Wie KI den klimaresilienten Städtebau voranbringt

KI in der deutschen Bauindustrie: Baustelle 4.0••By 3L3C

Die Holcim Awards 2025 zeigen: Die Zukunft liegt im klimaresilienten Städtebau. Wie KI hilft, solche Projekte in Deutschland als „Baustelle 4.0“ umzusetzen.

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Warum die Zukunft im Städtebau – und in Daten – liegt

Über 70 % der weltweiten CO₂-Emissionen entstehen in Städten. Gleichzeitig werden genau dort Schulen überflutet, historische Zentren verfallen und Küstenparks vom Meer bedroht. Die Projekte, die 2025 mit den Holcim Foundation Awards ausgezeichnet wurden, zeigen ziemlich klar: Die Zukunft liegt im klimaresilienten Städtebau – und sie ist radikal pragmatisch.

Was im Artikel zu den Holcim Awards auffällt: Kein einziger der fünf Hauptpreise dreht sich um das ikonische Einzelgebäude. Es geht um Quartiere, Landschaft, Infrastruktur – und um Daten, Beteiligung, Ressourceneffizienz. Genau an dieser Stelle trifft das Thema die Reihe „KI in der deutschen Bauindustrie: Baustelle 4.0“. Denn was diese Projekte leisten, wird in Deutschland ohne Künstliche Intelligenz, BIM und digitale Planungsprozesse kaum skalierbar sein.

In diesem Beitrag schauen wir uns an, was wir aus den prämierten Projekten lernen können – und wie KI im Städtebau hilft, ähnliche Konzepte in deutschen Kommunen schneller, günstiger und robuster umzusetzen.


1. Holcim Awards 2025: FĂĽnf Projekte, eine klare Botschaft

Die Holcim Foundation prämiert Planungen, die (noch) nicht gebaut sind. Das wirkt auf den ersten Blick theoretisch, ist aber strategisch klug: Man erkennt früh, wohin sich Architektur und Städtebau weltweit entwickeln.

Die fünf Hauptpreisträger 2025 haben drei Gemeinsamkeiten:

  • Sie denken im städtebaulichen oder landschaftlichen MaĂźstab.
  • Sie adressieren Klimarisiken und soziale Fragen gleichzeitig.
  • Sie setzen auf systemische, nicht auf spektakuläre Lösungen.

Kurz zu den Projekten:

  • Lateinamerika: Hochwasserresistente Schulen in Rio Grande do Sul (Brasilien), mit aufgeständertem Erdgeschoss, separaten Technik-Kernen und flexibel nutzbaren Dachbereichen.
  • Asien/Pazifik: Umnutzung des ehemaligen Zentralgefängnisses von Dhaka (Bangladesch) in einen gemischt genutzten Park- und Kulturcampus – mit passiver KĂĽhlung und sickerfähigen Böden.
  • Europa: Transformation einer Ziegelfabrik in Pristina (Kosovo) zum kreativen und technologischen Zentrum, inklusive Re-Use von Industrieabfällen per robotischer Verarbeitung.
  • Naher Osten/Afrika: Restaurierung und Reaktivierung des historischen Zentrums von Qalandiya (Palästina) mit passiven Klimastrategien und einem selbsttragenden ökonomischen Modell.
  • Nordamerika: Moakley Park in Boston als klimaresilienter KĂĽstenpark mit naturnaher Flutvorsorge, partizipativer Planung und starker sozialer Komponente.

Die Botschaft dahinter ist ziemlich deutlich: Zukunftsfähiges Bauen ist Stadtumbau, nicht Solitärarchitektur. Und genau diese Komplexität schreit nach datengetriebenen Werkzeugen – also nach KI.


2. Klimarisiko planen: Wie KI Hochwasser und Hitze simulierbar macht

Die brasilianischen Schulen und der Küstenpark in Boston drehen sich um ein Thema, das auch deutsche Städte seit den Starkregenereignissen 2021 beschäftigt: Klimaanpassung im Bestand.

Hochwasserresilienz: Vom BauchgefĂĽhl zur Wahrscheinlichkeitskurve

Beim brasilianischen Projekt analysieren die Architekt*innen Pegelstände, Fließwege und Schadensbilder und entwickeln daraus ein modulares Schulkonzept: aufgeständert, Technik hochgelegt, Dach als Notunterkunft. In Deutschland steht man oft vor denselben Fragen:

  • Wie hoch muss ein Erdgeschoss wirklich liegen?
  • Welche StraĂźen werden bei Starkregen zuerst zu Bächen?
  • Welche Gebäude eignen sich als Notquartier?

Hier wird KI konkret nutzbar:

  • Hydrologische Modelle + Machine Learning werten historische Pegeldaten, Geländemodelle und Klimaszenarien aus und berechnen Eintrittswahrscheinlichkeiten fĂĽr Ăśberflutungen bis auf Gebäudeebene.
  • Generative KI in Verbindung mit BIM erzeugt Varianten von Hochwasserschutz-Konzepten (Geländemodellierung, Aufständerung, RĂĽckhalteräume) und verknĂĽpft sie mit Kosten- und COâ‚‚-Bilanzen.
  • Risikokarten in Echtzeit entstehen, wenn Sensordaten (Pegel, KanalfĂĽllstände) mit KI verarbeitet und in digitale Zwillinge von Quartieren eingespielt werden.

Wer heute Quartiere planvoll gegen Starkregen ertüchtigen will, braucht diese Form von KI-gestützter Klimarisikoanalyse – vom ländlichen Schulstandort bis zum Gewerbegebiet an Rhein, Elbe oder Mosel.

Hitzeinseln entschärfen: Stadtklima nicht mehr „nach Gefühl“ gestalten

Boston Moakley Park adressiert nicht nur Fluten, sondern auch urbane Hitzeinseln. In deutschen Innenstädten ist das ein wachsendes Thema – man sieht es an Diskussionen um Entsiegelung, Bäume, helle Beläge.

KI kann hier drei Dinge besonders gut:

  • Stadtklima-Simulation: Mithilfe von KI-beschleunigten CFD-Simulationen lassen sich Wind, Verschattung und Oberflächentemperaturen fĂĽr ganze Quartiere durchrechnen – nicht nur fĂĽr ein einzelnes Gebäude.
  • Optimierung von GrĂĽn- und Wasserflächen: Algorithmen bewerten Varianten (Baumarten, Anordnung, Wasserflächen) nach KĂĽhlwirkung, Pflegeaufwand und Lebenszykluskosten.
  • Szenarioplanung fĂĽr Kommunen: „Was passiert, wenn wir 20 % mehr Bäume pflanzen, 30 % der Parkplätze entsiegeln und zwei Wasserflächen ergänzen?“ – solche Fragen können als belastbare Szenarien beantwortet werden, statt im politischen Raum nur grob geschätzt zu werden.

Die Holcim-Projekte zeigen: Klimaanpassung ist längst Kernaufgabe der Stadtplanung. KI macht aus dieser Aufgabe einen berechenbaren, priorisierbaren Prozess.


3. Bestand statt Abriss: KI als Hebel für zirkuläre Städte

Mehrere ausgezeichnete Projekte arbeiten bewusst im Bestand: das Gefängnis in Dhaka, die Ziegelfabrik in Pristina, das historische Zentrum von Qalandiya. Sie alle kombinieren Substanzerhalt mit gezielten Ergänzungen, smarter Technik und neuen Programmen.

Digitale Bestandsaufnahme: Vom 3D-Scan zum lernenden Gebäudepass

In Deutschland sind wir bei der Sanierungswelle an einem kritischen Punkt: Ohne digitale Unterstützung fällt man schnell in den Abrissreflex. Stattdessen braucht es Werkzeuge, die Bestand transparent machen:

  • Scan-to-BIM mit KI: Punktwolken aus Laserscans oder DrohnenflĂĽgen werden per KI automatisch in BIM-Modelle umgewandelt. Bauteile wie Wände, Decken, Fenster werden erkannt, klassifiziert und mit Eigenschaften versehen.
  • KI-basierte Schadensdiagnose: Bild- und Sensordaten identifizieren Risse, Feuchte, Korrosion und schlagen Sanierungsoptionen vor – mit Kosten- und COâ‚‚-Auswirkungen.
  • Materialpässe und Re-Use-Potenzial: Modelle wie in Pristina, wo alte Ziegel robotisch zu neuen Landschaftselementen verarbeitet werden, lassen sich mit KI prĂĽfen: Welche Bauteile sind demontierbar? Welche Eigenschaften haben sie? Wo können sie wieder eingesetzt werden?

Je besser der digitale Zwilling des Bestands, desto einfacher wird die Entscheidung für Umbau statt Abriss – fachlich, wirtschaftlich und politisch.

Passive Strategien digital planen

Qalandiya und Dhaka arbeiten stark mit passiven Klimastrategien: Verschattung, Querlüftung, massive Wände, Regen- und Grauwassernutzung.

Im deutschen Diskurs zu Energiesanierung rutschen solche Ansätze oft unter „Nice to have“. KI-gestützte Simulationen können ihnen Gewicht geben:

  • Sommerlicher Wärmeschutz ohne reine Klimatisierung.
  • Tageslichtoptimierung statt dauerhafter Kunstlichtnutzung.
  • Regenwassernutzung als integraler Teil von Entwässerungskonzepten.

Wenn man diese Strategien mit messbaren Effekten unterlegen kann – etwa „Reduktion des Kühlenergiebedarfs um 35 %“ –, werden sie für Fördermittelgeber, Wohnungsunternehmen und Kommunalpolitik deutlich attraktiver.


4. Partizipation neu gedacht: Aus Workshops werden Datenquellen

Fast alle Holcim-Preisträgerprojekte setzen stark auf Beteiligung: von Community-Workshops in Boston bis hin zu wirtschaftlichen Partnermodellen in Qalandiya. Der Unterschied zu vielen deutschen Verfahren: Partizipation ist dort konsequent in die Projektlogik integriert, nicht nur Begleitkommunikation.

Hier entsteht eine spannende Schnittstelle zu KI in der Stadtentwicklung.

Beteiligung als strukturierte Datengrundlage

In Deutschland werden bei Beteiligungsverfahren Unmengen an Informationen gesammelt:

  • Protokolle aus Workshops
  • Online-Beteiligung mit Freitextfeldern
  • Karten mit Hinweisen („hier ist es zu laut“, „hier fehlt Schatten“)

Meist liegt das danach in PDFs oder auf Servern – schwer auswertbar, kaum wiederverwendet. KI kann diese Daten heben:

  • NLP-Modelle (Text-KI) clustern Anliegen, erkennen Muster (z.B. „Sicherheit nachts“, „GrĂĽnflächen“, „Fahrradverkehr“) und priorisieren sie.
  • Georeferenzierte Auswertung verknĂĽpft Kommentare mit Orten im digitalen Stadtmodell.
  • Visualisierung im BIM- oder GIS-Kontext macht sichtbar, wo Planungsvarianten BĂĽrgerwĂĽnsche besser erfĂĽllen.

Damit wird aus „Wir machen Beteiligung, weil wir müssen“ ein datengetriebenes Werkzeug für bessere Entscheidungen.

Ă–konomische Modelle simulieren

Das Projekt in Qalandiya zeigt ein ökonomisches Modell, das Restaurierung, Verpachtung, lokale Unternehmen und einen Gemeinschaftsfonds kombiniert. Genau solche Mischmodelle brauchen auch deutsche Kommunen, wenn sie etwa Innenstädte nach dem Wegfall klassischer Einzelhandelsmieter neu aufstellen wollen.

Mit KI-gestützten Szenario-Simulationen lässt sich berechnen:

  • Wie entwickeln sich Mieten, wenn ein Teil der Flächen dauerhaft fĂĽr soziale Zwecke reserviert wird?
  • Welche Mischung aus gefördertem Wohnen, Gewerbe und Kultur ist langfristig tragfähig?
  • Wie wirken unterschiedliche Förderkulissen auf den Cashflow ganzer Quartiere?

So wird aus städtebaulichen Leitbildern ein konkreter, finanzierbarer Fahrplan – nachvollziehbar für Politik, Verwaltung und Investoren.


5. Was deutsche Bauunternehmen jetzt konkret tun können

Die Holcim Awards zeigen globale Vorbilder, aber die Konsequenzen sind lokal sehr konkret – gerade für Bauunternehmen, Projektentwickler und Planungsbüros in Deutschland.

1. Städtebau und Hochbau digital zusammenführen

Die prämierten Projekte verschwimmen sauber zwischen Architektur, Städtebau und Landschaft. Genau das sollte sich in digitalen Prozessen widerspiegeln:

  • BIM-Modelle nicht nur fĂĽr das Gebäude, sondern fĂĽr das Quartier.
  • KI-Analysen auf Ebene von StraĂźenzĂĽgen und Stadtteilen, nicht nur fĂĽr einzelne Liegenschaften.
  • Landschaftsarchitektur, Klimadaten und technische Infrastruktur in einen gemeinsamen digitalen Zwilling integrieren.

2. KI-Pilotprojekte bewusst an Klimarisiken knĂĽpfen

Statt KI vage „auszuprobieren“, lohnt sich die Fokussierung auf drei sehr konkrete Use Cases:

  1. Starkregen- und Hitzerisikoanalyse fĂĽr ein Pilotquartier.
  2. Scan-to-BIM mit KI an einem komplexen Bestandsgebäude.
  3. Auswertung von Beteiligungsdaten bei einem Stadtumbauprojekt.

Wer hier Erfahrungen sammelt, schafft intern Know-how und Referenzen – und ist zugleich sehr nah an dem, was Fördergeber (z.B. KfW, Bundesprogramme) heute unterstützen.

3. Interdisziplinäre Teams aufbauen

Was man an den Holcim-Projekten sieht: Erfolgreiche Vorhaben entstehen in Teams, die Architektur, Landschaft, Technik, Soziologie und Ökonomie verbinden. Für die deutsche „Baustelle 4.0“ gehört Datenkompetenz dazu:

  • Architekt*innen, die grundlegende KI-Outputs interpretieren können.
  • Bauingenieur*innen, die mit digitalen Zwillingen arbeiten.
  • Data Scientists, die Klimamodelle, Verkehrsdaten und Beteiligungsinputs verknĂĽpfen.

Wer diese Profile frĂĽh zusammenbringt, wird in ein paar Jahren die Projekte realisieren, die heute auf Preisverleihungen ausgezeichnet werden.


Ausblick: Von prämierten Konzepten zur deutschen Baustelle 4.0

Die Holcim Foundation Awards 2025 machen deutlich, wohin die Reise geht: Städtebau wird klimaresilient, sozial fokussiert und datengetrieben. Einzelgebäude bleiben wichtig, aber sie sind Bausteine in einem viel größeren System.

Für die Reihe „KI in der deutschen Bauindustrie: Baustelle 4.0“ heißt das: Der wahre Hebel von KI liegt nicht im smarten Grundriss oder im automatisierten LV – sondern in der Fähigkeit, ganze Quartiere als lernende Systeme zu begreifen. Mit digitalen Zwillingen, KI-gestützten Simulationen und echten Beteiligungsdaten können deutsche Städte genau jene Art von Projekten entwickeln, die heute in Venedig Preise abräumen.

Die Frage ist weniger, ob KI in der Bauindustrie ankommt, sondern: Wer sie zuerst konsequent für klimaresilienten Städtebau nutzt. Wer jetzt beginnt, Pilotprojekte aufzusetzen, wird in fünf Jahren nicht nur effizienter bauen – sondern Städte schaffen, die Extremwetter, soziale Spannungen und Ressourcenknappheit besser aushalten.

Vielleicht steht dann das nächste Holcim-prämierte Projekt nicht in Dhaka oder Boston, sondern in Dortmund, Leipzig oder Mannheim.