08.05.2025 Deutschland ist KI-Sorgenkind bei Planung von Städten und Gebäuden
Während Planungsunternehmen zunehmend auf Künstliche Intelligenz (KI) setzen, zeigt eine neue internationale Studie von Arup: Deutschland bleibt im Vergleich hinter anderen Ländern zurück. Dabei bietet die Technologie ein erfolgskritisches Vehikel, um Städte, Gebäude und Infrastrukturen effizienter und nachhaltiger zu gestalten, insbesondere im Gebäudesektor, der rund ein Drittel der CO2-Emissionen verursacht.
Die von Arup in Auftrag gegebene Studie „Embracing AI: Reshaping Today’s Cities and Built Environment“ untersucht den Einsatz und die Einstellung zu KI bei Fachleuten aus Architektur, Ingenieurwesen und Stadtplanung. An der Befragung nahmen 5.000 Experten und Expertinnen aus zehn Ländern teil: Australien, Brasilien, China, Deutschland, Großbritannien, Indien, Indonesien, Nigeria, Singapur und den USA.
Geringe tägliche Nutzung - große Zurückhaltung bei KI in Deutschland
Lediglich 27 % der deutschen Befragten gaben an, KI täglich in ihrer Arbeit zu nutzen - der niedrigste Wert im internationalen Vergleich. Spitzenreiter wie Nigeria (46 %), die USA (42 %) und Brasilien (41 %) zeigen, wie intensiv KI andernorts bereits im Alltag von Planungs- und Bauprojekten verankert ist.
Trotz des zurückhaltenden Einsatzes ist das Interesse groß: 81 % der deutschen Fachleute zeigen sich grundsätzlich aufgeschlossen gegenüber KI und sehen Potenzial, Projekte schneller und kostengünstiger umzusetzen sowie einen Beitrag zur Dekarbonisierung des Sektors zu leisten.
Datenqualität, Ethik und Branchenfokus bremsen Fortschritt
Als größte Hindernisse für eine breitere Anwendung von KI in Deutschland wurden vor allem die mangelnde Datenqualität (34 %), ethische Bedenken und Sicherheitsdefizite (34 %) sowie der Eindruck genannt, dass sich KI-Anwendungen derzeit stärker auf andere Branchen konzentrieren (34 %). Fast die Hälfte der deutschen Befragten (44 %) äußerte zudem Bedenken hinsichtlich der starken Marktkonzentration auf eine geringe Anzahl großer, globaler Technologiekonzerne.
Projektabwicklung, Nachhaltigkeit und Fachkräfte als Wachstumsfelder
Die von den Befragten am häufigsten genannten positiven Auswirkungen von KI auf die gebaute Umwelt spielen eine zentrale Rolle im Bausektor: Die größten Hoffnungen liegen in den Segmenten Beschleunigung der Projektabwicklung (25 %), Unterstützung bei der Einhaltung von Budgets (25 %), Erleichterung von Entscheidungsprozessen (26 %) und die Fokussierung auf kreativere Arbeit (26 %).
Als wichtigste Beiträge von KI zur Bewältigung von Klima- und Naturkatastrophen nannten die Befragten: Abfallreduzierung (30 %), Entwicklung nachhaltiger Materialien (29%), Stadtplanung und Smart Cities (29 %), Optimierung erneuerbarer Energien und nachhaltige Gebäudeplanung (29 %).
Hinzu kommt, dass viele Fachkräfte in der Branche bereits einige der fortschrittlichsten KI-Tools nutzen. Dies gilt der Umfrage zufolge besonders für Datenanalysen auf Basis von Machine Learning (38 %), Prognosen auf Basis von Machine Learning (35 %), wissenschaftsbasierte KI (35 %) und groß angelegte Simulationen (34 %).
Arup hat die Befragung in Auftrag gegeben, um aufzuzeigen, wie KI bereits heute die Planung von Städten und Infrastrukturen verändert. Das Unternehmen fordert einen stärkeren Fokus auf die Entwicklung von KI-Tools, die zur Dekarbonisierung und Umweltsanierung beitragen - und gleichzeitig resiliente Infrastrukturen für eine wachsende Weltbevölkerung bereitstellen. Im Jahr 2024 flossen weltweit 33 Milliarden Dollar allein in die generative KI von den insgesamt 252 Milliarden Dollar an Unternehmensinvestitionen. Wenn nur zehn Prozent dieser Investitionen für die Entwicklung von KI-Tools eingesetzt würden, um die großen Herausforderungen der gebauten Umwelt anzugehen, könnte dies den Sektor radikal verändern und das Leben der Menschen verbessern - so die Auftraggeber der Studie.
Jake Haskell, Leiter Digital Services bei Arup in Deutschland, fasst zusammen: „KI kann einen entscheidenden Beitrag leisten, um die großen Herausforderungen in unserer Branche zu bewältigen - vom Klimaschutz über die Ressourceneffizienz bis hin zur Digitalisierung der Planung. Um dieses Potenzial auszuschöpfen, bedarf es der gezielten Entwicklung und Anwendung von KI-Technologien, die direkt auf die Bedürfnisse von Städten, Menschen und Umwelt ausgerichtet sind. Wir laden Tech-Talente in Deutschland ein, Teil dieser Bewegung zu werden.“
Internationale KI-Referenzen von Arup
Bekämpfung der städtischen Hitze
Arup hat KI und Satellitenbilder verwendet, um den städtischen „Wärmeinseleffekt“ (Urban Heat Island Effect, UHI) in neun Städten weltweit zu modellieren. Dazu wurde das von Arup entwickelte digitale Tool UHeat verwendet. Es basiert auf einem fortschrittlichen Klimamodell der Universität Reading in Großbritannien und zeigt, wie digitale Technologien akademische Modelle mit realen Szenarien verbinden können, um maßgeschneiderte Lösungen für den UHI-Effekt zu modellieren und gefährdete Bevölkerungsgruppen vor extremer Hitze zu schützen.
Schutz von Städten vor Starkregen
Das KI-Klassifizierungstool Terrain von Arup nutzt maschinelles Lernen, um zu ermitteln, wie Städte Regenfälle auf natürliche Weise aufnehmen. Das Tool wurde unter anderem in Shanghai eingesetzt, um einen „blauen, grünen und grauen“ Ansatz für den Hochwasserschutz zu entwickeln, der sich auch positiv auf die Umwelt, die Wirtschaft und die öffentliche Gesundheit auswirkt.
Halbierung des im Bau von Hochhäusern gebundenen Kohlenstoffs
Das Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen wie Holz gewinnt weltweit an Bedeutung, weil damit der CO2-Ausstoß deutlich reduziert werden kann. Bei der Planung von HAUT, dem höchsten Holz-Hybrid-Wohngebäude der Niederlande mit 21 Stockwerken und einer Höhe von 73 Metern, wurde das digitale Tool „Arup InForm“ für die Tragwerksplanung eingesetzt. Damit wurden zwei digitale Modelle für Stabilitäts- und Schwingungsuntersuchungen entwickelt.
Die von Arup in Auftrag gegebene Studie „Embracing AI: Reshaping Today’s Cities and Built Environment“ untersucht den Einsatz und die Einstellung zu KI bei Fachleuten aus Architektur, Ingenieurwesen und Stadtplanung. An der Befragung nahmen 5.000 Experten und Expertinnen aus zehn Ländern teil: Australien, Brasilien, China, Deutschland, Großbritannien, Indien, Indonesien, Nigeria, Singapur und den USA.
Geringe tägliche Nutzung - große Zurückhaltung bei KI in Deutschland
Lediglich 27 % der deutschen Befragten gaben an, KI täglich in ihrer Arbeit zu nutzen - der niedrigste Wert im internationalen Vergleich. Spitzenreiter wie Nigeria (46 %), die USA (42 %) und Brasilien (41 %) zeigen, wie intensiv KI andernorts bereits im Alltag von Planungs- und Bauprojekten verankert ist.
Trotz des zurückhaltenden Einsatzes ist das Interesse groß: 81 % der deutschen Fachleute zeigen sich grundsätzlich aufgeschlossen gegenüber KI und sehen Potenzial, Projekte schneller und kostengünstiger umzusetzen sowie einen Beitrag zur Dekarbonisierung des Sektors zu leisten.
Datenqualität, Ethik und Branchenfokus bremsen Fortschritt
Als größte Hindernisse für eine breitere Anwendung von KI in Deutschland wurden vor allem die mangelnde Datenqualität (34 %), ethische Bedenken und Sicherheitsdefizite (34 %) sowie der Eindruck genannt, dass sich KI-Anwendungen derzeit stärker auf andere Branchen konzentrieren (34 %). Fast die Hälfte der deutschen Befragten (44 %) äußerte zudem Bedenken hinsichtlich der starken Marktkonzentration auf eine geringe Anzahl großer, globaler Technologiekonzerne.
Projektabwicklung, Nachhaltigkeit und Fachkräfte als Wachstumsfelder
Die von den Befragten am häufigsten genannten positiven Auswirkungen von KI auf die gebaute Umwelt spielen eine zentrale Rolle im Bausektor: Die größten Hoffnungen liegen in den Segmenten Beschleunigung der Projektabwicklung (25 %), Unterstützung bei der Einhaltung von Budgets (25 %), Erleichterung von Entscheidungsprozessen (26 %) und die Fokussierung auf kreativere Arbeit (26 %).
Als wichtigste Beiträge von KI zur Bewältigung von Klima- und Naturkatastrophen nannten die Befragten: Abfallreduzierung (30 %), Entwicklung nachhaltiger Materialien (29%), Stadtplanung und Smart Cities (29 %), Optimierung erneuerbarer Energien und nachhaltige Gebäudeplanung (29 %).
Hinzu kommt, dass viele Fachkräfte in der Branche bereits einige der fortschrittlichsten KI-Tools nutzen. Dies gilt der Umfrage zufolge besonders für Datenanalysen auf Basis von Machine Learning (38 %), Prognosen auf Basis von Machine Learning (35 %), wissenschaftsbasierte KI (35 %) und groß angelegte Simulationen (34 %).
Arup hat die Befragung in Auftrag gegeben, um aufzuzeigen, wie KI bereits heute die Planung von Städten und Infrastrukturen verändert. Das Unternehmen fordert einen stärkeren Fokus auf die Entwicklung von KI-Tools, die zur Dekarbonisierung und Umweltsanierung beitragen - und gleichzeitig resiliente Infrastrukturen für eine wachsende Weltbevölkerung bereitstellen. Im Jahr 2024 flossen weltweit 33 Milliarden Dollar allein in die generative KI von den insgesamt 252 Milliarden Dollar an Unternehmensinvestitionen. Wenn nur zehn Prozent dieser Investitionen für die Entwicklung von KI-Tools eingesetzt würden, um die großen Herausforderungen der gebauten Umwelt anzugehen, könnte dies den Sektor radikal verändern und das Leben der Menschen verbessern - so die Auftraggeber der Studie.
Jake Haskell, Leiter Digital Services bei Arup in Deutschland, fasst zusammen: „KI kann einen entscheidenden Beitrag leisten, um die großen Herausforderungen in unserer Branche zu bewältigen - vom Klimaschutz über die Ressourceneffizienz bis hin zur Digitalisierung der Planung. Um dieses Potenzial auszuschöpfen, bedarf es der gezielten Entwicklung und Anwendung von KI-Technologien, die direkt auf die Bedürfnisse von Städten, Menschen und Umwelt ausgerichtet sind. Wir laden Tech-Talente in Deutschland ein, Teil dieser Bewegung zu werden.“
Internationale KI-Referenzen von Arup
Bekämpfung der städtischen Hitze
Arup hat KI und Satellitenbilder verwendet, um den städtischen „Wärmeinseleffekt“ (Urban Heat Island Effect, UHI) in neun Städten weltweit zu modellieren. Dazu wurde das von Arup entwickelte digitale Tool UHeat verwendet. Es basiert auf einem fortschrittlichen Klimamodell der Universität Reading in Großbritannien und zeigt, wie digitale Technologien akademische Modelle mit realen Szenarien verbinden können, um maßgeschneiderte Lösungen für den UHI-Effekt zu modellieren und gefährdete Bevölkerungsgruppen vor extremer Hitze zu schützen.
Schutz von Städten vor Starkregen
Das KI-Klassifizierungstool Terrain von Arup nutzt maschinelles Lernen, um zu ermitteln, wie Städte Regenfälle auf natürliche Weise aufnehmen. Das Tool wurde unter anderem in Shanghai eingesetzt, um einen „blauen, grünen und grauen“ Ansatz für den Hochwasserschutz zu entwickeln, der sich auch positiv auf die Umwelt, die Wirtschaft und die öffentliche Gesundheit auswirkt.
Halbierung des im Bau von Hochhäusern gebundenen Kohlenstoffs
Das Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen wie Holz gewinnt weltweit an Bedeutung, weil damit der CO2-Ausstoß deutlich reduziert werden kann. Bei der Planung von HAUT, dem höchsten Holz-Hybrid-Wohngebäude der Niederlande mit 21 Stockwerken und einer Höhe von 73 Metern, wurde das digitale Tool „Arup InForm“ für die Tragwerksplanung eingesetzt. Damit wurden zwei digitale Modelle für Stabilitäts- und Schwingungsuntersuchungen entwickelt.
