4.2 Ein Blue Ocean für die Bauindustrie – 3D-Druck von Häusern

Alle in dieser Arbeit aufgezeigten Indikatoren beschreiben die Bauindustrie und die benachbarte Baumaschinenindustrie als Red Ocean. Trotz des anhaltend hohen Geschäftsvolumens kämpft die Branche mit der Ertragskraft und es besteht ein Überangebot an Leistungserbringern.[1] Durch die eingeleitete Zinswende und die resultierend rückläufige Nachfrage wird sich dieser Befund verfestigen. Eine von PwC in der Schweiz durchgeführte Studie kommt zu dem Fazit: Nur wer differenziert, gewinnt. Durch Kreativität und Pioniergeist muss in der Bauindustrie ein Paradigmenwechsel hin zu mehr Differenzierung und vernetztem Zusammenarbeiten stattfinden. Die Digitalisierung, die Schnittstellen reduziert und die Qualität der Plan- und Führungsprozesse erhöht, sowie die Dekarbonisierung der Branche, die einen nie dagewesenen Veränderungsdruck auf die Branche ausübt werden als entscheidende Katalysatoren für diese Transformation eingestuft.[2]

Innovative Bauunternehmen bringen ihre Lösungskompetenz früh im Prozess ein, um für die Produktivität kritische Merkmale in der Planung zu berücksichtigen. Dadurch können technologische Vorteile jenseits des Preises transparent aufgezeigt werden, was zu einem Differenzierungsvorteil führt. Weg von der reinen Ausführung hin zur Lösungskompetenz: weniger Produkt, mehr System.[3] Gelingt es diese Systeme mit weiteren Partnern zu verknüpfen und ein Ökosystem zu schaffen, was sich von der Konkurrenz abhebt, entstehen nach der Definition von Kim und Mauborne neue Nutzenmerkmale die einen neuen Markt definieren. Gerade das Schmieden von Allianzen und Partnerschaften zwischen kleinen Unternehmen und großen multinationalen Unternehmen kann ein entscheidender Hebel zum Wandel der Branche sein.[4]

[5]Durch Fortschritte in der Robotik wird der 3D-Druck von Häusern den Herstellungsprozess der Bauindustrie disruptiv verändern. Das Emirat Dubai hat beispielweise verkündet bis 2030 in 25% aller Bauprojekte 3D-Druck einzusetzen.[6] Produkte, die bisher händisch gemauert wurden, können maschinell gefertigt werden. Um nachhaltiger zu bauen können beim 3D-Druck mit weniger Materialien die gleichen Festigkeitswerte und Stabilitätsergebnisse erzielt werden. Außerdem kann die Produktivität signifikant gesteigert werden, indem Maschinen autonom, ohne Pause und ohne Verletzungsrisiken arbeiten. Durch den deutlich geringen Personalbedarf können die Personalkosten gesenkt und der Mangel an Fachkräften gelindert werden. Gelingt es insbesondere die Personal- und Materialkosten unter die konventionellen Bauverfahren zu senken, könnte dies dem 3D-Druck zum Durchbruch verhelfen.

Im Folgenden wird die Blue Ocean Strategie am Beispiel einer fiktiven Firma, der 3D Construction GmbH, für den 3D-Druck von Gebäuden aufgezeigt. Das zukünftige Geschäftsmodell sieht eine Fokussierung auf 3D-gedruckte Häuser mit 1-3 Stockwerken vor. Ein Katalog an vorgeplanten Häusern können Kunden in einer hochwertigen und realistischen 3D Visualisierung präsentiert werden. Dies macht den Bauprozess, der für Kunden heute intransparent und schwer vorstellbar ist, zu einem Premium-Kauferlebnis. Jegliche Pläne und Grundrisse sind bereits verfügbar. Die Ausführung des Rohbaus erfolgt mittels 3D-Druckern innerhalb weniger Wochen. Der Innenausbau der standardisierten Grundrisse erfolgt durch Partner mit fixierten Leistungsversprechen, die bereits in die Planung in Form von Aussparungen durch den Drucker integriert sind. Durch die kurzen Bauzeiten und den verringerten Personalbedarf, die optimierte Verwendung von Baumaterialen, 3D-Drucker die ausschließlich elektrisch betrieben werden und die vollständig digitalisierte Dokumentation, resultiert in einem Benchmark für die Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz eines Bauwerks. Die wiederholbaren Prozesse ermöglichen zudem eine kontinuierliche Optimierung.

Insgesamt gelingt es so Nutzenmerkmale zu stiften, die für Endkunden erlebbar sind und diejenigen Merkmale die ausschließlich die Wettbewerbsfähigkeit im aktuellen Markt erhalten, zu reduzieren oder zu eliminieren. Abbildung 13 zeigt die wertbestimmenden Faktoren, die in Abbildung 14 als Gegenüberstellung des alten und neuen Geschäftsmodells im Strategy Canvas nach Kim und Mauborne gegenübergestellt werden.

Nutzenbestimmende Faktoren des konventionellen Baus versus des 3D-Druck

Faktoren wie das Nachtragsmanagement, was einen hohen Ressourceneinsatz erfordert, werden durch klar definierte Standards und eine kurze Projektdauer eliminiert. Schalungen und Bewehrung die einen zusätzliches Kapital binden und eine aufwändige Planung erfordern, sind durch die 3D-Technologie nicht mehr notwendig. Durch die neue Transparenz und Effizienz können auch die Aufwände für eine iterative Planung, die dem Baufortschritt nachgezogen werden müssen, eliminiert werden. Eine Differenzierung über den Preis wird reduziert, da das neue Leistungsangebot nicht mehr vergleichbar ist und technologische Faktoren als auch das Kundenerlebnis im Vordergrund stehen. Auch die Aufwände für das Recruiting und die Weiterbildung von Personal kann reduziert werden, da das neue Verfahren längst nicht so personalintensiv ist. Spezialisiertes Personal wird auf die 3D-Druck Technik ausgebildet und arbeitet in einem technologisch wie ergonomisch attraktiven Umfeld. Die insgesamt geringe Komplexität und Dauer des Bauprozesses, reduziert die Bedeutung des Projektcontrollings und den Einsatz sonstiger Baumaschinen.

Neu hinzu kommt eine vollständige Digitalisierung des Gebäudemodells inklusive einer ansprechenden 3D Visualisierung des fertigen Objekts. Dies soll das Produkt insgesamt aufwerten und sowohl das Leistungsangebot für Kunden als auch das Unternehmen als Ganzes attraktiv machen. Bei der Verstärkung von Leistungsmerkmalen geht es insbesondere darum die Trends der Bauwirtschaft in vollem Umfang einzusetzen und die technologischen Vorteile zu nutzen. Über die Modularisierung und den 3D-Druck Prozess gelingt es die Baukosten und die Projektdauer zu reduzieren. Dies schafft einen signifikanten Wettbewerbsvorteil und einen hohen Mehrwert für die Kunden. Gleichzeitig erhalten die Bauherren ein definiertes und verständliches Komplettpaket aus einer Hand. Über die Verwendung von elektrifizierten Maschinen, die reduzierte Materialverwendung, einem insgesamt reduzierten Energieverbrauch aufgrund der kürzeren Bauzeiten und die Reduktion an anfallendem Schmutz und Verpackungen, kann ein erheblicher Beitrag zur Nachhaltigkeit und der Erfüllung der ESG-Kriterien geleistet werden. Indem das gesamte Gebäudemodell digitalisiert ist und definierte Partner mit standardisierten Software-Tools und Prozessen angebunden werden, können die Vorteile von BIM vollumfänglich ausgeschöpft werden.

Strategy Canvas für den 3D Druck Strategy Canvas nach dem Blue Ocean Modell

Abschließend bleibt festzuhalten, dass die Häufung der dargelegten Trends und die Signifikanz einzelner Entwicklungen, wie der Fachkräftemangel und die Dekarbonisierung der Bauindustrie, eine Transformation bedingen und auslösen werden. Neben der Nutzung neuer Technologien, sowie der Schaffung einer innovationsoffenen Kultur, sind innovative Geschäftsmodelle abseits des aktuellen Marktes der Schlüssel zum Erfolg.

Das in diesem Kapitel beschriebene Geschäftsmodell der fiktiven 3D Construction GmbH, setzt mit dem 3D-Druck auf eine neue Technologie und nutzt die Digitalisierung als auch die Nachhaltigkeit als beschleunigende Faktoren. Hierdurch entsteht in den kommenden Jahren ein neuer Markt, der bereits durch erste 3D-Druckunternehmen begründet ist und durch Venture Capital, sowie finanzstarke Konzerne massiv wachsen wird. Die beschriebenen Leistungsmerkmale und das Leistungsniveau weisen eine klare Differenzierung aus und haben das Potential die Innovationsschwäche der Bauindustrie zu überwinden und an die Produktivitätssteigerung anderen Branchen anzuknüpfen.

[1] Vgl. (PwC 2020), S.3

[2] Vgl. (PwC 2020), S.33

[3] (PwC 2020), S.28

[4] (Yang, Zheng und Zhao 2014)

[5] Vgl. (Boston Consulting Group 2021), S.48

[6] Vgl. (Hossain, et al. 2020), S.11