Handwerk 4.0: Virtualisierte Dienstleistungen im Projekt Minerva

Handwerk 4.0 erhält mit Minerva eine Forschungs- und Erprobungsplattform für virtualisierte Dienstleistungen. Das Verbundprojekt reagiert auf hohe Auslastung, Fachkräftemangel sowie lange Wartezeiten in vielen Gewerken. Minerva entkoppelt Teile der Leistungserbringung von Ort und Zeit.

Dafür kombiniert das Projekt eine zentrale Serviceplattform, Augmented-Reality-Werkzeuge sowie KI-Chatbots. Kleine und mittlere Handwerksbetriebe testen virtuelle Beratung, Problemdiagnose, Kleinreparaturen sowie gewerkeübergreifende Planungssitzungen.

Minerva adressiert strukturelle Engpässe in vielen Handwerken. Hohe Auslastung, sinkende Ausbildungszahlen, Fachkräftemangel sowie lange Anfahrtswege führen zu Wartezeiten und unversorgten Kleinaufträgen. Das Projektziel besteht darin, ausgewählte Dienstleistungen zu virtualisieren und räumlich sowie zeitlich zu flexibilisieren. Beratung, Problemanalyse, Auftragsplanung sowie Anleitung bei überschaubaren Tätigkeiten können ohne physische Präsenz der Fachkräfte erfolgen. Eine zentrale Serviceplattform verbindet Kunden, Handwerksbetriebe, KI-Chatbots sowie AR-Werkzeuge. Dadurch reduzieren Betriebe Fahrzeiten, nutzen knappe Fachkompetenz effizienter und steigern die Serviceverfügbarkeit.

Gleichzeitig eröffnet die Virtualisierung neue Dienstleistungen, Servicelevel sowie Geschäftsmodelle, die lokale Betriebe selbst betreiben. Das Konsortium setzt gezielt kostengünstige, niederschwellige Technologien wie Low-Cost-AR-Brillen und anpassbare Chatbots ein. Die Anwendungspartner decken Kundengruppen wie Wohnungsbaugesellschaften, Bauträger, Architekten sowie private Haushalte ab. Ein weiteres Ziel liegt in beschäftigungsförderlichen Arbeitskonzepten, etwa beim Einsatz älterer oder gesundheitlich eingeschränkter Fachkräfte in remote Beratungsrollen.

• Workshops zur Identifikation von Anwendungsszenarien, Anforderungen sowie Akzeptanzkriterien in verschiedenen Gewerken.
• Unterstützte Tests von AR- und Chatbot-Prototypen im realen Betriebsalltag.
• Aufbau eines Testnutzer-Pools mit Mitarbeitenden und Kunden der Handwerksbetriebe.
• Begleitung bei der Entwicklung tragfähiger Geschäfts- und Betreibermodelle.
• Transfer in Netzwerke von Handwerkskammern, Fachverbänden sowie Mittelstand 4.0 Zentren.

Kontakt aufnehmen und mit Minerva Handwerk 4.0 testen

»Im Projekt Minerva untersuchen wir gemeinsam mit unseren Handwerkspartnern, welche Teile von Dienstleistungen sich mit Augmented Reality und KI‑Chatbots virtualisieren lassen, damit Betriebe ihre Leistungen räumlich und zeitlich flexibilisieren und zugleich neue, faire Geschäfts- und Betreibermodelle im Handwerk aufbauen.«
Michael Lücke, Projektleiter Minerva, forscht am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML zu Handwerk 4.0.

Minerva realisiert Virtualisierung durch ein Zusammenspiel spezialisierter technischer Bausteine. Eine zentrale Serviceplattform nimmt Daten aus Endgeräten, AR-Anwendungen und Chatbots auf, verteilt Informationen an die beteiligten Komponenten und speichert relevante Vorgänge. AR-basierte Werkzeuge unterstützen Fernberatung, virtuelle Teams und Anleitungen bei Kleinreparaturen. Sprachgesteuerte Chatbots mit NLU strukturieren Kundenanliegen, stellen Wissen bereit und entlasten Fachkräfte.

Die Chatbot-Entwicklung greift auf Erfahrungen aus mehr als 150 produktiven Lösungen in Branchen wie Banken, Handel, HR sowie IT‑Kommunikation zurück. Die Plattform nutzt Prozesse und Datenmodelle der Athene 4.0 Serviceplattform. So entsteht ein durchgängiger Informationsfluss von der Kundenanfrage über Planung, Gefährdungsbeurteilung und Ausführung bis zur Abrechnung. Iterative Entwicklungszyklen mit vier Stufen ermöglichen frühe Praxistests. In der vierten Iteration wird die integrierte Lösung in mindestens fünf weiteren Betrieben erprobt.

Handwerksbetriebe aus Elektrogewerken, Malerhandwerk sowie Bad‑ und Haustechnik validieren Funktion, Usability und Akzeptanz im realen Einsatz. Auf dieser Grundlage entstehen handwerksgetriebene Geschäfts- und Betreibermodelle für virtualisierte Dienstleistungen. Ein etablierter IT‑Dienstleister des Handwerks bringt Erfahrung mit der Betreuung aller Handwerkskammern sowie mit dem Betrieb digitaler Dienste wie Lehrstellen‑ und Handwerkerradar ein.

• Teilnahme am Testnutzer-Pool für virtuelle Dienstleistungen in den beteiligten Gewerken.
• Mitwirkung in Workshops, Entwicklungswerkstätten sowie im projektbegleitenden Ausschuss.
• Einbindung in Veranstaltungen von Handwerkskammern, Fachverbänden und Kompetenzzentren Mittelstand 4.0.
• Nutzung der Projektergebnisse in Beratung, Weiterbildung sowie internen Digitalisierungsstrategien.

Kontakt zum Minerva-Konsortium

Im Szenario der virtuellen Beratung ersetzt Minerva viele Vor-Ort-Termine. Endkunden melden ihren Bedarf über die Plattform oder per Chatbot. Der Chatbot stellt strukturierte Fragen, sammelt Bilder sowie Basisdaten zum Objekt. Auf dieser Grundlage plant der Handwerksbetrieb eine AR-gestützte Beratungssitzung.

Während der Sitzung schaltet sich die Fachkraft per Augmented Reality zum Kunden. Beide sehen dieselbe Umgebung, markieren Flächen, variieren Ausstattungen sowie Farben und diskutieren Optionen. Die Plattform dokumentiert Entscheidungen und übergibt diese an vorhandene Branchensoftware.

Die Lösung knüpft an Erfahrungen aus Athene 4.0 zur digitalen Durchgängigkeit eines Kundenauftrags an. Auftragsdaten fließen aus der Beratung direkt in Einsatzplanung, Gefährdungsbeurteilung, Rapport sowie Abrechnung.

Nutzen für Betriebe und Kunden:

• Spürbare Reduktion von Anfahrten bei Beratungsleistungen.
• Schnellere Terminvergabe durch flexible Zeitslots.
• Bessere Einbindung von Kunden in die Planung durch Co‑Creation.
• Einbindung älterer Fachkräfte in Beratungsrollen aus dem Büro.

Bei der virtuellen Problemdiagnose löst Minerva viele Vor-Ort-Aufnahmen ab. Kunden beschreiben Störungen an Anlagen oder Geräten über Chatbot-Dialoge. Der Chatbot führt durch strukturierte Fragen, fordert Bilder oder kurze Videos an und ordnet das Anliegen einem Gewerk zu.

Optional nutzt der Betrieb vorhandene Sensordaten der Anlage. Über die Plattform schalten sich Fachkräfte auf diese Daten auf und erhalten zusätzliche Messwerte. AR-Anwendungen unterstützen die Sicht auf die Umgebung beim Kunden, markieren relevante Bauteile sowie Gefahrenbereiche.

Aus den Informationen erzeugt der Handwerker einen strukturierten Befund. Handwerksbetriebe leiten daraus Materialbedarf, Zeitbedarf sowie Qualifikationsanforderungen ab. Diese Daten fließen in Einsatzplanung und Angebotserstellung.

Vorteile der virtuellen Problemdiagnose:

• Verkürzte Prozesse und höhere Effektivität bei der Auftragsplanung.
• Gezielte Nutzung von Anlagensensorik zur Unterstützung der Diagnose.
• Bessere Vorbereitung von Einsätzen durch strukturierte Vorabinformationen.
• Option auf reine Remote-Leistungen, wenn keine Anfahrt nötig ist.

Für Kleinreparaturen unterstützt Minerva Kunden per virtueller Anleitung. Typische Beispiele sind Störmeldungen an Haushaltsgeräten oder einfache Bedienfehler. Anstatt lange auf einen Termin zu warten, startet der Kunde über die Plattform eine AR-Session mit dem Betrieb. Die Fachkraft sieht den Arbeitsbereich durch die Smartphone-Kamera, blendet Markierungen ein und erläutert Schritte zur Behebung.

Standardfälle übernimmt ein Chatbot. Er führt durch Prüfschritte, gibt Handlungsempfehlungen und dokumentiert das Ergebnis. Erst bei komplexeren Fällen schaltet der Betrieb eine Fachkraft live zu.

Für umfangreiche Bauvorhaben benötigt der Betrieb oft mehrere Gewerke. Minerva ermöglicht virtuelle Teams, in denen Vertreter verschiedener Betriebe sich per AR-Session auf eine Baustelle zuschalten. Alle Beteiligten sehen dasselbe Bild, markieren Kollisionen, stimmen Einbauten sowie Leitungsführungen ab und erzeugen aus den Ergebnissen Projektpläne oder Stücklisten.

Nutzen dieser Szenarien:

• Reduktion fixer Kosten wie Anfahrten bei Kleinreparaturen.
• Schnelle Hilfe für Kunden auch bei hoher Auslastung der Betriebe.
• Einbindung nicht mehr vor Ort einsetzbarer Fachkräfte in remote Support.
• Bessere Abstimmung zwischen Gewerken durch gemeinsame virtuelle Planung.

Minerva verankert Digitalisierung im Handwerk in einem sozio‑technischen Gesamtkonzept. Die Partner verbinden Forschung zu Augmented Reality im Handwerk, KI im Handwerk sowie Plattformökonomie. Vorarbeiten aus »Athene 4.0« liefern digitale Prozessmodelle, Datenstrukturen sowie Erfahrungen mit Serviceplattformen für kleine Betriebe. »ARBAY« bringt Erkenntnisse zu Beratung über Distanz, zu sozialer Präsenz in Mixed Reality sowie zu Avataren ein.

Bisher legen viele Förderprojekte AR und VR im Handwerk auf Informationsbereitstellung oder Qualifizierung aus; Minerva erweitert diesen Fokus auf virtualisierte Dienstleistungen. Chatbots sind im Handwerk bisher wenig verbreitet; Minerva nutzt vorhandene Best Practices sowie Kosten-Nutzen-Analysen für einen erfolgreichen Einsatz. Die Verbundpartner entwickeln daraus Qualifizierungskonzepte, Akzeptanzkriterien und Evaluationsmethoden für virtuelle Dienste.

Im Umfeld digitaler Bauprozesse, zu denen Begriffe wie Bauleitplanung oder digitale Bauakte zählen, zeigt das Projekt anschlussfähige Konzepte für handwerkliche Plattformmodelle. Über Multiplikatorennetze von Handwerkskammern, Fachverbänden, Kompetenzzentrum Mittelstand 4.0 sowie Digital Hub Logistics erreichen die Ergebnisse viele Betriebe. Die formative Evaluation umfasst mindestens zehn Handwerker sowie zwanzig Kunden. Die summative Phase bezieht mindestens zwanzig Mitarbeitende sowie vierzig Kunden ein. Ein projektbegleitender Ausschuss aus Handwerkskammern und Fachverbänden trifft sich zwei- bis dreimal pro Jahr zur Reflexion der Ergebnisse. Auf Basis von rund einer Million Handwerksbetrieben mit durchschnittlich sieben Mitarbeitenden schätzt das Projekt ein Umsatzpotenzial von rund 60 Millionen Euro pro Jahr bei geringer Marktdurchdringung.