vernetzung von Methoden wie BIM (Building Information Modeling), Drohnentechnologie und digitalen Projektmanagement-Tools mit künstlicher Intelligenz lassen sich Planungs- und Bauprozesse optimieren und eine neue Effizienzstufe erreichen.

Lösungen für die Planungs- und Entwurfsphase

Die Einsatzmöglichkeiten KI-gestützter Werkzeuge beginnen bereits in der Planungs- und Entwurfsphase. Hier wird KI insbesondere in Kombination mit anderen Methoden wie BIM angewendet. Gemeinsam unterstützen die Werkzeuge den kreativen Prozess und automatisieren die Erstellung von ersten Grundrissideen. Verschiedene Varianten können so schnell generiert und bewertet werden. Entwürfe lassen sich hinsichtlich ihrer Energieeffizienz und ihres Ressourceneinsatzes überprüfen und verbessern, auch eine Optimierung des Materialeinsatzes ist möglich. Machbarkeitsstudien, Simulationen und Renderings entstehen schneller und höchst effizient. 

Auch Planungsbereiche wie die TGA-Fachplanung profitieren von All-in-One-Plattformen als Common Data Environment (kurz CDE), für eine nahtlose Zusammenarbeit verschiedener Beteiligter in einem Bauprojekt. Dazu werden Daten aus unterschiedlichen Quellen zusammengeführt und von der KI für die Entscheidungsfindung analysiert. KI-gestützte Kollisionsprüfungen decken Planungsfehler frühzeitig auf – das kommt allen Gewerken zugute. KI-Unterstützung der automatischen Mengenberechnung verbessert die Genauigkeit von Schätzungen – der Planungsprozess gewinnt an Geschwindigkeit. Werden zudem Normen und Gesetze mit Hilfe von KI automatisiert in die Planungsprozesse integriert, z.B. über BauGPT, stellt dies nicht zuletzt auch eine regelwerkskonforme Planung sicher, bei der die jeweiligen Bauprojekte in allen Punkten den aktuellen gesetzlichen Anforderungen entsprechen.

Lösungen für das kollaborative Bauprojekt-Management

Lösungen für das kollaborative Bauprojekt-Management machen die Suche nach Informationen einfacher, fehlerfreier und steigern damit ebenfalls das Tempo des Planungs- und Bauprozesses. Über Chatbots können Fragen zu Bauprojekten gestellt werden und Antworten aus PDF-Dokumenten und IFC-Daten herausgezogen werden – ohne dass der jeweilige Ansprechpartner lange suchen muss. Die Palette der damit möglichen Antworten reicht von theoretischen Informationen bis zu praktischen, modellbasierten Aussagen und Handlungsempfehlungen. „Allein schon, wenn die KI beim Telefonieren unterstützt, schenkt sie beispielsweise bei der Bauleitung enorm viel Zeit. Statt für Abstimmungen persönlich das Telefon in die Hand nehmen zu müssen, genügt dann ein Klick in der App“, führt Thomas Dengler, Mitarbeiter im Mittelstand-Digital Zentrum Bau und Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF, ein Beispiel auf.

Standardprozesse beschleunigen, von der Ausschreibungssuche zur Angebotserstellung

„Auch Standardverwaltungsprozessen wie die Suche nach Ausschreibungen oder die Erstellung von Angeboten lassen sich mit KI-gestützter Software erheblich beschleunigen, fährt der Digitalisierungsexperte Thomas Dengler fort. Dabei durchsuchen semantische Suchmaschinen öffentlich zugängliche Ausschreibungen auf Internetportalen, filtern diese automatisch nach individuellen Kriterien wie Submissionstermin, Auftragsort und zusätzlichen Schlagworten und informieren den Nutzer, sobald neue passende Ausschreibungen entdeckt wurden. Mit Hilfe von Technologien wie GenAI und Speech-to-Text erleichtert die KI anschließend noch die Angebotserstellung. Manuelle Tätigkeiten wie die Produktauswahl im ERP-System oder die Auftragsdokumentation und Datenerfassung erfolgen automatisiert, Echtzeitanalysen und -synchronisation sowie automatische Prüfungen verringern das Fehlerrisiko und verbessern die Qualität. Werden die Bauausschreibungen im Anschluss ebenfalls mit KI-Unterstützung automatisiert erstellt, spart das Zeit und wertvolle Mitarbeiterkapazitäten. 

Roboter mauern und übernehmen Malerarbeiten

Im Sinne einer effizienteren, personalsparenden Bauausführung lassen sich KI-gesteuerte Roboter für den Transport von Baumaterialien einsetzen sowie für handwerkliche Tätigkeiten wie das Mauern oder Betonieren von Bauteilen. Während Lösungen wie der Mauerroboter Hadrian X hierzulande allerdings noch nicht aktiv sind, sind die erste KI-gestützte Malerroboter bereits auf dem Markt. Sie übernehmen das großflächige Beschichten von Wänden und Decken autonom und völlig selbstständig. Dabei versprechen sie, doppelt so schnell wie der Mensch zu sein und den Fachkräftebedarf um mehr als 80 Prozent zu reduzieren. Lediglich die Vorbereitung der Umgebung und das Streichen filigraner Flächen bleiben Aufgaben, die weiterhin von Hand erledigt werden müssen.

Baufortschrittskontrolle – mit Drohnen und Kameras

Zur Kontrolle des Baufortschritts nutzt die KI zum Beispiel die Smartphone- oder Tablet-Kamera, aber auch die akustische Erkennung von Vorgängen wurde bereits untersucht. An Kränen angebrachte Kameras überwachen von hier aus das Materiallager oder den Fuhrpark. Darüber hinaus helfen Laufroboter, Lasersensoren und Drohnen – mit KI- Unterstützung und Sensoren bestückt – bei der Baufortschrittskontrolle mit.

Vom Bau zur Wartung

Auch bei der Wartung und Pflege von Bauwerken hilft die KI mit und schon die immer knapper werdenden Ressourcen im Bausektor: Durch KI-gestützte Datenanalyse können Muster bzw. Veränderungen in Gebäuden und Bauteilen erkannt und Vorhersagen über die Lebensdauer von Gebäuden und zu erwartenden Problemen getroffen werden. So wurde zum Beispiel, für das von 2021 bis Juni 2024 durchgeführte Pilotprojekt BIMKIT eine KI-Lösung mit großen Datenmengen gefüttert und trainiert, um Schäden an Brücken zu identifizieren. Mit diesen Informationen ausgerüstete Systeme nutzen Sensoren, um Bauwerkszustände laufend zu überwachen und leiten Wartungsarbeiten ein, bevor erste strukturelle Schäden auftreten oder erkennbar werden. Auch das spart in der Betriebsphase letztlich Kosten, Arbeitszeit und reduziert den Fachkräftebedarf. 

Fazit

Der Fachkräftemangel ist unumkehrbar. Aber er ist zu steuern und muss mittelfristig keineswegs die Wettbewerbsfähigkeit der Branche mindern. Im Gegenteil. So tragen KI-gestützte digitale Lösungen wesentlich dazu bei, den Herausforderungen des Fachkräftemangels in der Bauwirtschaft zu begegnen und die Mitarbeitenden in jedem Unternehmen sinnvoll einzusetzen. Damit können alle Bereiche der Bauwirtschaft von den Vorteilen der KI, in der Planung ebenso wie bei der Ausführung und im Gebäudebetrieb, profitieren. Wo die Automatisierung sich ständig wiederholende, monotone Aufgaben übernimmt, kann sich der Mensch stattdessen anspruchsvolleren, kreativen und wertschöpfenden Tätigkeiten widmen. Und auch wenn der flächendeckende Einsatz von KI zukünftig weitere Herausforderungen birgt, so macht jeder Schritt in diese Richtung die Branche insgesamt schneller, effizienter, nachhaltiger und wirtschaftlicher. 

Das Mittelstand-Digital Zentrum Bau steht den KMU bei dieser Entwicklung zur Seite. Veranstaltungen wie das Forum in der Planung oder der Praxis-Talk, ein Kooperationsformat mit Netzwerkpartnern, dienen dem Austausch und zeigen auf, was uns in Zukunft erwartet und wie neue Arbeitsprozesse mit der KI gelingen können.

Autorin: Christine Ryll