房屋、道路、桥梁——建设始终在进行中。 但大多数建筑技术几十年来一直保持不变。 数字解决方案很少进入施工现场，并且仅限于选定的应用领域和试点项目。 然而，建筑行业正面临着以更少的资源和排放来满足日益增长的建筑需求的挑战。 通过“数字建筑工地——建筑工业4.0是数字化和可持续建筑行业的关键”项目， 布伦瑞克工业大学 旨在研究真实施工现场条件下的数字化生产技术及其对规划和生产过程的影响，为施工实践提供动力。
为此，一个独特的研究基础设施正在建设中，该基础设施由各种数字控制的大型设备组成，包括机器人单元、移动机器人、自动混凝土搅拌站、物体跟踪和沉浸式系统（包括采用虚拟现实技术的 LED 墙）。建于布伦瑞克工业大学东校区贝多芬大街。 该设施的核心是大约六米高的“3D 打印单元”，它将用于以增材方式（即在多个叠加层中）生产大幅面、个性化、资源和二氧化碳高效的组件。
“增材制造技术，特别是 3D 混凝土打印，是建筑行业转型的关键技术，因为它们结合了建筑生产的经济、生态和社会方面，”建筑管理和施工运营研究所 (IBB) 的 Patrick Schwerdtner 教授强调道。 ），数字化工地发起人之一，规划采购阶段项目经理。
一方面，无需模板消除了成本密集的工作步骤，而另一方面，增材制造工艺可以节省材料，因为混凝土只能应用在施工实际需要的地方。 此外，由于部件是自动生产的，而不再是在有时困难的当地条件和有问题的天气条件下手工生产，因此职业安全得到了改善。
数字技术的创新网络
布伦瑞克工业大学已经在合作研究中心 TRR 277“建筑增材制造”(AMC) 中与慕尼黑工业大学一起研究 3D 混凝土打印和其他增材制造技术。 合作研究中心发言人 Harald Kloft 教授看到了数字化施工现场将基础研究成果转化为应用的巨大潜力。 在这里，科学家们希望在真实条件下以 1:1 的建造比例测试 AMC 的结果。 在此过程中，他们希望本着工业 4.0 的精神将不同的数字技术现场整合并联网。 结构设计研究所 (ITE) 数字化施工教授 Norman Hack 解释说，这将使未来在施工现场从规划到生产和组装的整个过程中使用数据成为可能。 理想情况下，创建一个数字流程链可以提高自动化程度。 优点：施工可以更加节省资源，由于相互关联的流程，消除了长运输路线并缩短了施工时间。 此外，基于数据的信息交换避免了通信错误。
可视化协作模型
所有参与生产过程的人员的界面是“数字工程中心”：该控制中心将捆绑来自“数字施工现场”的所有信息 – 在三维“BIM 模型”中存储和管理（也适用于“传统建筑工地”） “增材制造之外的施工工艺）。 科学家们还希望使用建筑信息模型（BIM）方法作为可视化协作工具。
“在这里，我们可以将三维表示与时间表等联系起来，以便在时间范围内查看流程、收集和分析数据，”施韦特纳教授解释道。
“数字工程中心”还将充当虚拟现实实验室，例如，数字组件可以投影到真实空间中。
质量控制的新方法
用于3D打印的数控混凝土搅拌站（移动数字混凝土搅拌站）还将以前通常单独执行的流程结合到数字集成流程中。 通过这种方式，可以通过混合原材料、泵送混凝土并确定新拌混凝土的特性和流动性来控制材料生产，以确保结构的打印几何形状和各层的粘合，Dirk Lowke 教授解释道建筑材料。
由大地测量与摄影测量研究所 (IGP) 的 Markus Gerke 教授领导的研究人员也希望使用自动 3D 测量传感器和方法来进行附带的最终质量保证。 这将使他们能够检查实际和目标几何形状并检测损坏等。 还计划使用特殊的跟踪系统来记录整个结构，以便与规划数据进行比较。 与此同时，科学家们还希望测量天气条件和风力，以研究真实施工现场条件的影响。
建筑业的参与
未来，类似于布伦瑞克工业大学的建筑工地可能会成为现实。
“通过我们的项目，我们希望展示未来建筑工地基础设施的可能性，”施韦特纳教授说。 “鉴于建设项目和施工方法的多样性，肯定会有多种可能的概念。 通过我们的研究，我们希望提供可依赖的重要推动力。”
计划让地区和国家工业界参与该项目以及后续的研究项目。
Schwerdtner教授也认为这是一个明确的提议：“在‘数字建筑工地’，我们正在将基础研究和面向应用的研究结合起来。 规划部门和建筑公司应该尽早了解未来可能的技术，并将这些考虑因素纳入公司战略，因为转型过程需要一定的时间。”
项目数据
“数字化建筑工地——建筑业 4.0 作为数字化和可持续建筑业的关键”项目由布伦瑞克工业大学的五位教授发起。 除了建筑经济和施工管理研究所（Patrick Schwerdtner 教授）、结构设计研究所（Harald Kloft 教授、Norman Hack 教授）、建筑材料、混凝土结构和消防研究所（Dirk Lowke 教授）和大地测量与摄影测量研究所（Markus Gerke 教授）参与了该项目。 研究基础设施由欧洲区域发展基金 (ERDF) 提供约 380 万欧元资助，其中包括 10% 的自身捐款。 下萨克森州科学文化部 (MWK) 正在实施发展资金，作为“通过大学和研究机构进行创新”指令的一部分。
