Die klassischen Ansätze für die Sicherheit im Baugewerbe beruhen traditionell auf persönlicher Schutzausrüstung (PSA), physischen Barrieren sowie strenger Schulung und Überwachung. Nach den Daten der Europäischen Kommission aus dem Jahr 2021 verzeichnete der Bausektor mit 3.152 Unfällen pro 100.000 Arbeitnehmer die meisten nicht-tödlichen Arbeitsunfälle in der EU.

Darüber hinaus verzeichnete sie die zweithöchste Zahl tödlicher Unfälle (741, d. h. 22 % der insgesamt erfassten Unfälle), die nur noch vom Bergbau übertroffen wurde. Es liegt auf der Hand, dass ein innovativerer Ansatz erforderlich ist, um die Sicherheitsprotokolle wirksam zu verbessern.

Die Umwandlung von Baustellen in vernetzte Umgebungen stellt die nächste Revolution im so genannten „Bau 4.0“ dar. Dieser Wandel beinhaltet die Einführung von Technologien wie Building Information Modeling (BIM), künstliche Intelligenz (AI), Big Data, Augmented Reality und digitale Zwillinge. Diese Tools verbessern nicht nur die Sicherheit durch vorausschauende Analysen und Simulationen, sondern umfassen auch Vor-Ort-Geräte zur Risikominderung durch Echtzeitanalysen.

Das Internet der Dinge auf Baustellen

Mit IoT-Technologie ausgestattete, tragbare Geräte bieten eine Reihe von Funktionen, die die Sicherheit und Effizienz auf Baustellen revolutionieren. Diese Geräte überwachen nicht nur die Gesundheit und Produktivität der Arbeiter, sondern nutzen auch das maschinelle Lernen, um die betrieblichen Abläufe zu verbessern.

Bauunternehmen können diese Wearables beispielsweise einsetzen, um die Standorte von Mitarbeitern und Maschinen in Echtzeit zu überwachen. In Verbindung mit RFID-Tagging-Systemen können die Geräte gefährliche Situationen erkennen, z. B. wenn Arbeiter unbefugte Bereiche betreten oder schweren Maschinen zu nahe kommen.

Die Macht der Wearables am vernetzten Arbeitsplatz

Die praktischen Sicherheitsanwendungen verschiedener tragbarer Technologien haben sich auf zahlreichen Baustellen bewährt.

So werden beispielsweise intelligente Westen zur kontinuierlichen Überwachung der Gesundheit von Arbeitnehmern eingesetzt. Diese Westen sind mit Sensoren ausgestattet, die die Herzfrequenz, die Umgebungstemperatur und den GPS-Standort messen und in der Lage sind, Stürze und die Belastung durch giftige Gase zu erkennen. Sie überwachen auch Vitalparameter wie den Ermüdungsgrad, die für die Steuerung des Wohlbefindens der Arbeitnehmer entscheidend sind.

Die Daten von diesen Westen werden an einen Server übertragen, wo eine KI-basierte Anwendung die Informationen analysiert. Wenn sie Gesundheitsrisiken oder Sicherheitsverstöße feststellt, alarmiert sie den Projektleiter. Die von dem kanadischen Unternehmen Labourcrown entwickelte intelligente Weste verfügt über zusätzliche Funktionen wie einen Lautsprecher, über den Nachrichten des Bauleiters – Warnungen, Anweisungen oder Updates – übermittelt werden können. Außerdem verfügt sie über eine Taste zum Aktivieren eines Alarms oder zur Bestätigung der Aufgabenerledigung, eine Batterie und eine LED-Anzeige für kritische Warnungen.

Von der Verhinderung des Sekundenschlafs bis zur Förderung der psychischen Gesundheit

Digitale Uhren und Armbänder werden zunehmend auf Baustellen eingesetzt, um körperliche Anstrengung und Ruhezeiten zu überwachen. Die fortschrittlichsten Modelle sind in der Lage, abnormale Herzrhythmen zu erkennen und den Sauerstoffgehalt im Blut zu messen, um Atemprobleme frühzeitig zu erkennen.

Diese Geräte werden allmählich auch für Zwecke der psychischen Gesundheit eingesetzt. Moodbeam beispielsweise erfasst Indikatoren für das emotionale Wohlbefinden von Arbeitnehmern und ermöglicht es Managern, den psychischen Gesundheitszustand ihrer Teams zu überwachen.

Außerdem sind intelligente Helme und Stiefel mit Sensoren und GPS ausgestattet, um die Bewegungen der Arbeiter auf der Baustelle zu überwachen. Helme sind so konzipiert, dass sie Anzeichen von Müdigkeit erkennen und gefährlichen Sekundenschlaf verhindern. Helme mit Sensoren zur Kollisionserkennung können sowohl die Träger als auch die Bediener in der Nähe befindlicher Geräte vor möglichen Unfällen warnen und so die Sicherheit auf der Baustelle erhöhen.

Intelligente Handschuhe verfügen über eine integrierte Scannertechnologie, die es den Arbeitern ermöglicht, die richtigen Werkzeuge für bestimmte Aufgaben zu identifizieren. Wird ein falsches Werkzeug gewählt, vibriert der Handschuh, um den Träger zu warnen. Diese Handschuhe können auch Materialien und Produkte vor Ort scannen, was die Abläufe rationalisiert und die Effizienz erhöht.

Die Vorteile der Bilderkennung

Im Bereich des Bauens 4.0 verändern fortschrittliche IoT-Anwendungen wie Bilderkennung die Sicherheit und Effizienz auf Baustellen. Hochauflösende Kameras, die mit künstlicher Intelligenz ausgestattet sind, führen eine kontinuierliche Überwachung durch, um potenzielle Sicherheitsverstöße zu erkennen, wie z. B. ungesicherte Gerüste oder Arbeiter, die keine vorgeschriebene Schutzausrüstung tragen, und ermöglichen schnelle Korrekturmaßnahmen.

Darüber hinaus geht die Integration von Technologie über die Überwachung von Personal und Bodenfahrzeugen hinaus. Drohnen, die mit 4K-Kameras und Infrarotsensoren ausgestattet sind, spielen eine zentrale Rolle. Sie identifizieren nicht nur Gefahren in ansonsten unzugänglichen Bereichen, sondern überwachen auch den Baufortschritt und erkennen Fehlfunktionen der Ausrüstung in Echtzeit.

Diese Drohnen sind in allen Bauphasen von unschätzbarem Wert, da sie in der Lage sind, sofortige Inspektionen durchzuführen und detaillierte technische Daten zu sammeln. Mithilfe der Fotogrammetrie messen Drohnen Entfernungen anhand von Punktwolken, um Höhenlinien zu erstellen und so Modelle zu generieren, die die notwendigen Landveränderungen für eine präzise Nivellierung des Geländes vorgeben.

Herausforderungen vor Ort

Eine Baustelle ist eine dynamische Umgebung mit einzigartigen Herausforderungen, die den Einsatz und Betrieb von IoT- oder Plug-and-Play-Technologien erschweren können. Faktoren wie Umweltbelastungen, häufige Gerätebewegungen, begrenzte Energieressourcen und schlechte Internetverbindungen können erhebliche Hindernisse darstellen.

Darüber hinaus sind für die Installation und die laufende Wartung dieser Systeme spezielle Fachleute für Informationstechnologie erforderlich, um eine nahtlose Funktionalität zu gewährleisten. Mit der wachsenden Nachfrage nach IT-Fachkräften in allen Sektoren wird die Suche nach qualifiziertem Personal immer schwieriger. Darüber hinaus wirkt sich die Integration dieser Technologien häufig auf bestehende Sicherheitsprotokolle aus, was die Entwicklung neuer Rahmenbedingungen und umfassender Schulungsprogramme erforderlich macht.

Mit Blick auf die Zukunft ist es für Bauunternehmen unerlässlich, ihre Fähigkeiten zur Bewertung und Integration von Bau-4.0-Technologien zu verbessern, einschließlich prädiktiver Analysen und IoT-Geräten in Echtzeit. Dies kann die Einrichtung neuer multidisziplinärer Teams für die Entwicklung von Netzwerkanwendungen, die Anpassung von Systemen an spezifische Projektbedingungen und die Bereitstellung eines soliden Kundensupports beinhalten.