ANALOG & DIGITAL
Mit Grips, Drohnen und KI
Wie kombinieren wir die Intelligenz von Fachleuten mit Künstlicher Intelligenz (KI), um die Lebensdauer von Gebäuden zu verlängern? Zum Beispiel, indem Drohnen und KI uns beim Ermitteln der Schäden und Bauleistungen bei Instandsetzungen unterstützen.
Ikonische Häuser, bis zu 95 Meter hoch, mit denkmalgeschützten Fassaden und Tausenden von Schadstellen: Wie saniert man solche Fassaden effizient, aber dennoch präzise und sorgsam – während über 1000 Menschen weiterhin in den 570 Wohnungen wohnen? Vor dieser Frage standen unsere Fachleute zu Beginn der Instandsetzung der 40 000 m² Sichtbetonfassaden von Hardau II. Zur Antwort führte eine Methode, in der Menschen, Drohnen und KI sich ergänzen.
Hardau II wurde in den 1970er-Jahren errichtet. Seither nagt der Zahn der Zeit an den Fassaden. Beton platzt altersbedingt ab. Durch die Instandsetzung soll eine weitere Generation von Mietenden in der Siedlung wohnen können.
Hochaufgelöste Drohnenaufnahmen
Roger Dietschweiler, Leiter Bauwerkserhalt und Industriebau, und sein Team mussten zuerst ermitteln, wie viele Schäden welcher Art vorlagen. Normalerweise findet die Schadenserkennung vor Ort auf dem Gerüst statt. Aber bei derart grossen Flächen? Die Kosten einer örtlichen Schadenserkennung würden zu stark zu Buche schlagen. Zudem war die Zugänglichkeit der Gebäude schwierig.
«Um die Schadenserkennung zu beschleunigen, nutzten wir deshalb 2021 Drohnenaufnahmen für Hardau II», berichtet Roger, «ergänzend zur Ermittlung an Sockeln und Balkonen vor Ort.» Unser Geomatik-Team flog mit Drohnen Fassade um Fassade ab und erstellte hochaufgelöste Fotos. Im Büro werteten die Fachleute die Bilder am Bildschirm aus und bestimmten die Schäden – eine langwierige Arbeit, doch schneller, als wenn Menschen die ganzen Gebäude von Hand abgesucht hätten.
Ein KI-Tool als weiterer Effizienz-Booster
2026 war die Sanierung auf dem Hardau-Areal in vollem Gang. Baufachleute spitzten den schadhaften Beton von den Fassaden ab und trugen Korrosionsschutz auf die freigelegten Bewehrungseisen auf. Die blaue Farbe des Korrosionsschutzes machte die bearbeiteten Schadstellen, auch Spitzstellen genannt, gut sichtbar. Es war der ideale Zeitpunkt für die sogenannte Ausmassermittlung. In diesem Arbeitsschritt stellen Bauingenieurinnen und -ingenieure fest, wie viel Arbeit die Bauunternehmen effektiv geleistet haben (und noch leisten müssen). Die Ausmassermittlung dient dazu, die Vergütung der Bauunternehmen zu berechnen.
Es ging nun also darum, die Spitzstellen zu dokumentieren. Wieder setzte Basler & Hofmann auf Drohnenfotografie. Doch nun kam Rogers Team auf die Idee, mit den Fotos eine «Ausmass-KI» zu trainieren. Das Ziel: ein KI-Modell, das die abrechnungsrelevanten Schäden und die Art und Weise, wie sie bearbeitet wurden, automatisiert ermittelt.
Gut, war unser Team für Digitale Lösungen bereits dabei, eine KI für die Schadenserkennung zu entwickeln. Es hatte mittels 50 000 Fotos von Betonschäden ein KI-Modell darauf trainiert, die fünf wesentlichen Arten von Schäden zu erkennen: Risse, Korrosion, Abplatzungen, freiliegende Bewehrung und Kalkaustritt.
Nun wurde diese KI auch für die Ausmassermittlung trainiert. Bald folgte ein erster Test: «Wir fütterten die KI mit Fotos aller Spitzstellen des ersten Hochhauses, damit sie diese analysierte», sagt Roger. Und siehe da: Die Ausmass-KI erkannte bereits einen Grossteil (60 %) der Spitzstellen. Jene Stellen, die sie nicht erkannt hatte, wurden von Fachleuten identifiziert und der KI zum erneuten Lernen übergeben. Beim zweiten Wohnturm war sie daraufhin noch besser: «Die KI erkannte bereits 80 % der Spitzstellen», sagt Jan-Iwo Jäkel, Entwickler Digitale Lösungen. «Wir waren selbst überrascht, wie schnell die KI lernte.»
Ein mächtiges Tool für Instandsetzungen
«Dass wir Drohnen und KI nun auch für die Ausmassermittlung nutzen können, ist cool», sagt Roger. «Die Dokumentation der Spitzstellen ist um ein Vielfaches schneller zu erledigen, als wenn wir sie vor Ort auf dem Baugerüst machen müssen.» Das ist angesichts des steigenden Bedarfs an Instandsetzungen bei gleichzeitigem Fachkräftemangel ein Vorteil. «Unterstützt die KI bei der Schadens- und der Ausmassermittlung, wird mehr menschliche Denkkapazität frei für die eigentliche Problemlösung, etwa für das Finden der optimalen Sanierungsmethode», so Roger.
Die Hardau-Fassaden werden 2027 instand gesetzt sein. Das KI-Projekt bei Basler & Hofmann läuft weiter. Die Drohnen-KI-Methode soll auch für andere grosse Oberflächen genutzt werden: neben Sichtbeton auch für Klinker- und Natursteinfassaden. Oder für Dächer, Tunnelwände oder Strassenoberflächen, die zu sanieren sind.
Die hybride Analyse – durch Mensch und Maschine – wird aber weiter nötig sein. «Die KI wird die Beurteilung vor Ort ergänzen, nicht ersetzen», sagt Roger Dietschweiler. Noch erkennt die KI nicht alles. Und viel wichtiger: Die Verantwortung für Kontrolle und Qualität bleibt beim Menschen.
