Wie lassen sich baurechtliche Vorgaben automatisch in fertigungsgerechte BIM-Modelle übersetzen? Eine Innosuisse-Machbarkeitsstudie an der Hochschule Luzern untersucht KI-gestützte, parametrische Planungswerkzeuge für die robotergestützte Backstein-Fertigung.

KI-gestützte und parametrische Planungswerkzeuge verändern, wie Gebäude für die automatisierte Fertigung vorbereitet werden. Eine Innosuisse-Machbarkeitsstudie an der Hochschule Luzern untersucht, wie sich baurechtliche Rahmenbedingungen – etwa aus dem öffentlich-rechtlichen Eigentumsbeschränkungen-Kataster (ÖREB) und kommunalen Bauordnungen – systematisch und automatisiert in vollständige, fertigungsgerechte BIM-Modelle (IFC4 – ein offener Datenstandard für digitale Gebäudemodelle) übersetzen lassen.

Die Studie zeigt: Bestehende KI- und Parametrik-Tools für generatives Entwerfen fokussieren primär auf frühe Massenstudien, Grundrissvarianten oder wirtschaftliche Kennzahlen. Für eine direkte, robotische Fertigung fehlt ihnen jedoch meist die technische Tiefe – insbesondere vollständige, maschinenlesbare Bauteildaten und die feine Anpassbarkeit an die konkrete Produktion (etwa zusätzliche Angaben, die eine KI für die Planung und die robotergestützte Mauerwerksproduktion braucht), die für ein automatisiertes Handling notwendig sind.

Als zentrales Ergebnis der Vorstudie entstand ein funktionsfähiger Prototyp, der aus minimalen Eingabeparametern automatisch ein vollständiges digitales Gebäudemodell generiert – validiert am Testfall dreier Mehrfamilienhäuser auf einer Parzelle im Kanton Solothurn. Der zentrale konzeptionelle Beitrag der Studie ist die Unterscheidung zwischen dem Neu-Aufbau solcher Modelle aus Parametern heraus (die identifizierte Forschungslücke) und der Bearbeitung bereits bestehender Modelle (dafür gibt es schon Marktwerkzeuge).

CCTP Projekte

Die Vorstudie bildet die Grundlage für das angestrebte Folgeprojekt «Robot-assisted Masonry» (Innosuisse Innovationsprojekt), in dem die automatisierte BIM-Generierung unter realen Projektbedingungen weiterentwickelt und mit der robotergestützten Ziegel-Fertigung (BIM2Brick) verbunden werden soll. Ziel ist eine durchgängige Kette von baurechtlichen Eingabeparametern bis zur robotischen Ausführung.
Aus der Zusammenarbeit mit dem Implementierungspartner Pernstich Ingenieure GmbH sowie dem HSLU-Robotik-Team entwickelten sich weitere Kooperationen für das angestrebte Folgeprojekt.

Organisation

Projektleitung:
Hochschule Luzern, Technik & Architektur, IAR; CCTP; Projektleiter Thomas Heim

Projektpartner:
Julian Pernstich, Pernstich Ingenieure GmbH

Finanzierung:
Innovationsscheck der Innosuisse

Laufzeit: 12.02.2026 – 11.07.2026

Kontakt

Thomas Heim
Projektleiter CCTP
thomas.heim@hslu.ch