Digitales Planen und Bauen weiterdenken

Eröffnet wurde der Tag der Forschung durch Prof. Dr. Volker Coors, Prorektor Forschung und Digitalisierung, und Prof. Dr. Dieter Uckelmann, Wissenschaftlicher Direktor des Instituts für Angewandte Forschung. Bereits zum Auftakt wurde deutlich: Digitales Planen und Bauen ist kein einzelnes Technologiethema. Es betrifft Arbeitsweisen, Prozesse und Kompetenzen entlang der gesamten Wertschöpfungskette – vom Entwurf über Planung, Fertigung und Montage bis hin zu Betrieb, Rückbau und Wiederverwendung.

Prof. Dr. Dieter Uckelmann spannte den Bogen von früheren Arbeitsumgebungen wie dem Zeichenbrett bis zu heutigen und künftigen digitalen Handlungsräumen. Dabei ging es unter anderem um CAD, virtuelle Räume, Simulation, digitale Fertigung, BIM, digitale Produktpässe, Digital Twins, KI-gestützte Analyse und vernetzte Datenräume. Zugleich stellte sich die Frage, welchen konkreten Wert Digitalisierung erzeugt und wie dieser Nutzen messbar gemacht werden kann.

Anhand von Forschungsbeispielen aus der HFT Stuttgart wurde sichtbar, dass Digitalisierung auch dort ansetzt, wo man sie zunächst nicht unmittelbar erwartet – etwa beim nachhaltigen Bauen mit Lehm. Im Projekt InDeckle geht es um innovative Deckenkonstruktionen aus Lehmverbund in industrieller Bauweise. Digitale Identifikation, Sensorik und Datenstandards sollen dazu beitragen, Bauteile über ihren Lebenszyklus hinweg rückverfolgbar zu machen und damit Ressourcenschonung, Qualitätssicherung, Wiederverwendung und digitale Produktpässe zusammenzuführen.

Damit setzte die Eröffnung den thematischen Rahmen für den gesamten Tag: Digitales Planen und Bauen ist nicht nur eine Frage neuer Anwendungen, sondern eine gemeinsame Aufgabe von Forschung, Lehre, Praxis und Transfer.

Wie vielfältig Forschung an der HFT Stuttgart bereits heute ist, zeigte auch die HFT Ceremony. Im Rahmen der Veranstaltung wurden zwei erfolgreiche Promotionen sowie besondere Forschungsleistungen ausgezeichnet.

Geehrt wurde Dr. Yetai Berhanu für seine Promotion mit dem Titel „Spatial Road Safety Analysis, Machine Learning for Accident Prediction, and Safe Routing in Accident- and Congestion-Prone Road Networks: The Case of Addis Ababa City, Ethiopia“. Als Betreuende wurden Prof. Dr. Esayas Alemayehu von der Jimma University sowie Prof. Dr. Dietrich Schröder von der HFT Stuttgart genannt.

Ebenfalls ausgezeichnet wurde Dr. Muddsair Sharif für seine Promotion „Context-Aware Optimal Resource Management in Electric Vehicle Smart2Charge“. Betreuende waren Prof. Huseyin Seker von der Birmingham City University sowie Prof. Dr. Gero Lückemeyer von der HFT Stuttgart.

Der Award „Highest Ranked Publication 2025“ ging an die Publikation „Analysis of the impact of the EU Taxonomy on investments in District Heating“ von Prof. Dr. Tobias Popovic, Sebastian Schultze, Dr. Kristina Lygnerud, Dr. Dmytro Romanchenko und Burcu Unluturk im Journal Energy Policy. Bewertet wurden peer-reviewte Journalartikel auf Basis bibliometrischer Journalmetriken.

Ein erster inhaltlicher Schwerpunkt des Tages lag auf der Frage, wie digitale Räume, Künstliche Intelligenz und neue Formen der Modellierung das Planen verändern. Die Keynotes von Prof. Dr. Philipp Reinfeld und Prof. Dr. Yu Feng zeigten dabei zwei unterschiedliche, aber eng miteinander verbundene Perspektiven: die räumlich-architektonische und die daten- beziehungsweise KI-basierte.

Prof. Dr. Philipp Reinfeld sprach über „Entwerfen in und von virtuellen Räumen“. Der Titel beschreibt eine doppelte Verschiebung: Virtuelle Räume werden zugleich zum Medium des Entwerfens und zum Gegenstand architektonischer Gestaltung. Sie sind also nicht nur Werkzeuge, mit denen Architektur geplant wird, sondern selbst Räume, die erlebt, gestaltet und sozial genutzt werden können.

Damit rückte die Keynote Virtual Reality nicht allein als technisches Werkzeug in den Blick. Vielmehr wurde deutlich, dass virtuelle und virtuell erweiterte Räume neue Fragen an Architektur, Wahrnehmung, Kommunikation und Zusammenarbeit stellen.

Während virtuelle Räume und GeoAI den Blick auf neue Formen des Planens erweiterten, rückten weitere Beiträge die konkrete Umsetzung in Bau- und Produktionsprozessen in den Mittelpunkt. Dabei zeigte sich: Digitale Transformation funktioniert nur, wenn Daten, Modelle und Schnittstellen verlässlich zusammenspielen.

Sven Gohl von der Makadamlabor Schwaben GmbH zeigte in seiner Keynote „Wie Datenräume den Asphaltbau verändern werden – Projektbericht Construct-X“, wie digitale Datenräume Bauprozesse verändern können. Am Beispiel des Asphaltbaus wurde deutlich, wie stark Bauabläufe von Wetter, Verkehr, Maschinenverfügbarkeit, Personal und vielen Abstimmungen zwischen Projektbeteiligten abhängen. Digitale Datenräume, Schnittstellen und vernetzte Systeme können helfen, Informationen projektbezogen verfügbar zu machen, Silos aufzubrechen und Prozesse auf der Baustelle flexibler zu steuern.

Eine weitere Perspektive auf digitale Prozessplanung bot der Keynote-Vortrag „Digitale Montageplanung im Automobilbau“. Prof. Dr. Nicola Wolpert und Kai Timo Schleicher präsentierten, wie an der HFT mithilfe innovativer geometrischer Algorithmen Grundlagen für die digitale Planung von Montagereihenfolgen der Komponenten eines komplexen technischen Produkts, beispielsweise eines Fahrzeugs, entwickelt werden.

Eine zentrale Herausforderung ist dabei, einen kollisionsfreien Bewegungspfad einzelner Bauteile durch einen dicht gepackten und damit restriktiven Bauraum zu berechnen. Besonders schwierig sind Befestigungselemente wie Clips, die sich beim Einbau verformen. Diese wichtigen Details sind in den Bauteildaten oft nicht enthalten, müssen aber bei der digitalen Planung berücksichtigt werden.

Die beiden Keynotes machten gemeinsam deutlich: Daten allein reichen nicht aus. Entscheidend ist, wie sie strukturiert, geprüft, geteilt und in konkrete Prozesse übersetzt werden – von der Baustelle über digitale Datenräume bis hin zur Montageplanung.

Einen zentralen Programmpunkt bildete die Panel-Diskussion. Hier wurden die Impulse des Vormittags aus unterschiedlichen fachlichen und praktischen Perspektiven eingeordnet. Es diskutierten Martin Wachinger von TMM Connect GmbH und BIM Cluster e.V., Prof. Dr. Angela Blanco-Vogt, Prof. Manuel Rausch und Prof. Dr. Siri Krauß von der HFT Stuttgart. Moderiert wurde die Diskussion von Hannah Pinell von HFT Groundbreakers.

Im Fokus stand unter anderem die Frage, warum BIM trotz langer Diskussionen noch immer erklärungsbedürftig ist. Deutlich wurde, dass BIM nicht nur als 3D-Modell oder Software verstanden werden sollte, sondern als Methode der Zusammenarbeit. Damit digitale Planung in der Praxis Wirkung entfalten kann, braucht es gemeinsame Standards, klare Schnittstellen, verlässliche Datenflüsse und ein gemeinsames Verständnis der Beteiligten.

Zugleich zeigte die Diskussion, dass digitale Transformation nicht allein durch neue Werkzeuge entsteht. Prozesse, Rollen und Verantwortlichkeiten müssen mitgedacht werden – von der Ausbildung über die Verwaltung bis zur Baustelle. Besonders betont wurden Fragen der Datenlogistik, der Zusammenarbeit zwischen Unternehmen, der Einbindung kleinerer Handwerksbetriebe und der Vermittlung digitaler Kompetenzen in Studium und Praxis.

Die Panel-Diskussion wurde damit zum Scharnier des Tages: Sie verband die technologischen Impulse aus den Keynotes mit den praktischen Fragen der Workshops. Deutlich wurde, dass die Branche nicht nur bessere digitale Werkzeuge benötigt, sondern auch neue Formen der Abstimmung, Ausbildung und Verantwortung. Gerade an den Schnittstellen zwischen Hochschule, Unternehmen, Verwaltung, Planung, Ausführung und Handwerk entscheidet sich, ob digitale Methoden im Alltag tatsächlich wirksam werden.

Am Nachmittag vertieften vier parallele Workshops zentrale Fragen des Tages. Sie zeigten, wie unterschiedlich die Zugänge zum digitalen Planen und Bauen sind – und wie eng technische, ökologische, organisatorische und gesellschaftliche Fragen dabei miteinander verbunden bleiben.

Im Workshop „Bauen wie gestern für morgen?“ mit Elena Boerman vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und Prof. Manuel Rausch von der HFT Stuttgart begann die Session mit einem kurzen Input zu Herausforderungen des Bauwesens in Bezug auf seine Umweltwirkungen – darunter Treibhausgasemissionen, Ressourcenverbrauch und Abfallaufkommen. Vorgestellt wurden bereits funktionierende sowie noch zu etablierende Strategien des zirkulären Bauens: Bauteilrückgewinnung aus dem Bestand zur Wiederverwendung und Wiederverwertung, Kreislauffähigkeit von Materialien, kreislaufgerechtes Konstruieren und CO₂-Reduktion im Bauwesen.

Ein Quiz mit dem Titel „Wer wird Zirkulär?“ griff die zuvor behandelten Themen auf, bot die Möglichkeit, diese in der Diskussion zu vertiefen, und regte die Teilnehmenden zum Mitmachen und Mitdenken an. Die spannende und angeregte Diskussion reichte von zu erhaltenden Qualitäten im Bestand über zu hinterfragende Bedarfe, neu entstehende Berufsbilder, zu entwickelnde politische Zielsetzungen und Regulierungen bis hin zum wertvollen Erbe des Handwerks.

Der Workshop „Die Zukunft von BIM“ mit Alexander Kuhn von Ed. Züblin AG, Martin Wachinger von TMM Connect GmbH und Prof. Dr. Zhihang Yao zeigte, dass digitale Planung nicht allein an Softwarefragen hängt. Diskutiert wurden Datenqualität, Schnittstellen, Verantwortlichkeiten, Kompetenzen und die Rolle von KI. BIM wurde als Methode der Zusammenarbeit über Unternehmen, Disziplinen und Projektphasen hinweg verstanden.

In der „Ideenwerkstatt Holz- und Holzhybridbau“ mit Adrian Blödt von Blödt Holzkomplettbau GmbH und Prof. Dr. Berndt Zeitler standen praktische Fragen von Planung, Fertigung und Montage im Mittelpunkt. Thematisiert wurden Vorfertigungsgrade, KI-gestützte Optimierung, Montagezyklen, Störungen auf der Baustelle, Witterungsschutz und Wiederverwendung von Materialien.

Der englischsprachige Workshop „Urban Transformation through Co-Creation“ des Promotionskollegs HIRE verband technologische und gesellschaftliche Perspektiven auf nachhaltige Stadtentwicklung. Im Mittelpunkt standen Fragen wie: Wie kann man wahrnehmungsbezogene akustische Qualität messen? Wie kann eine aktive Bodenflächenkühlung zur Kühlung von Städten beitragen? Welche Rolle spielen digitale Instrumente wie z.B. Mixed-Reality-Technologien, XR/VR, um reale Umgebungen zu visualisieren und zu gestalten?

Diese und viele weitere Fragen wurden im interaktiven Workshop des Promotionskollegs HIRE diskutiert. Die Teilnehmenden setzten sich mit städtischem Wandel durch Co-Creation auseinander – also mit der Zusammenarbeit unterschiedlicher Disziplinen in unterschiedlichen Formen der Kooperation.

Zwei Kernbotschaften des Workshops – zunächst aus der Perspektive von Daten und städtischen Simulationen – lauteten: Wenn über digitale Planung und Bauwesen mit Technologien wie KI oder Mixed Reality gesprochen wird, sind hochwertige städtische Daten eine wesentliche Grundlage für alle gegenwärtigen und zukünftigen Technologien, die in der digitalen Planung und im Bauwesen zum Einsatz kommen werden. Ebenso wichtig und damit verbunden ist die aktive Bürgerbeteiligung für eine nachhaltige städtische Transformation. Technologien und Bürgerbeteiligung müssen Hand in Hand gehen.

Organisiert wurde dieser Workshop von Amando Reber, Michaela Marxt, Juan Sardi Barzallo, Arpita Sinha, Benjamin Hueber, Muhammad Alfakhori, Rushikesh Padsala sowie Daniela Claus.

In der anschließenden Präsentation der Workshopergebnisse wurden die Perspektiven zusammengeführt. Dabei wurde deutlich: digitale Methoden entfalten ihren Mehrwert erst dann, wenn sie mit konkreten Praxisfragen, belastbaren Daten, fachlicher Verantwortung und Zusammenarbeit verbunden werden.

Neben Keynotes, Panel und Workshops bot der Tag der Forschung viel Raum für fachlichen und persönlichen Austausch. Kaffeepause, Mittagspause und Get-together wurden intensiv genutzt, um Gespräche fortzuführen, Kontakte zu knüpfen und mögliche Anknüpfungspunkte für Forschung, Lehre und Transfer zu identifizieren.

Der Tag der Forschung 2026 zeigte, wie vielfältig digitales Planen und Bauen an der HFT Stuttgart und in der Zusammenarbeit mit Partner:innen aus Wissenschaft und Praxis verankert ist. Die Beiträge machten deutlich, dass technologische, organisatorische, ökologische und soziale Fragen eng miteinander verbunden sind. Digitale Transformation wird dort wirksam, wo Daten, Prozesse, Kompetenzen und Menschen zusammengedacht werden.

Für das Institut für Angewandte Forschung (IAF) und die HFT Stuttgart bleibt der Tag der Forschung damit ein wichtiges Format, um Forschung sichtbar zu machen, Transfer zu stärken und neue Perspektiven für gemeinsame Lösungen zu eröffnen. Der Ausblick am Ende der Veranstaltung machte deutlich: Der Dialog über digitales, nachhaltiges und verantwortungsvolles Planen und Bauen wird weitergeführt.