Vernetzte Baustelle: 5G und teilautonome Systeme für das Kellybohren

Ingenieure der TU Dresden entwickeln in einem gemeinsamen Projekt mit mehr als 20 Partnern neue Maschinen- und Kommunikationstechnologien für eine vollständig vernetzte Baustelle.

In den nächsten drei Jahren sollen diese Anwendungen auf der ersten realen 5G-Testbaustelle erprobt werden. Ein Partner dieses Forschungsprojekts – der einzige aus dem Bereich Spezialtiefbau – ist die Bauer Maschinen GmbH.

Digitalisierung aktiv mitgestalten

Im Zentrum des Projekts, das offiziell am 1. August 2019 gestartet ist, steht die Weiterentwicklung von Baumaschinen, so dass diese ihre Arbeitsaufgaben automatisiert oder teilautomatisiert ausführen. Das Verbundprojekt, in dem auch Verbände, wie die Deutsche Bauindustrie, der VDBUM und der VDMA involviert sind, wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 4,8 Millionen Euro gefördert.

Seitens der Bauer Maschinen GmbH betreut, koordiniert und überwacht Dr. Matthias Semel das Projekt. Als Teilprojektleiter ist Andreas Schober für die technische Umsetzung verantwortlich. Beide gehören der Forschung und Entwicklung bei Bauer Maschinen an. „Die Digitalisierung ist eines der drängenden Themen in der Bauindustrie“, sagt Matthias Semel. „Auch im Rahmen der neuen Möglichkeiten, die 5G künftig bietet, wollen wir von Anfang an Teil dieser Entwicklung sein und diese aktiv mitgestalten.“

Kellybohrverfahren im Fokus

Konkret steht bei Bauer im Zuge des Forschungsprojekts, aber auch darüber hinaus die Entwicklung eines Bohrgeräts im Fokus, das seine Umgebung erkennt und Daten über Schnittstellen sicher kommuniziert. Dafür müssen mehrere Systeme entwickelt und auf einem Demonstrator implementiert werden: eine Umfelderkennung, die sowohl Prozessschnittstellen als auch mögliche Gefahren erkennen kann; ein Zustandsautomat, der in der Lage ist, seine aktuellen Prozessdaten automatisch zu erfassen; eine Ausrüstungsdatenbank und ein Ausrüstungsmanagementsystem, das Werkzeuge und Anbauten automatisch erkennt und verwaltet sowie Assistenzsysteme für das teilautonome Kellybohren. „Wir konzentrieren uns zunächst auf das Kellybohrverfahren, da dieses mit unseren Bohrgeräten weltweit am häufigsten ausgeführt wird“, erläutert Matthias Semel. „Ziel ist es, dass teilautonome Systeme den Fahrer so weit wie möglich unterstützen und entlasten. Dies wirkt sich schließlich unmittelbar auf die Produktivität einer Baustelle, die Ausführungsgenauigkeit und die Sicherheit aus.“

Vernetzte Baustelle: Assistenzsysteme für mehr Sicherheit und Effizienz

Bauer bietet bereits eine ganze Reihe von Assistenzsystemen an, die den Gerätefahrer unterstützen – von der Mastautomatik über den Ausschüttel- und Schockierassistenten bis hin zum adaptiven Kellyeinfahrassistenten. Diese Systeme sorgen für mehr Sicherheit, Komfort sowie Effizienz auf der Baustelle und ebnen in einem immer komplexer werdenden Arbeitsumfeld den Weg für ein autonomes Bohren.

Der adaptive Kellyeinfahrassistent beispielsweise bewährte sich bereits bei einem Großprojekt in Thailand: Mit „One Bangkok“ erhält die Hauptstadt einen komplett neuen Stadtteil. Mit einer Gesamtgeschossfläche von 1,83 Millionen m² ist das Vorhaben die größte private Immobilienentwicklungsinitiative, die jemals in Thailand realisiert wurde. Für die Gründungsarbeiten stellte Thai Bauer Co. Ltd 700 Bohrpfähle mit Durchmessern von 1’500 und 1’800 mm bis in eine Tiefe von 80 m her. Mehrere Bauer-Bohrgeräte kamen dafür zum Einsatz, darunter auch eine Bauer BG 45, ausgestattet mit dem adaptiven Kelly-Einfahrassistenten.

Dieser regelt automatisch die optimale Windengeschwindigkeit beim Ein- und Ausfahren der Kellystange – ein deutlicher Leistungssprung in Sachen Fahrerkomfort. Der Gerätefahrer überwacht auf dem Bildschirm in der Fahrerkabine den gesamten Vorgang. Im Fehlerfall stoppt der Assistent automatisch die Winde. Auch die Anzeige der Verriegelungstaschen über die Kellyvisualisierung, die ein verschleißminderndes Anfahren der Verriegelungspositionen erlaubt, bietet einen großen Vorteil. Eine Vielzahl von Bauer-Bohrgeräten sind heute bereits mit dem adaptiven Kellyeinfahrassistenten ausgestattet.

Bild oben: Vernetzte Baustelle: Im Zentrum eines Forschungsprojekts, das offiziell am 1. August 2019 gestartet ist, steht die Weiterentwicklung von Baumaschinen, so dass diese ihre Arbeitsaufgaben automatisiert oder teilautomatisiert ausführen. Bild: BAUER Gruppe

Weitere Informationen: https://www.bauer.de/bma/

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