Nachhaltigkeit im Straßenbau messbar machen

Der Bau und die Unterhaltung der Verkehrsinfrastruktur tragen wesentlich zum bundesweiten CO2-Ausstoß bei. Gleichzeitig werden bei der Vergabe von Bauprojekten bislang vorrangig die Angebotspreise verglichen — Nachhaltigkeitsaspekte bleiben oft unberücksichtigt.

SusInfra setzt genau hier an: Als KI-gestütztes Nachhaltigkeitsbewertungstool ermöglicht es öffentlichen Auftraggebern und Bietern, Angebote für Straßenbauprojekte systematisch nach ökologischen, sozialen und ökonomischen Kriterien zu bewerten und zu vergleichen.

Das Tool basiert auf einem digitalen, objektorientierten 3D-Straßenmodell und nutzt standardisierte Umweltdaten aus der ÖKOBAUDAT-Datenbank. So werden Nachhaltigkeitsaspekte bereits in frühen Entscheidungsphasen transparent und vergleichbar.

Drei Dimensionen der Nachhaltigkeit

SusInfra bewertet eingereichte Angebote anhand von drei gleichrangigen Nachhaltigkeitsdimensionen, die gemeinsam ein umfassendes Bild der Projektnachhaltigkeit ergeben.

Ökologisch

Umweltauswirkungen über den gesamten Lebenszyklus — von der Rohstoffgewinnung bis zum Recycling, basierend auf EPD-Daten nach EN 15804.

GWP ADPF CTUe
Sozial

Bewertung der sozialen Verantwortung des Unternehmens — von Arbeitssicherheit über Chancengleichheit bis zur beruflichen Weiterbildung.

Arbeitssicherheit Chancengleichheit Weiterbildung
Ökonomisch

Vergleich der Angebotspreise und Wirtschaftlichkeit — damit Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit gemeinsam bewertet werden können.

Angebotspreis Preisvergleich

Gefördert durch das BMDV

Das Projekt SusInfra wird im Rahmen der Forschungsinitiative mFUND durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) gefördert. Die Ergebnisse werden über die Mobilithek öffentlich zugänglich gemacht.

Projektpartner

Das Projekt SusInfra wird von einem Konsortium aus drei Forschungsinstituten der RWTH Aachen und vier Industriepartnern getragen. Gemeinsam verbinden sie Expertise in Baumanagement, Nachhaltigkeit, Straßenbau, Softwareentwicklung, BIM, Data Science und ERP-Systemen.

Konsortialführung
ICoM — RWTH Aachen

Das ICoM ist eines der führenden Forschungsinstitute im Bereich des Baumanagements und digitalen Bauens. In der Forschung fokussiert sich das Institut unter dem Einsatz innovativer Technologien primär auf die Schwerpunkte Baumanagement, Baurobotik, digitale Transformation sowie zirkuläres Bauen. Dabei wird Wert auf eine Verknüpfung von Wissenschaft und Praxis zur Entwicklung neuer technischer Innovationen sowie deren Implementierung in der Zusammenarbeit mit erstklassigen Industriepartner*innen gelegt. Das ICoM entwickelt sowohl im Hochbau als auch im Infrastruktursektor lösungsorientierte Ansätze für diverse Projektträger*innen und relevante Stakeholder*innen über die gesamte Wertschöpfungskette Bau.

Durch Vorarbeiten kann das ICoM auf eine breite Erfahrungsbasis im Bereich Digitalisierung, Instandhaltungsmanagement, Common Data Environment und BIM-basierte Nachhaltigkeitsbewertungen zurückgreifen. Das Thema kollaboratives Zusammenarbeiten und Datenmanagement sind zentrale Aspekte, mit denen sich in einer Vielzahl von Forschungsprojekten auseinandergesetzt wird. Die Erkenntnisse dieser vergangenen Projekte, einschließlich des Themas rund um BIM-basierte Nachhaltigkeitsbewertungen sowie KI-Systeme, können unmittelbar in dieses Projekt einfließen und nutzbar gemacht werden.

Expertise: Digitale Methoden in Planung, Bau und Betrieb · Digitalisierung & Automatisierung · Building Information Modeling · Visualisierungsmethoden
Rolle im Projekt: BIM · Produkt-, Prozess- und Systemmodellierung · Entwicklung der Anwendungsszenarien · Validierung des Gesamtkonzepts · Datenmanagement und Plattformentwicklung · Entwicklung von KI-Systemen
Michelle Kaus M.Sc. RWTH
Forschungspartner
INaB — RWTH Aachen

Die Expertise des INaB liegt in der Anwendung und Entwicklung verschiedener Nachhaltigkeits- und Lebenszyklusbewertungsmethoden. Dazu kann das INaB aus vorangegangener Forschungsarbeit diesbezügliche Erkenntnisse auf weitere, neue Prozesse sowie Materialien und Bauteile übertragen und diese ausbauen. Neben Arbeiten, die auf Kenntnissen über bestehende Nachhaltigkeitsstandards beruhen, nimmt das INaB stets Anstrengungen für deren Erweiterung oder Neuentwicklung vor. Dadurch kommen neue Nachhaltigkeitsdimensionen, Bewertungsmethoden und Integrationsmöglichkeiten dieser in bestehende Prozesse zustande, insbesondere auch im Straßenbau.

Expertise: Entwicklung und Anwendung von Nachhaltigkeitsbewertungen (unter Berücksichtigung aller drei Nachhaltigkeitssäulen) · Analyse und Optimierung in Richtung Kreislaufwirtschaft
Rolle im Projekt: Ökobilanzierung (LCA) · Lebenszykluskosten (LCC) · Sozialbilanz (S-LCA)
Forschungspartner
ISAC — RWTH Aachen

Das Institut für Straßenwesen der RWTH Aachen University ist eine unabhängige Forschungseinrichtung, die seit Jahrzehnten sowohl in der Grundlagen- als auch in der anwendungsorientierten Forschung im Bereich Straßenwesen anerkannt ist.

Das ISAC verfügt über umfassende Expertise in den Bereichen Straßenbau, Maschine-Material-Interaktion, Verkehrsdigitalisierung sowie nachhaltige Infrastrukturentwicklung. Die Forschungsarbeiten umfassen insbesondere die Definition straßenbauspezifischer Anforderungen im Kontext von BIM bis hin zum Digitalen Zwilling, die Materialprüfung im Straßenbau sowie deren Verknüpfung mit ökologischen und ökonomischen Nachhaltigkeitsaspekten.

Rolle im Projekt: Straßenbautechnik · Straßenmaterialien · Straßenbauprozesse · Nachhaltigkeitsbewertung in Straßenbauprojekten · Entwicklung von Nachhaltigkeitskennwerten · Prozessanalytik · Materialevaluierung · Dimensionierung und strukturelle Auslegung von Straßenbefestigungen · Anwendung und Weiterentwicklung technischer Regelwerke
BIM-Partner
albert.ing GmbH

Anfang 2016 gegründet, entwickelt albert.ing GmbH heute IT- und Management-Lösungen für namhafte Kunden in der Baubranche. Als IT-Consultant bietet sie eine Plattform (Common Data Environment) für das modellbasierte Informationsmanagement und die Kollaboration nach openBIM-Standards und entwickelt kundenspezifische Lösungen für das Planen, Bauen und Betreiben. Als Management-Consultant werden Kunden unterstützt bei der Einführung der BIM-Methodik in Pilotprojekten und der Gesamtorganisation.

Durch vergangene Forschungsprojekte bringt albert.ing eine umfangreiche Expertise in den Bereichen BIM und Softwareentwicklung mit. Die eigens entwickelte Common Data Environment kann zur Systemintegration für die Cloud-basierte Nutzung bereitgestellt und für das Forschungsprojekt passend erweitert oder mit anderen Datenquellen interoperabel verknüpft werden. Zudem kann das Unternehmen die Expertise in der Verarbeitung von BIM-Daten und mit unterschiedlichen Datenformaten in verschiedenen Szenarien in das Projekt einbringen.

Expertise: Beratungs- und Ingenieurdienstleistungen zu Digitalisierung und Building Information Modelling · IT-Entwicklung und -beratung
Rolle im Projekt: Entwicklung & Bereitstellung CDE-Plattform · CDE-Frontend · Verknüpfung und Schnittstellenentwicklung zum Kennwertesystem · Vernetzung und Verarbeitung · Visualisierung der Daten
ERP-Partner
PRAXIS EDV AG

Das Unternehmen Praxis-EDV besitzt eine umfassende Expertise in der Digitalisierung und Automatisierung der Wertschöpfungskette im Straßenbau. Dabei liegt der Fokus auf der Datenaufnahme und -verarbeitung vom Materialherstellungswerk bis hin zum optimierten Einbau auf der Baustelle.

Die Erfahrungen von Praxis-EDV in der Sammlung, konsistenten Speicherung und Auswertung von Daten entlang der Wertschöpfungskette des komplexen Straßenbaus werden in die Entwicklung der SusInfra-Systemlandschaft sowie in das Kennwertesystem einfließen. Zudem kann das Unternehmen die fundierte Prozess- und IT-Expertise auf das Thema der Identifizierung von relevanten Datenpunkten im Kontext der Nachhaltigkeit transferieren. Des Weiteren wird Praxis-EDV die firmeneigenen IT-Systeme für das Projekt bereitstellen und nutzen sowie zudem diese weiterentwickeln.

Expertise: Entwicklung von Datenbank- und Data-Warehouse-Systemen · Software und Automatisierungstechnik im Verkehrswegebau · Daten- und Informationsmanagement · Datenbanksysteme im Verkehrswegebau · Datenanalytik und Visualisierung von Sensordaten
Rolle im Projekt: Entwicklung der Datenbankstruktur · Integration des entwickelten Kennwertesystems mit Nachhaltigkeitsparametern · Schnittstelle zur Datenbankabfrage aus der CDE
Technologiepartner
customQuake GmbH

Der Schwerpunkt des Unternehmens liegt in der individuellen Softwareentwicklung sowie der bedarfsgerechten Datenvisualisierung.

Die fundierte Expertise in der Entwicklung von individuellen Softwarelösungen zur Datenverarbeitung und Datenvisualisierung aus verschiedenen Forschungsprojekten sowie Aufträgen im operativen Tagesgeschäft bringt das Unternehmen in das Projekt SusInfra für die KI-basierte Nachhaltigkeitsbewertung auf Basis eines digitalen BIM-Modells mit ein. Zudem verantwortet das Unternehmen ein nutzerorientiertes Frontend und Dashboard zur Ergebnisdarstellung der Variantenuntersuchung.

Expertise: Softwarearchitektur und -entwicklung zur Digitalisierung von Geschäftsprozessen · IoT · Augmented Reality · Künstliche Intelligenz
Rolle im Projekt: Entwicklung des Decision-Support-Systems · Interoperable APIs · Plattformintegration des KI-Systems
Data-Science-Partner
StatSoft GmbH

StatSoft ist ein spezialisiertes Data-Science-Unternehmen und Lösungsanbieter für Advanced Analytics, Machine Learning und Künstliche Intelligenz mit Sitz in Hamburg.

StatSoft unterstützt Kunden bei der Identifikation, Planung und Umsetzung von Data-Science-Projekten. Ebenso gehört die Inbetriebnahme der entwickelten Lösungen zum Leistungsspektrum — genau wie die Ausbildung und Befähigung ganzer Teams im Umgang mit datengetriebenen Technologien.

Rolle im Projekt: Künstliche Intelligenz · Datenmanagement
Industriepartner Straßenbau
ISAC GmbH

Das Unternehmen ISAC GmbH besitzt eine fundierte Expertise in der Bearbeitung von Forschungsprojekten im Bereich der Infrastruktur mit Fokus auf die Straßen- und Tunneltechnik entlang der kompletten Wertschöpfungskette von Straßenbaustellen.

Das interdisziplinäre Wissen der ISAC GmbH aus Forschungs- und Praxisprojekten im Bereich der Lebenszyklusbetrachtung von Infrastrukturanlagen in Kombination mit der spezifischen Expertise über Bauwerkstoffe, -prozesse und -verfahren im Straßenbau wird einen wichtigen Grundstein für das Verständnis der Zusammenhänge entlang der Wertschöpfungskette im Straßenwesen geben. Gleichwohl wird die Expertise in die Entwicklung der Nachhaltigkeitskriterien und auch des KI-Systems für die Variantenuntersuchung einfließen. Auf vorhandene Forschungsergebnisse der unterschiedlichen Projekte kann aufgebaut werden und ein direkter Verwertungstransfer geschaffen werden.

Expertise: Beratungs- und Ingenieurdienstleistungen in den Bereichen Straßenbau, Verkehrstechnik und Tunnelbetrieb · Digitale Straße · Prozessanalytik und -optimierung
Rolle im Projekt: Analyse der Prozesse und Verfahren im Straßenbau · Definition von Referenzprozessen · Entwicklung des Leitbilds „Nachhaltige Straße" · Mitwirkung am Kennwertesystem