Nachhaltiges Bauen // Steinbruch & Sandgrube by Schluetersche

NACHHALTIGKEIT & DIGITALISIERUNG DIE ZUKUNFT IM BAU

Nachhaltiger Straร enbau Wie Ressourcen und Umwelt geschont werden.

Digitale Lรถsungen Neue Technik von der Aufbereitung bis zum Einbau.

2020/21 Sonderverรถffentlichung

www.baunetzwerk.biz

Vorlagen

NACHHALTIGKEIT

2020/21

22 INTERVIEW

» baunetzwerk.biz

BIM ist mehr als ein 3-D-Modell Im Gespräch mit Prof. Markus König

Maschinenkauf digital Vorteile von Online-Auktionen

Aus der Praxis Beispielhafte Umsetzungen

DIGITALE PROZESSE UND BAUMASCHINEN

Gemeinsamer Onlineauftritt der Fachzeitschriften: Asphalt & Bitumen, Die Schweizer Baustoff-Industrie, Steinbruch & Sandgrube und Straßen- & Tiefbau Chefredaktion (V.i.S.d.P.): Maike Sutor-Fiedler (mai) Tel.: 0201 86 81 064 E-Mail: chefredaktion-aub@schluetersche.de

Lösungen für Teil- und Gesamtprozesse Wie Planer und Bautätige zusammen kommen

Chancen für die Baumaschinentechnik Wege zu einheitlichen Standards

Digitaler Marktplatz Wie sich ein neuer Markt entwickelt

Digitalisierung jetzt! Förderprogramme für KMU

Aus der Forschung Von Testbaustellen

Online-Werbung: Kai Burkhardt Tel.: 0511 85 50-25 66 E-Mail: burkhardt@schluetersche.de Angelika Tjaden Tel.: 0511 85 50-26 11 E-Mail: tjaden@schluetersche.de Abo- und Vertriebsservice Tel. 0511 85 50-24 23 E-Mail: vertrieb@schluetersche.de

NACHHALTIGKEIT 32

Schäden vorbeugen Nachhaltige Straßenentwässerung

Von der Restmasse zum Produkt Verwendung von Beton

Ausgezeichnet Gewinnung mit Zukunft

Keine Zukunftsmusik mehr Alternative Antreibe für Schwere Technik

Alternative Antriebe auf dem richtigen Weg?

Strom und Wasserstoff sind auch für „schwere“ Technik, wie sie rund um Gewinnung, Aufbereitung und Transport zu finden ist, in der Erprobung und zeigen ihr Potenzial | 36

Sonderheft Nachhaltigkeit und Digitalisierung 2020

Fotos: RIB | TU Dresden | Liebherr

& DIGITALISIERUNG

Vorlagen

Elektrisiert zur Digitalisierung

rohnen erfassen das Aufmaß für Erneuerungsprojekte an Autobahnen oder ermitteln aufgeschüttete Gesteinsmengen ohne ein Sicherheitsrisiko einzugehen. Erste Roboter entlasten menschliche Arbeitskräfte von schmutzigen, repetitiven und gefährlichen Tätigkeiten auch am Bau. Immer mehr Baumethoden lassen sich automatisieren. Zuvor steht deren Digitalisierung. Und spätestens bei diesem Stichwort folgt allzu oft ein Seufzer dem anderen. Denn das Thema ist umfangreich. Es gibt so viele Ecken, an denen man anpacken kann. Aber welche ist die richtige? Aus meiner Sicht jene, an der es am meisten hapert, die man schon immer ärgerlich findet. Die vor Ihnen liegende Sonderveröffentlichung verdeutlicht zahlreiche Digitalisierungsprojekte aus der Praxis, an denen man sich ein Beispiel nehmen kann. Unterstützung bei der Umsetzung von Digitalisierungsmaßnahmen gibt es auch – nicht nur von den Unternehmen. Einerseits existieren staatliche Förderungsprogramme, die oftmals viel zu wenig bekannt sind. Andererseits wurden diverse Zentren etabliert, die vor allem kleinen und

mittelständischen Unternehmen helfen, sich im Digitalisierungs-Dschungel zurecht zu finden. Die Digitalisierung, egal an welcher Ecke, dient nicht zum Selbstzweck sondern neben der Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit werden Prozesse effizienterer gestaltet, Lebenszykluskosten sinken und nach„Es gibt so viele Ecken, haltiges Handeln entsteht. Nachhaltige Produkte tun ihr an denen man anpacken Übriges. Nicht zuletzt führen kann. Aber welche ist Betriebsoptimierungen dazu, die richtige?“ dass neben den Betriebskosten auch Emissionen sinken und nachhaltiger agiert wird. Erst recht, wenn vollelektrische Anlagen oder Lkw eingesetzt werden. Bleiben Sie beim Thema Digitalisierung einfach elektrisiert. Viel Spaß beim Lesen wünscht Ihnen Ihre

Maike Sutor-Fiedler, Chefredakteurin „Asphalt & Bitumen“

Impressum Leser/Abonnement.-Service: Tel. 0511 8550-2423 Fax 0511 8550-2405 vertrieb@schluetersche.de

Nachhaltigkeit & Digitalisierung

Herausgeber und Verlag: Schlütersche Verlagsgesellschaft mbH & CO. KG Hans-Böckler-Allee 7 30173 Hannover Tel. 0511 8550-0 Fax 0511 8550-1100 www.schluetersche.de www.baunetzewrk.biz

Redaktion: Maike Sutor-Fiedler (verantw.) chefredaktion-aub@schluetersche.de

Werner Müller redaktion-wm@bluewin.ch

Angelika Tjaden Tel. 0511 8550-2611 tjaden@schluetersche.de

Geschäftsführung: Stefan Schnieder, Natalia Kontsur-Selivanov

Ute Schroeter chefredaktion-susa@schluetersche.de

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Volker Müller volker.mueller@schluetersche.de

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Anzeigenverkauf: Kai Burkhardt (Leitung) Tel. 0511 8550-2566 burkhardt@schlueterche.de

Foto: RUB/Marquard

Zur Person Markus König studierte Bauingenieurwesen an der Universität Hannover, wo er 2003 promovierte. 2008 nahm er eine Professur an der Bauhaus-Universität Weimar an. Seit 2009 leitet er an der Ruhr-Universität Bochum den Lehrstuhl für Informatik im Bauwesen. Seit vielen Jahren lehrt und forscht Prof. Dr.-Ing. Markus König zur Digitalisierung im Bauwesen. Er war Mitglied im Expertenteam des Stufenplans „Digitales Planen und Bauen” des BMVI, leitete die wissenschaftliche Begleitung der ersten BIM-Pilotprojekte des BMVI, ist maßgeblich am Aufbau eines bundesweiten BIM-Kompetenzzentrums beteiligt und entwickelte verschiedene BIM-Schulungen. Prof. Dr.-Ing. König ist Autor von mehr als 150 wissenschaftlichen Beiträgen zur Digitalisierung im Bauwesen und Herausgeber von 2 Büchern zum Thema BIM.

Prof. Dr.-Ing. Markus König

Mehr als ein 3D-Modell Im Gespräch mit Prof. Markus König MAIKE SUTOR-FIEDLER

r gilt als ein leidenschaftlicher Verfechter von Building Information Modeling, kurz BIM: Prof. Dr.-Ing. Markus König erhielt in diesem Jahr die Konrad-Zuse-Medaille des Zentralverbands Deutsches Baugewerbe. Der ZDB würdigt damit Königs Verdienste für die Digitalisierung des Bauwesens, insbesondere zur Implementierung von BIM in Deutschland. „Markus König hat sehr frühzeitig die Potenziale von BIM erkannt und seine Forschung stringent auf dieses Thema ausgerichtet. Wichtig war ihm vor allem die praktische Umsetzung dabei. So hat er federführend an der Planung und Umsetzung des Stufenplans von BIM im Infra-

strukturbau mitgewirkt“, erläutert Tobias Riffel, Vorsitzender des Kuratoriums der Zuse Medaille. Wir nahmen dies zum Anlass, um mit ihm über den Stand der Dinge bei BIM und der Digitalisierung der Bauwirtschaft in Deutschland zu sprechen.

Vor ein paar Jahren haben Sie einmal erwähnt, dass Sie das Kürzel BIM überhaupt nicht mögen. Warum und ist das heute noch so?

»»Prof. Dr.-Ing. Markus König: Viele verbinden den Begriff BIM häufig nur mit der Erstellung von dreidimensionalen Bauwerksinformationsmodellen und deren Nutzung während der Planung und Bauausführung. Dies war vor mehr als 20 Jahren auch eine

„BIM eine kooperative Arbeitsmethodik unter Verwendung von digitalen Modellen.“ 4

der ersten Definitionen, also BIM = Building Information Model. Im Stufenplan „Digitales Planen und Bauen“ des BMVI wird daher ganz richtig definiert, dass BIM eine kooperative Arbeitsmethodik unter Verwendung von digitalen Modellen ist. Es kann auch darüber diskutiert werden, ob BIM mit den Begriffen „Bauen 4.0“ oder „Digitaler Zwilling“ gleichgesetzt werden kann. Wenn ich persönlich von BIM spreche, dann meine ich auf jeden Fall mehr, als die reine Erstellung und Nutzung eines dreidimensionalen Bauwerksinformationsmodells.

Auf einer Skala von 1 bis 10: Wo stehen wir in Bezug auf die Digitalisierung im Straßen- und Tiefbau aus Ihrer Sicht?

»»Prof. Dr.-Ing. Markus König: Eine solche Einschätzung ist nicht einfach, da es

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so viele Möglichkeiten der Digitalisierung im Straßen- und Tiefbau gibt. Wir befinden uns auf einen guten Weg. Insbesondere im Rahmen der Planung wurde schon viel gemacht und einige etablierte Systeme werden genutzt. Insbesondere die Digitalisierung des Bestandes und die Nutzung der Daten im Betrieb muss noch deutlich verbessert werden. Wenn ich jetzt einmal auf den Stufenplan „Digitales Planen und Bauen“ und die letzten 5 Jahre zurückblicke, dann würde ich schätzen, dass wir noch einmal 3 bis 5 Jahre für eine wirkliche Durchdringung von BIM im Straßen- und Tiefbau benötigen. Ich würde daher eher eine 5 bis 6 auf einer Skala von 1 bis 10 vergeben.

Und wo steht der Hochbau? Woher rühren diese Unterschiede?

»»Prof. Dr.-Ing. Markus König: Die meisten Hochbauprojekte kommen aus der Privatwirtschaft, d.h. dort muss ein entsprechender Bauherr vom BIM-Ansatz überzeugt sein und diesen dann auch beauftragen. In den letzten Jahren hat die Anzahl der Bauherren zugenommen, die auf BIM setzen. Insbesondere Mehrfachbauherren sehen in BIM ein großes Potenzial. Der Vorteil im Hochbau ist, dass es seit langen schon etablierte IT-Werkzeuge gibt und auch der Datenaustausch schon recht gut unterstützt wird. Daher ist die Einführung von BIM im Hochbau eigentlich deutlich einfacher. Der öffentliche Bereich zieht gerade nach und einige Bundesländer führen BIM gerade verpflichtend ein. Ein großer Unterschied ist natürlich, dass im Straßenbau weitere Geoinformationen (z.B. für die Umweltplanung) integriert werden müssen. Auch haben sich andere Datenformate etabliert, die jetzt BIM-fähig gemacht werden müssen. Letztendlich ist es so, dass jede Fachplanung im Detail analysiert und die Prozesse hinsichtlich der Nutzung von BIM angepasst werden müssen.

Was hemmt derzeit den Veränderungsprozess?

»»Prof. Dr.-Ing. Markus König: Ich sehe hier eigentlich zwei wesentliche Hemmnisse, zum einen müssen noch viele Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen zu BIM geschult werden und zum anderen fehlen noch klare sowie eindeutige Anforderung für die Lieferung der digitalen Modelle. Daher

„Ich schätze, dass wir noch einmal 3 bis 5 Jahre für eine wirkliche Durchdringung von BIM im Straßen- und Tiefbau benötigen. Die Einführung von BIM im Hochbau ist deutlich einfacher. Im Straßen- und Tiefbau haben sich Datenformate etabliert, die jetzt BIM-fähig gemacht werden müssen. “ werden gerade entsprechende Aus- und Weiterbildungsprogramme aufgelegt, die sich im Wesentlich auf die VDI Richtlinie 2552 Blatt 8.1 stützen. Für die Definition von BIM-spezifischen Lieferleistungen gibt es aktuell auch einige Initiativen, wie zum Beispiel das BIM-Portal des Bundes oder die DIN BIM Cloud. Dadurch wird es in Zukunft einfacher werden, BIM-Ausschreibung zu erstellen und auf den Markt zu bringen.

»»Prof. Dr.-Ing. Markus König: Wir müssen insbesondere noch mehr die Aspekte wie Nachhaltigkeit oder auch Kreislaufwirtschaft unterstützen. Auch das ganze Thema Wartung und Instandsetzung könnte noch mehr von digitalen Modellen und Technologien profitieren. Die durchgängige Nutzung, Pflege und Bereitstellung von relevanten Informationen könnten beim Recycling von Baustoffen sehr helfen.

Gibt es noch Technologien, die uns fehlen?

Ohne Kompetenz geht es nicht. Was raten Sie kleinen Unternehmen bei der Umsetzung?

»»Prof. Dr.-Ing. Markus König: Ein Wunsch wäre natürlich, dass wir möglichst automatisch und in hoher Qualität den aktuellen Bestand der gebauten Infrastruktur erfassen und in digitale Bauwerksinformationsmodelle überführen können. Erste Ansätze unter Verwendung von Robotik und Künstlicher Intelligenz werden gerade erforscht, jedoch muss da noch viel entwickelt werden, bis wir einen Einsatz in der Praxis umsetzen können. Insgesamt glaube ich, dass wir uns im Bauwesen noch mehr mit solchen Technologien beschäftigen müssen.

Das wichtigste ist wohl, die eigenen Abläufe genau zu kennen, um digitale Prozesse in Gang zu bringen. Was sollte als nächster Schritt folgen?

»»Prof. Dr.-Ing. Markus König: Man muss natürlich auch erst einmal eigene Erfahrungen sammeln, welche Technologien oder Prozessveränderungen wirklich sinnvoll sind. Am Besten man tauscht sich auch intensiv mit anderen Unternehmen aus. Hierzu bieten aktuell viele Verbände, Kammern und Netzwerke sehr gut Möglichkeiten. An dieser Stelle möchte ich hier insbesondere auf die vielen lokalen Netzwerke und Cluster hinweisen, die sehr viele Tipps geben.

Welche Potenziale bei der Digitalisierung der Bauwirtschaft werden derzeit noch zu wenig genutzt?

Sonderheft Nachhaltigkeit und Digitalisierung 2020

»»Prof. Dr.-Ing. Markus König: Eine kontinuierliche Weiterbildung der eigenen Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen ist, wie auch in anderen Bereichen, sehr wichtig. Digitalisierung muss auch als kontinuierlicher Transformationsprozess verstanden werden. Ein erster Schritt ist sicherlich, sich erst einmal zu informieren und beraten zu lassen. Hier hilft zum Beispiel das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Planen und Bauen, welches kleine und mittlere Unternehmen sowie Handwerksbetriebe bei der Digitalisierung und beim Einstieg in Building Information Modeling unterstützt.

Wie steht es um die Ausbildung, auch die universitäre?

»»Prof. Dr.-Ing. Markus König: Fast alle Universitäten mit Studienrichtungen im Bereich des Bauens bieten spezielle Inhalte zur Digitalisierung an. Schon im Jahr 2015 hat der Arbeitskreis Bauinformatik wichtige Lehrinhalte definiert, die von vielen Universitäten so auch übernommen wurden. Wir an der Ruhr-Universität Bochum bauen entsprechende Angebote kontinuierlich aus. Im Wintersemester 2021/22 startet an der Ruhr-Universität Bochum eine neue Vertiefungsrichtung zum Digital Design und Construction. Wir werden dort insbesondere die Themen Künstliche Intelligenz, Internet of Things und Robotik in die bestehenden Angebote integrieren und vertiefen. W

Andreas Dieterle. E-Mail: Andreas.dieterle@rib-software.com. Tel.: 0711/7873 253.

Abb. 4: Moderne, mobile IT-Systeme für die Baustelle von RIB. Fotos: RIB

OPEN BIM im Infrastrukturbau – von einzelnen Teilprojekten zum einheitlich großen Ganzen! Andreas Dieterle, Product Manager Civil Solutions bei der RIB Deutschland GmbH, über die Voraussetzungen für eine erfolgreiche Zusammenarbeit aller Disziplinen an einem BIM-Modell. Es braucht einheitliche, allgemeingültige Standards, damit die Zusammenarbeit sämtlicher Projektpartner an einem BIM-Modell im Straßen- und Tiefbau in der Praxis zuverlässig funktionieren kann. Unabdingbar wichtig ist es insbesondere im Straßen- und Tiefbau, projektübergreifend mit einem im Vorfeld festgelegten und somit gleichen Koordinaten- und Höhensystem zu arbeiten und ebenso den Projektnullpunkt vor Beginn der Zusammenarbeit zu definieren. Der Projektnullpunkt besitzt die Weltkoordinaten und die dazu gehörenden lokalen Koordinaten; das sind Rechtswert, Hochwert und Höhe. Manche Bundesländer, etwa die Niedersächsische Landesbehörde für Straßenbau und Verkehr, haben diesen Weg bereits eingeschlagen. Das Muster für die Auftraggeberinformationsanforderungen (AIA) beinhaltet dort einen Projektnullpunkt. Auf diese Weise können voneinander unabhängige Teilprojekte einer gemeinsamen Baumaßnahme am Ende effizient zusammenfließen. Neben einheitlichen Standards und exakten Definitionen vor Projektbeginn sind aber genauso die eingesetzten Softwarelösungen der Partner entscheidend für den Erfolg von BIM-Projekten im Tiefbau (Abb. 1). Sie sollten eher simpel in der Anwendung sein und Möglichkeiten offerieren, mit überschaubarem Aufwand beispielsweise einen schnellen Überblick über den Baufortschritt zu verschaffen. Dabei gilt es, zu vermeiden, zusätzliche, nicht erforderliche Prozesse anzustoßen, um die laufenden Aufgaben und Abstimmungen der Baustellenteams nicht unnötig zu verkomplizieren. Voraussetzung für eine erfolgreiche Zusammenarbeit am Modell ist sinnvollerweise eine Projektkommunikation via Cloud. Nur dann,

wenn die aktuellen Informationen zu jeder Zeit und an jedem Ort zur Verfügung stehen und jeder im Projektteam weiß, was die Partner bearbeitet haben, ist ein nahtloser, durchgängiger Transfer von Aufgaben und daraus resultierenden Teilprojekten zu einem großen Ganzen möglich.

Die aktuelle Vielfalt der Austauschformate im Infrastrukturbau

Während sich das von buildingSMART realisierte IFC-Format (Industry Foundation Classes) im Hochbau deutschlandweit und weltweit immer mehr als der offene Standard für die Arbeit an BIM-Modellen etabliert, arbeitet die non-profit-Organisation aktuell an entsprechenden Standards und Anpassungen für den Straßen-, Eisenbahn- oder Ingenieurbau. Im Straßen- und Tiefbau gelten bis heute DXF und DWG als gängige Austauschformate für den CAD-Bereich. Die Regelung für die Elektronische Bauabrechnung (REB), ein in den Sechzigern entstandenes, fast antikes Austauschformat, das noch aus dem Lochkartenzeitalter stammt, sowie der OKSTRA-Standard (ObjektKatalog für das STRAßen- und Verkehrswesen) oder das international verwendete LandXML-Format zum Austausch von Achsen, Gradienten und digitalen Geländemodellen zeigen die Vielfalt an Datenaustauschformaten auf, die aktuell bei Straßenbauprojekten innerhalb der Bundesrepublik in der Praxis zum Einsatz kommen. Insbesondere dann, wenn der Baufortschritt mit Hilfe von Baumaschinen dokumentiert wird, werden sehr oft Vermessungen von verschiedenen Mitgliedern des Projektteams in

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Screenshots: RIB

unterschiedlichen Phasen des Projekts vorgenommen. Kurzum, es ist nahezu unmöglich, zu jeder Zeit sämtlichen Projektbeteiligten aktuelle Projektinformationen zur Verfügung zu stellen.

Neue Technologien zur Erfassung

Zusätzlich zur Erfassung von Projektdaten („AsBuilt“) über Baumaschinen mit GNNS-Steuerung gelten heute auch Drohnenbefliegungen und Laserscanning als gesetzte Methoden bei Infrastrukturprojekten (Abb. 2). Ob für Zustandserfassungen bei Bestandsmaßnahmen, zum Erfassen des Geländes bei Neubauten, baubegleitende Dokumentation oder auch zum Ermitteln des Baufortschritts und nicht zuletzt zur Abnahme. Je nach Art des Projekts entscheiden bei einer modernen Baumaßnahme die Verantwortlichen am besten im Voraus, welche Methode zur Erfassung des Baufortschritts sinnvoll und außerdem besonders wirtschaftlich ist, sodass sie letzten Endes von allen akzeptiert wird. In diesem Fall spielt natürlich auch die eingesetzte Software eine Rolle, die mit den entstehenden, nicht gerade kleinen Datenmengen umgehen und diese verwalten können sollte.

Gemeinsam am Modell arbeiten: OPEN BIM

In aller Munde ist heute auch der Begriff OPEN BIM. Das bedeutet, dass alle Fachdisziplinen, die in ein Bauprojekt involviert sind, an einem einheitlichen BIM-Modell zusammenarbeiten, beziehungsweise dass sämtliche Teilprojekte, etwa der Bau einer Straße, einer Unterführung und einer Brücke, bei denen verschiedene Experten bei Planung und Ausführung die Federführung haben, am Ende sinnvoll zusammengeführt werden können (Abb. 3). Damit OPEN BIM auch bei mittleren und größeren Infrastrukturprojekten mit verschiedenen Fachdisziplinen funktionieren kann, ist nicht nur die Bereitstellung der Informationen via Cloud-Technologie für alle Partner zwingend erforderlich. Ein einheitliches Datenformat, beispielweise das im Hochbau bereits erfolgreich gesetzte IFC-Format, ist ebenso Bedingung für eine reibungslose Zusammenarbeit. Darüber hinaus ist es erfolgsentscheidend, dass auch diejenigen Parteien, die selbst nicht mit CAD-Systemen arbeiten und Modelle erstellen, gemeinsam mit Partnern Modelle betrachten und im Dialog Lösungsansätze entwickeln. Das BIM Collaboration Format, kurz BCF, von buildingSMART soll hier umfassend unterstützen. Es ermöglicht, Teilelemente eines BIM-Modells mit entsprechenden Kommentaren versehen für sämtliche Partner in einem einheitlichen Ansichtsformat zur Verfügung zu stellen. Auch ohne CAD-Lösung und Kenntnisse können diese Ansichten kommentiert und daraus ebenso Aufgaben abgeleitet werden.

Abb 1.: iTWO civil: Infrastruktursoftware von RIB.

haben Softwarehersteller schon jetzt zahlreiche mobile, zur eingesetzten Softwareplattform ergänzende Lösungen für die Baustelle und die erfolgreiche Zusammenarbeit in der Cloud konzipiert. Dazu zählen beispielsweise Programme zum Anstoßen von Mängelprozessen, zur Erfassung von Personal- und Gerätedaten oder zur Erstellung von Checklisten. Weitere digitale Helfer für die interaktive Zusammenarbeit in der Cloud werden aktuell entwickelt (Abb. 4).

Die virtuelle Welt auf die Baustelle bringen

Die derzeitige Situation hat aufgezeigt, dass Deutschland schon lange in der digitalen Welt angekommen ist. Jetzt gilt es, diese neuen, innovativen Ideen der virtuellen Zusammenarbeit – auch für die Wertschöpfungskette Bau – weiter zu forcieren. Denn viele IT-Systeme und Tools für eine optimierte Zusammenarbeit existieren bereits, werden kontinuierlich weiter optimiert und den praktischen Anforderungen im Baualltag immer besser angepasst. W Web-Wegweiser: www.RIB.de

Abb. 2: Ergebnis einer Drohnenbefliegung. Punktwolke visualisiert in RIB-Software iTWO civil.

Standardisierung im Fokus

Neben buildingSMART arbeiten weitere Gremien, beispielsweise die Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) oder auch diverse Hochschulen, an Ansätzen zur Standardisierung für die projektübergreifende Zusammenarbeit unterschiedlicher Fachdisziplinen bei Infrastrukturprojekten. Für die Zukunft mit OPEN BIM ist es entscheidend, mittelfristig einen allgemeingültigen Standard für nationale und internationale Projekte zu schaffen und zu definieren. Denn nur dann ist diese übergreifende Zusammenarbeit am BIM-Modell mit Cloud-Technologie auch tatsächlich möglich. Um das ganze komfortabel und praxistauglich zu gestalten,

Sonderheft Nachhaltigkeit und Digitalisierung 2020

Abb. 3: Zusammenarbeit am Modell.

Smart Site One – Die innovative Asphaltlogistik aus der Cloud Intelligente digitale Werkzeuge steigern die Produktivität von Asphaltbaustellen. Mit Smart Site One setzen Bauunternehmen auf modernste, ﬂexible und zukunftsfähige Technologien zur digitalen Planung und automatisierten Steuerung im Asphaltbau. Papierberge, doppelte oder mehrfache Datenerfassung, zahllose Telefonate, fehlende und verstreute Daten mit hohen Suchaufwänden. Das gehört noch immer genauso zum Alltag vieler Bauleiter und Einbaumannschaften wie Stress, Hektik und das fortwährende „Feuerlöschen“. Sollen diese Probleme wirklich gelöst werden, ist ein perfektes Zusammenspiel komplexer Einzelsysteme über Unternehmensgrenzen hinweg nötig. Intelligente Algorithmen automatisieren datenbasiert die Planung und Ausführung und unterstützen so die Beteiligten effizient, ohne dabei durch die Digitalisierung auch noch Zusatzaufwand zu erzeugen.

Innovativ digital bauen

Genau hier setzt Smart Site One (SSO) an. In langjähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit wurden moderne Technologien und innovative Ansätze der Informatikforschung mit Bauwissen verknüpft. SSO baut auf den Erkenntnissen des Forschungsprojekts SmartSite (BMWi „Autonomik für Industrie 4.0“, 2013-16, www.smartsite-project.de) auf und setzt u.a. auf Ansätze der Künstlichen Intelligenz, des Internet of the Things, ﬂexible Cloud-Architekturen und auf Big Data-Technologien (Straßen- und Tiefbau, Ausgabe 03/2020). Über Entwick-

lungspartnerschaften und Teilnahme an Forschungsprojekten wird die Innovationshöhe auch zukünftig nach oben gesetzt.

Eﬃzient planen

Ob klein, ob groß: Jede Baustelle kann von SSO profitieren. Zu den Kunden der Smart Site Solutions GmbH zählen heute Mittelständler genauso wie Großunternehmen. Das zeigt die hohe Flexibilität der Software, die sich den Kundenanforderungen anpasst und sich perfekt in die bereits bestehende Systemlandschaft einbetten lässt. So werden beim Kunden die bereits getätigten Investitionen in die Digitalisierung geschützt und auch die bestehende Hardware kann nahtlos weiter genutzt werden. Kleine und Kleinstbaustellen können in nur zehn Klicks mit dem leichtgewichtigen Planungsmodul von SSO angelegt werden. Bei mittleren bis großen Baumaßnahmen empfiehlt sich das vollumfängliche

intelligente Planungsmodul von SSO. Vom Anlegen bzw. Importieren der Geometrie über Routenberechnungen bis zur Tagesund Taktplanung leitet SSO die Anwender durch einfach gestaltete Bedienoberﬂächen und automatisiert Vorgänge, wo immer möglich. Eigene Dispositionssysteme, das vorhandene Bestell- oder Berichtswesen, Telematiksysteme oder das ERP lassen sich dabei leicht mit SSO verknüpfen.

Automatisiert steuern

Das volle Potenzial spielt SSO in der automatisierten Steuerung der Asphaltlogistik im laufenden Baubetrieb aus. SSO wurde auf Baustellen und für Baustellen entwickelt. Einbaumannschaften, Bauleiter, Mischmeister und Lean-Experten sind eng in die Entwicklung des Systems und der Benutzeroberﬂächen einbezogen. Im Bauablauf sammelt SSO selbständig alle wichtigen Daten über Sensoren und

Smart Site One optimiert die Logistik entlang der gesamten Lieferkette.

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„Materialproduktion, Transport und Einbau werden stets zueinander in Einklang gebracht“ Schnittstellen. In der Cloud wird der optimale Ablauf der Baustelle vorausberechnet. SSO setzt dazu auf künstliche Intelligenz. Materialproduktion, Transport und Einbau werden so stets zueinander in Einklang gebracht und alle Beteiligten bleiben informiert. Voraussichtliche Ankunftszeiten und -temperaturen, Rundenzeiten, Restmengen sowie Soll-Ist-Vergleiche, Mehr-/ Mindereinbaumengen oder Beladetaktungen und Einbaugeschwindigkeiten (Soll/Ist) usw. sind immer aktuell und anwenderfreundlich aufbereitet. Dies vermindert Stillstände und Abzüge in Folge von Qualitätseinbußen. Smart Site One passt sich automatisch den Geschehnissen auf der Baustelle an. Ausfälle von Lkw, Veränderungen in der Einbaurichtung oder der Reihenfolge der Einbauabschnitte, veränderte Beladeleistungen, Staugefahren und in der Folge die veränderten Umlaufzeiten und ähnliches erkennt SSO ganz von allein. Ausfälle von Fertigern oder Mischanlagen werden in SSO eingespeist. SSO reagiert auf alle Änderungen dynamisch und in Echtzeit, z.B. mit der Anpassung der Beladetaktung und einer Empfehlung für die optimale Einbaugeschwindigkeit. Dafür sorgen u.a. Stau- und Routing-Services, Wetterdienste sowie Schnittstellen zu Mischanlagen und zur Maschinen-Hardware. Ziel ist es, die Effizienz und Produktivität auf Baustellen durch Automatisierung und Digitalisierung weiter zu steigern.

Perfekt vernetzen

Zur Datengewinnung ist Smart Site One perfekt vernetzt. So werden GPS-Daten des Fertigers, Temperaturen, FDVK-Daten oder die Auszugsbreite der Bohle bspw. über Systeme des Entwicklungspartners Völkel Mikroelektronik GmbH erhoben. Die Empfehlungen zur Einbaugeschwindigkeit werden von SSO direkt an das Völkel-Display auf dem Fertiger übertragen. Dies ist jedoch nur ein Weg von vielen, sodass SSO immer anbieterunabhängig einsetzbar ist. Mit dem Entwicklungspartner Rosenberger Telematics GmbH baut die Smart Site Solutions GmbH derzeit eine Plattform zur GPS-Lokalisierung von Lkw im Asphalttransport auf. Seit dem Beginn des Roll-outs zur Asphaltsaison 2020 wurden ca. 5.000 Lieferungen mit rd. 120.000 t Material über die gemeinsam gestaltete Plattform getrackt (Straßen- und Tiefbau, Ausgabe 04/2020).

Smart Site One im Einsatz auf der B 467 Tettnang (Foto: Strabag AG)

Mit Smart Site One werden Lieferscheine digital verfügbar – zur Not auch offline durch Scannen von QR-Codes. Lieferscheinaufstellungen, sowie weitere Reports, z.B. zu Rundenzeiten werden automatisch erstellt und stehen zum Download bereit. Die Kommunikation mit dem Mischwerk wird auf den digitalen Kanal verlegt. Dies spart Anrufe und zeitintensive Abstimmungen. Über SSO erfolgen z.B. Mischgutabrufe, Vorabinformationen oder die Verweigerung von Materialannahmen, da z.B. das Material zu kalt auf der Baustelle ankommt. Hierfür berechnet SSO im Übrigen die erwartete Ankunftstemperatur und gibt so dem Einbaupolier wichtige Informationen über das ankommende Material. Veränderungen in den Tagesmengen können mit den Folgetagen verrechnet werden, sodass aufwändige Plananpassungen automatisiert werden. So kann auch die Mischanlage ihre Produktionsplanungen frühzeitig auf den Baufortschritt abstimmen.

Im Einsatz erprobt

Smart Site One optimiert heute bereits zahlreiche Baustellen unterschiedlicher Größe und Art. Egal, ob klein, ob groß, heiß an heiß, Kompaktasphaltbauweise oder Gussasphaltbaustellen. Von der Ortsdurchfahrt bis zur Autobahn vermindert SSO Planungs- und Koordinationsaufwände, Stillstandkosten, Qualitätseinbußen und Abzüge. Smart Site One nutzt dabei auch Erfahrungen aus der Digitalisierungsoffensive Qualitäts-Straßenbau Baden-Württemberg 4.0. Bereits vor den ersten QSBW4.0-Ausschreibungen steuerte SSO die Logistik auf den Pilotbaustellen der Initiative. Somit war SSO das erste System seiner Art, das alle QSBW4.0-Anforderungen komplett erfüllte. Die zukunftsweisende Technologie von Smart Site One mit hoher Ausfallsicherheit, praktisch unbegrenzter Skalierbarkeit und

Sonderheft Nachhaltigkeit und Digitalisierung 2020

moderner, modularer Systemarchitektur konnte zuletzt bei größeren Baumaßnahmen, wie bspw. der B 467 bei Tettnang am Bodensee ihr Können unter Beweis stellen. Auf dieser Baustelle wurden im Mai und Juni 2020 an 21 Einbautagen mit Smart Site One 34.000 t Asphalttrag-, Binder- und Deckschicht eingebaut. Im Mittel wurden 25 Lkw pro Tag eingesetzt. Beim Dauerbetrieb zeigten sich erneut die hohe Flexibilität von SSO sowie die umfassende Toleranz gegenüber der Dynamik des Baugeschehens. Egal was auf der Baustelle geschieht, welche Ad-hoc-Änderungen oder Ausfälle es auch gibt, SSO behält stets die Nerven und unterstützt Bauleitung, Einbaumannschaft und Mischmeister adäquat mit aktuellen Informationen und Entscheidungshilfen.

Jetzt von SSO profitieren

Mit Smart Site One profitieren Bauunternehmen von bis zu 90 % weniger Stillständen im Einbau sowie von einer deutlichen Zeitersparnis durch weniger Koordinationsaufwände. Gleichzeitig sichert der gleichmäßige Einbau die Qualität und vermindert Abzüge. Bauleiter, Einbaumannschaften und Mischmeister werden entlastet und schonen mit SSO wertvolle Ressourcen. W Die Smart Site Solutions GmbH ist ein unabhängiges ConTech-Unternehmen, das mit dem daten- und KI-basierten System Smart Site One die Asphaltlogistik digital optimiert und automatisiert Autor: Dr. Marcus Müller Geschäftsführer der Smart Site Solutions GmbH Web-Wegweiser: www.smartsitesolutions.de

Fotos: Informaticon/Dänzer

Vorlagen

Kein Papier mehr bei Lieferscheinen, Rechnungen und Bestellungen

Verschaffen Sie sich Wettbewerbsvorteile Näher am Kunden dank flexiblen, durchgängigen und digitalisierten Abläufen In einer Zeit, in welcher die Preise im Bau Haupt- und Nebengewerbe immer mehr unter Druck geraten und die Kundschaft schnellere Reaktionszeiten fordert, steigt die Bedeutung, rasch und flexibel handeln zu können.

Modulare Branchensoftware

In enger Zusammenarbeit mit Kunden hat Informaticon eine Branchen-Software entwickelt, welche aufgrund ihrer einzigartigen Architektur die Möglichkeit bietet, die Abläufe individuell zu gestalten und zu optimieren. Die Anpassbarkeit der modular aufgebauten Gesamtlösung bietet die Möglichkeit, Wettbewerbsvorteile auch in den Software-Prozessen abzubilden. Den steigenden Anforderungen an die Digitalisierung wird dabei Rechnung getragen.

Ein Standard und doch anpassbar

Die Informaticon Business Software wurde speziell für Baustoff- und Recycling-Unternehmen entwickelt. Bereits der Standard deckt die Bedürfnisse der Branche ab, doch lässt sich dieser dank des modernen Entwicklungskonzepts einfach an die kundenspezifischen Bedürfnisse anpassen. Die einmal getätigten Investitionen können in Updates übernommen werden.

Informaticon Business Software – die integrierte Gesamtlösung für Unternehmen in der Baustoffindustrie und im Recycling bietet: • Stammdatenverwaltung, • Anbindung von Beton-, Asphalt- und weiteren Produktionsanlagen, • Waagenanbindungen, • automatisierte Verwiegungsabläufe, • Angebotswesen, • Fakturierung, • Disposition für Kipper, Fahrmischer, Mulden- und Spezialfahrzeuge, • integriertes Flottenleitsystem (Android), • Fremdfahrerlösung, • Web-Portal für Kunden (Lieferscheine, Rechnungen und Bestellungen), • Web-Portal für Mitarbeitende (Zeiterfassung, Lohnabrechnung, Monatsrapporte), • integrierte Buchhaltung Informaticon Finanz (CH), • Integration von Fremdsystemen durch bewährte Schnittstellen, • Statistiken und Auswertungen sowie • digitale Archivierung.

Für Fragen und zur Unterstützung unserer Kunden stehen bei Informaticon täglich 7 Supporter im Einsatz. Sie gewährleisten einen reibungslosen Betrieb und helfen schnell und kompetent weiter. Der Support wird durch Software-Entwickler wahrgenommen, wodurch kleinere Anpassungen speditiv und unkompliziert umgesetzt werden können. Für Interessenten bietet Informaticon individuelle Vorführungen, Softwarepräsentationen und Referenzbesuche an. W Web-Wegweiser: www.informaticon.com

Partnerschaftliche Zusammenarbeit Informaticon beschäftigt in der Schweiz und in Deutschland mehr als 100 Mitarbeitende.

Einfache Integration des Flottenleitsystems

Sonderheft Nachhaltigkeit und Digitalisierung 2020

Mit nachhaltigen Renaturierungskonzepten geben wir nach der Abbauphase der Natur ihren Raum wieder zurĂźck. Und mit ihnen die biologische Vielfalt, die sich durch die Ansiedlung seltener Pflanzenund Tierarten bietet.

Heidelberger Sand und Kies GmbH Berliner StraĂ&#x;e 6 69120 Heidelberg www.heidelberger-sandundkies.de

Fotos: Q Point

Mit den Produkten von Q Point wird der gesamte Bauprozess digital geplant, ausgeführt und dokumentiert

Effizientes Bauen über die gesamte Wertschöpfungskette Auch in der Baubranche steigen der Bedarf und die Nachfrage nach Lösungen und Plattformen, um die unterschiedlichsten Akteure, die auf der Baustelle tätig sind, digital miteinander zu vernetzen. Dabei ist es besonders wichtig, unterstützende Produkte und Softwarelösungen über die gesamte Wertschöpfungskette einer Baustelle zu spannen. Q Point bietet genau solche Produkte und Softwarelösungen über die gesamte Wertschöpfungskette einer Baustelle und sorgt dafür, die unterschiedlichen Akteure digital miteinander zu vernetzen. Vom Rohstoffproduzenten über das Mischwerk, den Transport bis zur jeweiligen Baustelle, den Einsatz der unterschiedlichsten Maschinen bis hin zur Koordination der einzelnen Professionen. Über den gesamten Prozess werden so Ressourcen effizienter eingesetzt, gesteuert und dokumentiert. Optimale Qualität bei gleichzeitig reduzierten Kosten, Zeiten und Emissionen sind das Ergebnis.

abhängigen Lösungen lernen Maschinen und Sensoren aller Art miteinander zu kommunizieren. Die Stakeholder der verschiedenen Projekte verständigen sich dank Q Point auf Augenhöhe und bewerten die Bauwerke dennoch aus ihrer Sicht.

Prozessrelevante Informationen können von den Beteiligten jederzeit dem Gesamtablauf beigesteuert werden. Diese Informationen führen dann zu neuen, optimierten, dynamisch kalkulierten Plänen. Ressourcen werden effizient angepasst, Stillstände

Ressourcenschonende Umsetzung

Dank der herstelleroffenen und systemun-

Wichtige Informationen in Echtzeit

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Gesicherte Qualität

vermieden und die Qualität der Ausführung hochgehalten. Eine lückenlose Dokumentation und Leistungserfassung, die digitale Verfügbarkeit aller Informationen, sowie laufende Auswertungen und abschließende Analysen, runden den Funktionsumfang ab und ersparen zusätzliche Administrationsaufgaben und manuelle Aufwände.

in Industrie 4.0 eingebunden und weiterhin nutzbringend eingesetzt werden. Zum anderen ist auch die bestmögliche Zukunftssicherheit gegeben, da zukünftige Technologien in der Architektur der Plattform Platz finden und auch zukünftige Normen und Vorschriften von selbst eingehalten werden.

Unternehmen, die unabhängig agieren wollen, können all ihre Unternehmensflotten über eine einzige, digitale Plattform in Industrie 4.0 einbinden. W Web-Wegweiser: www.q-point.com

Geteilte Erwartungshaltung

In Straßenbauprojekten haben verschiedene Nutzer verschiedene Erwartungen an das Produkt, welche alle erfüllt werden können. Die Unternehmensführung erwartet sich Kostenreduktion, die Erfüllung von gesetzlichen Vorgaben und der Dokumentationspflicht sowie ein positives Unternehmensimage. Das mittlere Management eine einfache und schnelle Projektplanung, hohe Planungssicherheit und Kostentransparenz sowie eine korrekte Protokollierung der Arbeiten. Und die Ausführenden vor Ort unmissverständliche und aktuelle Informationen, um sich auf das Wesentliche ihrer Tätigkeit konzentrieren zu können. Aber auch der Auftraggeber profitiert durch die effizientere Erstellung des Bauwerks und die Verlängerung der Sanierungszyklen durch die hohe Qualität der Ausführung, was wiederum auf das Image des Bauausführenden Einfluss hat.

Zukunftssicherheit dank Offenheit

Zum einen können bisherige Investitionen

Konzentration auf das Wesentliche

Sonderheft Nachhaltigkeit und Digitalisierung 2020

Foto: BIL eG

Dr. Eva Benz.

BIL vermittelt zwischen den Welten Interview mit Dr. Eva Benz, Leiterin Unternehmensentwicklung, BIL eG, über die Schnittstelle zwischen Planern und Bautätigen auf der einen und Infrastrukturbetreibern auf der anderen Seite. Aufgrund der hohen Leitungs- und Bevölkerungsdichte in Deutschland ist Infrastruktursicherheit ein hohes Gut, auf dessen Funktionieren wir Tag für Tag angewiesen sind. Zwar verbessert sich die Schadenstatistik des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfachs e.V. (DVGW) von Jahr zu Jahr, doch liegt aktuell ein Schadensanteil von über 60% aufgrund von mechanischer Fremdeinwirkung vor, zumeist verursacht durch Baugeräte. Genau hier kommt das Bundesweite Informationssystem zur Leitungsausrecherche (BIL) ins Spiel: Um bei einem Bauvorhaben zu wissen, was sich in der Erde verbirgt, sollte das BIL-Portal befragt werden, eine hochstandardisierte Plattform, die Anfragen an die Richtigen weiterleitet. Frau Dr. Benz, gerade in der heutigen Zeit spielt die Digitalisierung eine große Rolle, um Prozesse zu beschleunigen. Welchen Einfluss nimmt sie im Bereich der Leitungsauskunft? Dr. Benz: Ein Blick auf den Digitalisierungsgrad bei der Prozessunterstützung in der Sicherheitstechnik und dem Datenaustausch aus geographischen Informationssystemen zeigt, dass da noch Potenzial zu heben ist. Dies gilt insbesondere für Planungs- und

Bauvorhaben. Eine interne, repräsentative Recherche hat gezeigt, dass aktuell nur ca. 20% aller Leitungs- und Netzbetreiber in Deutschland über eine digitale Anfragemöglichkeit für Leitungsauskünfte (E-Mails oder Online-Portale) verfügen; obwohl digitale Planungssoftware sowie Bauanfrage- und Leitungsauskunftssysteme bereits heute bereitstehen, um das Erstellen und Versenden von umfänglichen Unterlagen digital zu ermöglichen. Die Beschleunigung der damit verbundenen Prozesse sowie deren rechtssichere Ausgestaltung werden allseits gefordert, jedoch ist eine gesetzlich verordnete Leitungsauskunft auf Basis digitaler Standards in Deutschland aktuell eher unwahrscheinlich. Privatwirtschaftliche Initiativen sind gefragt, um das Thema voranzutreiben. Ein Beispiel hierfür ist der genossenschaftliche Ansatz der BIL eG. Welche Interessen bzw. Herausforderungen beeinflussen die moderne Leitungsauskunft? Dr. Benz: Der Kreis der am Prozess Beteiligten lässt sich in zwei Gruppen zerlegen: • Da wäre zum einen der Betreiber, der ein unterirdisches Leitungssystem unterhält, welches unsichtbar im Boden liegt und

nur unterbrechungsfrei funktioniert, solange es keine externen Einflüsse gibt. Das heißt, ihm müssen alle Bauaktivitäten entlang seines Leitungsnetzes bekannt sein, um Schäden durch Fremdeinwirkung zu vermeiden. Er ist verpflichtet, unternehmenseigene Auskunft bezüglich seiner Leitungslagen zu geben, sofern ein berechtigtes Interesse vorliegt, und er muss sich bemerkbar machen, wenn er angefragt wird. • Zum anderen erfordert die Planung einer Baumaßnahme die frühzeitige Erkundigung nach Leitungslagen durch den Planer und Bautätigen. Die Herausforderung, das Unsichtbare sichtbar zu machen, ist mit einem enormen Rechercheaufwand verbunden. Die zwischenzeitlich zugenommene Anzahl von Betreibern sowie vielfache Konzessions- und Namensänderungen halten selbst etablierte Recherchedienste auf Trab. Wie schön wäre da ein zentrales, bundesweites und Sparten übergreifendes Register für Deutschland, in dem alle Betreiber rechtssicher gelistet sind, wie es auch der Verband Sicherer Tiefbau (VST) fordert. Wie profitieren Bautätige und Leitungsbetreiber vom BIL-Portal? Dr. Benz: Das BIL-Portal vermittelt nun zwischen den Welten beider Gruppen: Der standardisierte Prozess ermittelt automatisiert, ob ein Betreiber für eine im Portal gestellte Anfrage „zuständig“ ist. Dafür hinterlegt der Betreiber im Portal Leitungskorridore, keine Leitungsdaten! Geht eine Anfrage innerhalb des Korridors ein, gilt er als zuständig und erhält automatisch die Anfrage, die er dann außerhalb des Portals, gemäß eigener Prozesse auf Betroffenheit prüft. Die Antwort inklusive relevanter Dokumente wird wiederum über das Portal kommuniziert. Der Anfragende erhält die Kontaktdaten des Betreibers und eine Übersicht der angefragten sowie tatsächlich betroffenen Betreiber. Die Hinterlegung einer Ansprechperson sowie einer Notfallnummer sind besonders wichtig bei Störungsbeseitigungen. Die personenbezogenen Daten werden somit nur bei einer ermittelten Zuständigkeit ausgetauscht. Durch eine zusätzliche manuelle Weiterleitungsfunktion der Anfrage sowie den integrierten Recherchedienst der Firma ALIZ GmbH & Co. KG, der weitere potenziell

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betroffene Betreiber ermittelt und eine direkte Zustellung der Anfrage per E-Mail an diese Betreiber anbietet, ermöglicht das BIL-Portal die bestmögliche Vollständigkeit bezüglich Identifikation und Erreichbarkeit aller in Deutschland bekannten Betreiber. Für alle Beteiligten wird zudem Wert auf Datenvermeidung und Datensparsamkeit im Kontext von Datenschutz gelegt. Es werden im Portal nur die personenbezogenen Daten verarbeitet, die für die Bearbeitung des digitalen Prozesses notwendig sind. Die Übermittlung von Informationen über große, meist personalisierte E-Mailverteiler wird reduziert oder entfällt komplett. Den Komfort, den Online-Portale bieten, kennen wir von der Suche nach einem Hotel, einem Flug oder eben nach einer unterirdischen Leitung. W Web-Wegweiser: www.bil-leitungsauskunft.de

Eigenschaften des Bundesweiten Informationssystems zur Leitungsausrecherche.

Grafik: BIL eG

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Foto: AdobeStock wladimir1804

Chancen für die Baumaschinentechnik Die gesamte Wertschöpfungskette Bau durchlebt derzeit einen tiefgreifenden Umbruch. Digitalisierung und zunehmende Komplexität verändern die Branche mit enormer Geschwindigkeit. RALF LÜDDEMANN

Auf das Planen und Bauen kommen neben den Anforderungen zur Verkürzung der Bauzeiten, gestiegene Anforderung an Terminsicherheit und Ausführungsqualitäten ganz neue Herausforderungen zu. Die digitale Vernetzung fordert eine frühzeitige Zusammenarbeit und verbesserte Kommunikation der Akteure, der eingesetzten Maschinentechnik und der IT-Systeme. Zudem erleben wir eine Modernisierung einzelner Tätigkeiten am Bau. Schwere und repetitive Arbeiten können in Zukunft automatisiert werden. Dabei ent-

stehen attraktive neue Arbeitsplätze, auch für die IT-affine junge Generation.

Was sind die Herausforderungen?

Weil die gesamte Wertschöpfungskette Bau betroffen ist, wird die Digitalisierung eine gemeinsame interdisziplinäre Aufgabe für alle Beteiligten. Das beginnt schon bei der Entwicklung von Baumaschinen und Softwareprodukten, die als Arbeitsmittel wesentlicher Bestandteil der Baustelle sind. Derzeit werden in enger Taktung innovative digitale Produkte auf den Markt gebracht.

Diese haben vielfach einen hohen Nutzen in einem einzelnen Segment oder innerhalb des Ökosystems des jeweiligen Baumaschinenherstellers. Durch fehlende Standards und uneinheitliche Schnittstellen ist jedoch derzeit eine durchgehende Kommunikation und eine nutzbringende Weiterverarbeitung der Maschinen- und Prozessdaten nur in sehr begrenztem Umfang möglich. Damit lassen sich bei der Baumaschinentechnik die Potenziale der Digitalisierung nur unzureichend nutzen. Neben einem sehr hohen Aufwand in den

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„Es liegt noch ein langer Weg vor uns, den wir in den unterschiedlichsten Verbänden und Arbeitsgruppen in Deutschland, Europa und darüber hinaus gehen müssen.“ Ralf Lüddemann, Vorsitzender des Geräteausschusses beim Hauptverband der Deutschen Bauindustrie und Leiter Maschinentechnik bei der Leonhard Weiss GmbH & Co.KG

Bauunternehmen beim Umgang mit den unstrukturierten, in ihrer Aussagekraft sehr begrenzten Daten, führt dies häufig auch zu Frustration bei den Mitarbeitern. Die ISO 15143-3 machte mit ihren Definitionen zu 20 ausgewählten Maschinendaten einen zaghaften Anfang bei der Standardisierung innerhalb einer wichtigen Maschinenkategorie. Aber auch hier werden die Vorgaben in der Praxis nicht von allen Herstellern von Erdbewegungsmaschinen angewendet. Wo diese angewendet werden, ist die Datenqualität oftmals noch unzureichend, da die Parameter in der ISO-Norm nicht eindeutig beschrieben sind und damit unterschiedlich angewendet werden.

Ein gemeinsamer Lösungsweg

Unter anderem um die Standardisierung in der Baumaschinentechnik aktiv zu fördern, haben die Spitzenverbände der betroffenen Branchen, der HDB – Hauptverband der Deutschen Bauindustrie und der VDMA – Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau im Frühjahr 2019 die Arbeitsgemeinschaft „Machines in Construction 4.0“ gegründet. Die Arge MiC4.0 hat sich eine einheitliche, herstellerübergreifende, maschinentypunabhängige und rechtssichere digitale Kommunikation rund um den Bauprozess zum Ziel gesetzt. Sie ist offen für alle, die an diesem Prozess mitarbeiten möchten. Aktuell hat die Arge bereits über 80 Mitgliedsunternehmen aus allen Bereichen der Wertschöpfungskette Bau, also Bauunternehmen, Baumaschinenhersteller, Softwareunternehmen, Komponentenhersteller, Anbieter von Telematik-Systemen und Universitäten.

Strukturierte Vorgehensweise

stelle) statt. Bisher wurden in der Arbeitsgemeinschaft trotz der coronabedingten Einschränkungen beachtliche Ergebnisse erzielt. Die Zwischenergebnisse der Arbeitsgruppen sind Meilensteine auf dem langen Weg zur vernetzten Baustelle. So wurden für wesentliche Maschinenkategorien die Maschinenzustandsdaten auf Grundlage der ISO 15143-3 herstellerübergreifend präzisiert und begonnen, Prozessdaten für Bauverfahren, z. B. im Spezialtiefbau und im Straßenbau einheitlich zu definieren. Das erste Plugfest für Anbaugeräte ist terminiert. Diese Verfahrensweise entspricht dem Ziel der Arge MiC4.0, dass die Interoperabilität nicht nur zugesichert, sondern auch gegenüber einer unabhängigen Prüfstelle nachgewiesen werden muss, um den Betreibern tatsächlich ein effizienteres Arbeiten auf den Baustellen und im Back-Office zu ermöglichen. Die MiC4.0 wird schrittweise die Arbeitsergebnisse veröffentlichen und die Grundlage für einheitliches Vorgehen legen.

Die Sache mit den Daten

Aktuelle Forschungsvorhaben widmen sich der digitalen Baustelle. Wenn der gesamte Planungs- und Bauprozess digitalisiert werden soll, um ihn dem gewünschten 4.0-Ansatz zuzuführen, dann sind neben den Maschinen- und Prozessdaten auch Geräte- und Materialflüsse, Planungs- und Abrechnungsdaten (u. a. über BIM) und viele weitere Parameter zu betrachten. Erfolgt dies vor dem Hintergrund von (teil-)autonomen Prozessen, sind die Anforderungen an Sicherheit und Qualität noch erheblich größer. Ein Thema, welches unweigerlich mit der zunehmenden Menge an sensiblen Daten im Bauprozess zusammenhängt, ist

Die Arbeiten der Experten finden aktuell in 5 Arbeitsgruppen zu den Themenfeldern: Maschinen- und Prozessdaten, Systemarchitektur, Anbaugeräte, Datenrecht und HMI (Mensch-Maschine-Schnitt-

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das Thema Datenrecht. Hierbei geht es dem Hauptverband der Bauindustrie nicht nur um den Schutz von Betriebsgeheimnissen, Know-how und der Sicherstellung der Vorgaben der DSGVO, sondern auch um den wirtschaftlichen Wert der Daten für die „Erzeuger“, aber auch für Dritte. Vorgaben und Standards dafür, wie Datenhoheit und Datennutzung in Vertragsbeziehungen berücksichtigt werden können, werden aktuell erst erarbeitet. Für Maschinendaten besteht gegenwärtig allenfalls fragmentarischer Schutz. Aus diesem Grund widmet sich eine spezielle Arbeitsgruppe der Erarbeitung der Grundlagen und des Rahmens für einen rechtssicheren Umgang mit Daten.

Der Arbeitsplatz der Zukunft

Eine weitere Herausforderung für die Betreiber von Baumaschinen stellt die Schnittstelle von Mensch und Maschine dar. Die immer komplexer werdenden Maschinen und die Anforderungen, die vernetzte und integrierte Prozesse und Abläufe an Maschinenbediener stellen, sind enorm. Parallel dazu entwickelt sich das Potenzial an Facharbeitern auch nicht gerade günstig. Der Arbeitsplatz „Baumaschine“ muss wieder attraktiv werden. Daher widmen wir uns speziell in einem Arbeitskreis umfassend mit der Frage, wie die intuitive Bedienbarkeit von mobilen Arbeitsmaschinen verbessert werden kann. Dies fängt bei der Vereinheitlichung von Symbolik an und geht weiter bis zu Bedienlogiken und Standards bei Sicherheitsfunktionen.

Ausblick

Es liegt noch ein langer Weg vor uns, den wir in den Verbänden und Arbeitsgruppen in Deutschland, Europa und darüber hinaus gehen müssen. Hierbei ist es wichtig, das gemeinsame Ziel nicht aus den Augen zu verlieren. Innovation, Individualität und Wettbewerb sind dabei ausdrücklich erwünscht - jedoch nicht beim Thema einheitliche Standards und Schnittstellen. Die Arbeiten in der Arge MiC4.0 leisten hierzu einen entscheidenden Beitrag. Jeder ist aufgerufen, sich daran proaktiv zu beteiligen. W Web-Wegweiser: www.mic40.vdma.org

Christian Hülsewig.

Wir kümmern uns um alle Aufgaben rund um das Schüttgut Schüttflix-Gründer und CEO Christian Hülsewig erläutert im Gespräch, wie das erste Amazon für Sand, Schotter, Kies und Co sich entwickelt und welche Kundensegmente ihn besonders überrascht haben. Schüttgut und Digitalisierung – für die meisten Branchenkenner vor einem Jahr noch undenkbar. Schüttflix hat aber gezeigt: Das geht, und zwar richtig gut. Was ist die Idee hinter Schüttflix? Wir sind eine digitale Logistikdrehschreibe für mineralische Schüttgüter, die Produzenten und Lieferanten mit einem Klick mit Kunden aus dem Hoch-, Tief- und GaLaBau vernetzt. Die Disposition erfolgt wahlweise im Browser oder unterwegs aus der App heraus. Wir haben bereits über 18.000 Transporte durchgeführt und mehr als 400.000 t Material ausgeliefert. Momentan erschließen wir Schritt für Schritt den deutschen Markt. Inzwischen sind über 1.900 Partner an Bord. Zusammen verfügen wir schon heute mit 8.000 Fahrzeugen über die größte Schüttgut-Lkw-Flotte in Deutschland. So schaffen wir es, auch Einzelaufträge mit sehr großen Volumina innerhalb von wenigen Minuten zu disponieren. Steinbrüche, Sand- und Kiesgruben sind nicht gerade als Motor der Digitalisierung bekannt. Womit überzeugen

Sie neue Partner, dass der Schritt sich lohnt? Wir schaffen für Lieferanten und Spediteure Zugänge zu neuen Kunden und sorgen dafür, dass sie immer innerhalb kurzer Zeit ihr Geld bekommen. Egal wann der Kunde zahlt. Wir übernehmen für unsere Partner das volle Risiko. Außerdem entfällt mit uns der lästige Papierkram. Von der Bestellung über den Lieferschein bis hin zur Rechnung ist der Schüttflix-Prozess 100 % digital und voll automatisiert. Langes Suchen und Aufschreiben entfällt. Über eine Auftragsliste in der App haben Lieferanten stets den vollen Überblick: bestellte Produkte, Menge, Lieferzeitraum, Spedition, tatsächliche Beladung – alles mit einem Klick einsehbar. Mehr rausholen, weniger Arbeit und garantiert bezahlt werden – das überzeugt am Ende eigentlich immer. Wer sind die klassischen Schüttflix-Kunden? Unsere Kernzielgruppe sind kleine und mittelständische Unternehmen. Allerdings stellen wir zunehmend fest, dass auch große Baukonzerne verstärkt auf unseren Service zurückgreifen. Das hat uns zunächst

überrascht, leuchtet aber dann ein: Mit uns können sie einen großen Schritt in Richtung der digitalen Baustelle gehen und ihre Prozesse weiter optimieren und besser planen. So reduzieren sie die Administrativen Prozesse deutlich, was insbesondere bei Großprojekten essenziell ist. Die Schüttflix-App wurde gemeinsam mit Lieferanten programmiert. Jetzt wurde sie noch einmal weiterentwickelt. Was ist neu und anders? Wir wollten noch einfacher und unkomplizierter werden. Dafür haben wir das Design überarbeitet, klare Berechtigungsund Rollenkonzepte entwickelt und einen Schnellzugriff ergänzt. Uns ist wichtig, dass sich alle Unternehmens- und Produktdaten einfach verwalten lassen. Darüber hinaus können wir nun über unsere Plattform auch Entsorgungen gemeinsam mit unseren Partnern organisieren und erweitern unser Portofolio so um einen enorm wichtigen Bestandteil der Industrie. So sind wir an allen wichtigen Schnittstellen Ansprechpartner. Zudem ist der Transport noch stärker in den Vordergrund gerückt. Spediteure erhalten nun auf ihre Bedürfnisse und ihre Region abgestimmte Transportaufträge zielgenau aufs Smartphone oder den Desktop-PC. Sie sehen dann auf einen Blick, welchen Erlös sie mit der Fahrt erzielen und können umgehend zugreifen. Und so sehr wir auch digital lieben: Wir lassen niemanden allein. Beim ersten Anlegen aller Daten helfen unsere Schüttflix-Experten in der Region. W Web-Wegweiser: www.schuettflix.de

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Förderprogramm stärkt Mittelstand Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) können Anträge auf Zuschüsse aus dem neuen Förderprogramm „Digital Jetzt“ stellen. Damit werden Investitionen in digitale Technologien und in die Qualifizierung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bezuschusst. Ziel des neuen Programms des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie ist, die Digitalisierung der Geschäftsprozesse zu fördern, neue Geschäftsmodelle für KMU zu erschließen und die Wettbewerbs- und Innovationsfähigkeit der Unternehmen langfristig zu sichern. Für Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier ist das ein weiterer wichtiger Schritt, um den Mittelstand bei der Digitalisierung zu stärken: „Denn Lücken bei der Digitalisierung dürfen nicht zum handfesten Wettbewerbsnachteil für kleine und mittlere Unternehmen werden.“

bis zu 40 %. Ab Juli 2021 verringern sich die Förderquoten um jeweils 10 Prozentpunkte. Die Förderung kann sich ferner auf Grundlage berechtigter Bonusprozentpunkte um bis zu 20 Prozentpunkte erhöhen. Bonusprozentpunkte sind beispielsweise für Investitionen in die IT-Sicherheit oder in strukturschwachen Regionen vorgesehen. Die maximale Fördersumme beträgt 50.000 Euro pro Unternehmen, bei Investitionen von Wertschöpfungsnetzwerken kann sie bis zu 100.000 Euro pro Unternehmen betragen. Der Eigenanteil, den das Unternehmen selbst zur geplanten Digitalisierungsinvestition beisteuern muss, kann über Kredit- und Beteiligungsprogramme gefördert werden.

Das Programm

Voraussetzungen für die Förderung

Das neue Förderprogramm läuft bis Ende 2023. Insgesamt stehen 203 Mio. Euro zur Verfügung. Die Förderquote der Investitionskosten ist nach Unternehmensgröße gestaffelt. Bei KMU bis 50 Beschäftigte beträgt die Förderquote bis zu 50 %, bei KMU bis 250 Beschäftigte bis zu 45 % und bei KMU bis 499 Beschäftigte

Das Unternehmen muss durch die Beantwortung gezielter Fragestellungen beim Förderantrag einen Digitalisierungsplan darlegen. Dieser ɓɓ beschreibt das gesamte Digitalisierungsvorhaben, ɓɓ erläutert die Art und Anzahl der Qualifizierungsmaßnahmen, ɓɓ zeigt den Stand der Digita-

lisierung im Unternehmen und die Investitionsziele, ɓɓ stellt beispielsweise dar, wie die Organisation im Unternehmen effizienter gestaltet wird, wie sich das Unternehmen neue Geschäftsfelder erschließt, wie es ein neues Geschäftsmodell entwickelt und/ oder seine Marktposition gestärkt wird. Außerdem muss das Unternehmen eine Betriebsstätte oder Niederlassung in

Deutschland haben, in der die Investition erfolgt. Das Vorhaben darf zum Zeitpunkt der Förderbewilligung noch nicht begonnen haben. Nach der Bewilligung muss es in der Regel innerhalb von 12 Monaten umgesetzt werden. Das Unternehmen muss die Verwendung der Fördermittel nachweisen können. W Web-Wegweiser: www.bmwi.de/ digital-jetzt.de

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„Wir stellen Zuschüsse zu den Investitionskosten bereit, wenn Unternehmen sich entscheiden, auf digitale Geschäftsprozesse umzustellen.“

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Foto: N1 Foto: Reif

Christian Landes.

Die Reif-Gruppe hat an einem der ersten BIM-Pilotprojekte der Deutschen Bahn mitgebaut.

N1: das Digitale Ökosystem für den Bau Das Unternehmen aus Offenburg bietet digitale Marktplätze und Softwarelösungen für den Handel von Baustoffen. Mittelfristig will Gründer Christian Landes den gesamten Lebenszyklus eines Projektes mit N1 abbilden, von der Projektierung bis zum Recycling. Eigentlich ist es ganz einfach: Wer ein Bauprojekt in die Tat umsetzen will, plant, schreibt aus und vergibt Aufträge an Bauunternehmen. Die kaufen Material bei verschiedenen Herstellern und Händlern, tun ihre Arbeit, und wenn das Bauwerk am Ende steht, wird abgerechnet. Der Haken daran: Was in anderen Branchen längst mit Hilfe von digitaler Software aus einem Guss funktioniert, ist in der Baubranche bisher mühevolle Einzelarbeit. Dass dieser Wandel hin zu digitalen Technologien bisher kaum eine Rolle spielt, ist unter anderem Grund dafür, dass die Baubranche in den vergangenen Jahren gerade einmal um vier Prozent an Produktivität zulegte, während die deutsche Wirtschaft insgesamt um elf Prozent wuchs. Höchste Zeit, dies zu ändern, findet Christian Landes. Ein Öko-System Bau nennt er seine N1. Über BIM-basierte Softwarelösungen und vernetzte Plattformen soll möglich sein, was bisher in zahlreichen kleinen Schritten händisch geplant werden musste: Von der Planung bis zur Abrechnung können Bauprojekte künftig zentral und digital abgewickelt werden – einschließlich dem Kauf von benötigtem Material. Bei Fachleuten in der Branche kommt das Vorhaben gut an. Sabine Schmucker, Gesellschafterin und Geschäftsführerin der Reif-Gruppe im baden-württembergischen Forbach, beispielsweise sieht in der Digitalisierung eine große Chance, sich vom Wettbewerb abzugrenzen: „Wir sind als Unternehmen an allem interessiert, was uns weiterbringt und uns besser macht“, sagt sie. „Wenn digitale Handelsund Marktplätze in anderen Branchen funktionieren, warum sollte das nicht für die Baubranche gelten“, sagt sie. Auch Thomas Karcher,

Geschäftsführer der Peterbeton AG, hat sich bereits viel mit digitalen Technologien befasst. „Bei der Digitalisierung unserer internen Prozesse sind wir weit. Von der Steuerung der Maschinen bis zur Beladungstechnik. Spannend wird es aber bei der Kundenbeziehung, etwa bei digitalen Rechnungen und Lieferscheinen. Was die Lösungen der N1 leisten, ist interessant.“ 2017 gründete der Diplom-Bau- und Wirtschaftsingenieur Christian Landes die N1 Trading GmbH gemeinsam mit einer großen Genossenschaftsbank in Offenburg. Der diplomierte Bau- und Wirtschaftsingenieur kennt sich in der Baubranche aus. Nach seinem Studium an der Universität in Karlsruhe war Landes mehrere Jahre in verschiedenen Positionen für HeidelbergCement tätig, ehe er sich selbstständig machte. Mittlerweile unterhält seine N1 auch Büros in Heidelberg und München. Auf dem Weg hin zu seinem Öko-System Bau ist Landes bereits damit gestartet, Anbieter und Kunden von Baustoffen zusammenzubringen. Auf digitalen Marktplätzen wie EMINERALS für Schüttgüter wie Sand und Kies, EASPHALT für Asphalt oder ISOPLACE für Dämmstoffe werden Baustoffe bereits erfolgreich gehandelt. Eine tragende Säule im Konzept von N1 ist dabei die Neutralität der digitalen Marktplätze. Im Gegensatz zu anderen Firmen, wie beispielsweise Schüttflix, versteht sich N1 nicht als Zwischenhändler. Weder in die Preisfindung noch in die Vertragsgestaltung mischen sich deren Tochterplattformen ein. „Vertragspartner sind jeweils der Käufer und Verkäufer einer Transaktion“, so Christian Landes: „Wir stellen nur den Handelsraum zur Verfügung.“

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Für Christian Landes ist das aber nur das erste Puzzlestück. Schon bald möchte er für seine Kunden im Sinne eines One-Stopp-Shopping-Ansatzes Lösungen in allen Phasen des Bauzyklus‘ für den Hochund Tiefbau anbieten. Deshalb arbeitet sein Unternehmen gerade an Softwarelösungen, die etwa im Vertrieb Prozesse optimieren sollen, etwa bei der Auswertung von Leistungsverzeichnissen oder der Erstellung von Marktprognosen. Pricemaker heißt eines dieser Programme. Das zeitaufwändige Erstellen von Preislisten, Fehler im Übertragen von Listen in ERP-Systeme und hohe Personalkosten für die benötigten Arbeitsabläufe gehören damit der Vergangenheit an. Dabei setzt N1 auf Künstliche Intelligenz, um die Daten zu analysieren und zusammenzuführen. Ein Konzept, das neben den Kunden auch verschiedene Investoren überzeugt. So sind unter anderem die Volksbank im Südwesten und der Bauinformationsdienst Greenprofi an dem Projekt beteiligt. „N1 bringt die Technologie ein, und wir kennen uns gut mit Geschäftsmo-

dellen, deren Finanzierung und der Abwicklung des Zahlungsverkehrs aus“, sagt Markus Dauber, Vorstandsvorsitzender der Volksbank im Südwesten, „auch digital“. Dank dieser Digitalisierung bleibt für Unternehmen endlich wieder Zeit, sich auf ihr Kerngeschäft und das Wesentliche zu konzentrieren, ist sich Christian Landes sicher, etwa auf qualitativ hochwertiges Bauen. „Mit EMINERALS oder EASPHALT haben wir schon ein relevantes Angebot der im Tiefbau benötigten Rohstoffe und damit einen entscheidenden Schritt zu One-Stopp-Shopping gemacht“, sagt Christian Landes. Hinzu kommen nun die ersten Softwarelösungen. Ein wichtiges Zwischenziel hat er damit schon erreicht: Den Wünschen der Bauunternehmer zu entsprechen. W Web-Wegweiser: www.n1trading.com

Rainer Krebs ist einer von drei Geschäftsführern der Greenprofi GmbH, Deutschlands Bauinformationsdienst für öffentliche Ausschreibungen, Bauprojekte, Auftragsvergaben und Submissionsergebnisse. Herr Krebs, warum sind Sie in das N1-Netzwerk eingestiegen? Als wir vor rund 20 Jahren mit Greenprofi gestartet sind, lag die Ursprungsidee in einer Handelsplattform für Bäume. Aber wir waren damals unserer Zeit zu weit voraus und haben das Geschäftsmodell von einer Handelsplattform zu einem Handel mit Informationen wegentwickelt. Für alle Beteiligten der Baubranche, wie etwa ausführende Bauunternehmen, Bauzulieferer und die Bauindustrie, bieten wir eine Plattform für Bekanntmachungs- und Ausschreibungsverfahren für geplante Bauprojekte an. Bis heute haben wir so mehr als 650.000 Kontaktdaten aus der Bauindustrie erfasst, mehr als 1,4 Mio. öffentliche Ausschreibungen und private/gewerbliche Bauprojekte sowie mehr als 500.000 Auftragsvergaben/Submissionsergebnisse recherchiert und unseren Kunden passgenau weitergeleitet. N1 führt damit die Idee und das Geschäftsmodell von Greenprofi weiter. Wie profitieren Ihre Kunden von N1? Das Greenprofi-Portfolio ist in Modulen aufgebaut, die unsere Kunden einzeln buchen können, wenn sie möchten. Und nun bieten wir mit N1 unseren Kunden einen Zusatznutzen. Bildlich gesprochen: N1

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Foto: Greenprofi/Ebinger

„Greenprofi steht hinter der Idee von N1“

Rainer Krebs.

stellt mit EMINERALS und den anderen Marktplätzen den Marktteilnehmern einen Raum, einen Tisch und zwei Stühle zur Verfügung, damit diese dort handeln und ihre Geschäfte abschließen können. Das ist genau unsere Philosophie. Das heißt, Sie verstehen sich nicht als Zwischenhändler? Richtig. Deshalb gefällt uns auch die Idee von N1 so gut. Die Plattformen agieren neutral und sind weder Ein- noch Verkäufer. Das lässt sich eins zu eins auf uns als Greenprofi übertragen. Wäre es bei N1 und EMINERALS anders gewesen, hätten wir uns auch nicht beteiligt, weil es zu einem Zielkonflikt mit unseren Kunden gekommen wäre. Die möchten nicht, dass sich jemand zwischen sie und ihre Kunden und Lieferanten drängt. Für Greenprofi spielt seit 20 Jahren die Seriosität eine große Rolle. Wir recherchieren und sammeln Daten und Infos und geben sie an unsere Kunden aus der Baubranche weiter. Dabei schütten wir unsere Kunden nicht mit Daten zu, sondern wir wollen exakt die Daten liefern, die der Kunde zu diesem Zeitpunkt braucht. Welche das sind, das bestimmt er. Web-Wegweiser: www.greenprofi.de

Foto: ATC

Luftaufnahme des Aldenhoven Testing Center (ATC) mit der Fläche des Testcenters FutureSite (rechts)

Die Zukunft neben Cobra 11 Ein Testcenter zur Entwicklung der Baustellentechnologien von morgen. Zwei Institute der RWTH Aachen entwickeln eine Kommunikationsinfrastruktur für automatisierte und kooperativ interagierende Baumaschinen in realistischen Baustellenszenarien.

Das Forschungsprojekt FutureSite, das auf 3 Jahre angelegt ist, zur Entwicklung der Baustelle von morgen verfolgt daher das Ziel, eine europaweit einzigartige Referenzbaustelle mit einer

herstellerunabhängigen, modularen Kommunikationsarchitektur sowie einer digitalen Prozessplattform zur Datenanalyse und -visualisierung zur Verfügung zu stellen. Auf diesem Testcenter können die zukünftig erforderlichen Technologien zur Digitalisierung, Vernetzung und Automatisierung der Baubranche anwendungsorientiert entwickelt und ganzheitlich erprobt werden. Es geht um Schlüsseltechnologien und Schlüsselalgorithmen, die auf dem FutureSite Testcenter erprobt werden können.

Abbildung: RWTH Aachen

Das Testzentrum

Konzept des Testcenters

Ort des Geschehens ist das Aldenhoven Testing Center in der Nähe von Aachen. Auf den dortigen Autobahnspuren werden auch die Folgen der Serie „Alarm für Cobra 11“ gedreht. Gewöhnlich werden auf dem Automobiltestcenter Technologien des vernetzten und autonomen Personenverkehrs erprobt und entwickelt. Neben verschiedene Flächen und Strecken stehen moderns-

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ten Mobilfunktechnologien (4G, 5G) und mit dem Galileo-System neueste Kommunikations- und Lokalisierungstechnologien für die Übertragung von Maschinen- und Prozessinformationen zur Verfügung. Für das FutureSite Testcenter steht eine Fläche von ca. 2 ha auf dem Gelände des Aldenhoven Testing Centers zur Verfügung. Die Topologie wurde in verschiedene Bereiche aufgeteilt, um unterschiedliche Baustellenprozessschritte und Kooperation zwischen mehreren Baumaschinen testen zu können. Ein Multifunktionsbereich ist beispielsweise zur Erprobung von komplexeren Baustellenszenarien vorgesehen. Die Topologie der Bereiche soll dabei frei konfigurierbar sein und kann auf diese Weise an individuelle Testanforderungen angepasst

werden. Bei der Auswahl der Baustellenszenarien wurde das Ziel verfolgt, die wichtigsten Prozesse des Erd- und Straßenbaus abzubilden und somit eine möglichst große Anzahl realer Anwendungsfälle abzudecken.

Verschiedene Szenarien

Ein Szenarium widmet sich Umschlagund Verladearbeiten, bei denen Material von einem Bagger oder Radlader zwischen mehreren Haufwerken transportiert bzw. von einem Haufwerk auf ein Transportfahrzeug wie Muldenkipper geladen werden. In weiteren Szenarien sollen drei repräsentative Schritte des Straßenbauprozesses erprobt werden. Zu diesen zählen die Vorbereitungen des Untergrundes, die Erneuerungs- und Renovierungs-

arbeiten und die Herstellung der Straße. Dabei kommen Fräsen und Walzenzüge zum Einsatz. Da es auf dem FutureSite Testcenter nicht möglich sein wird, Asphalt einzubauen, steht die Kommunikation und Kooperation zwischen Fertigern, Walzen und Lkw im Fokus der Erprobung. Hierbei soll die Kommunikation und Kooperation zwischen dem Straßenfertiger und den Transportfahrzeugen auf der einen Seite und mit den Walzen auf der anderen Seite untersucht werden. Um die Gesamtheit der Erd- und Straßenbauprozesse abzubilden, wurde als ein weiteres Szenario die Durchführung von Konturierarbeiten abgeleitet. Bagger, Planierraupen und Grader erstellen Böschungen, ebene Flächen oder längere Steigungen. MAIKE SUTOR-FIEDLER W

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Digitale Baustelle in Hoyerswerda Die Technische Universität Dresden leistet mit dem Aufbau einer digitalen, vernetzten Baustelle in Hoyerswerda Pionierarbeit beim digitalen Bauen.

Foto: Troy Mortier on Unsplash/ TU Dresden

Ferngesteuerte und autonom agierende Baufahrzeuge, wie Radlader und Raupenbagger, werden ab 2021 unter dem Projekttitel „digiBauHoy“ intelligentes Bauen simulieren. „digiBauHoy“ ist zunächst für den Zeitraum Herbst 2020 bis Ende 3. Quartal 2022 geplant. Im Fokus steht die Revitalisierung des Industriegebietes Zeißig, die Neuansiedlung von Unternehmen und die Einbindung des Testfeldes der dann im Sommer 2021 fertiggestellten Energieleitzentrale der Versorgungsbetriebe Hoyerswerda.

Das Testfeld

Die digitale Baustelle ist Teil des Forschungsfeld Lausitz, das vom BMVI gefördert wird. Das Projekt erforscht den kompletten Kommunikationsweg– von der Bau- und Prozessplanung über die Baustellenlogistik bis hin zur Maschine.

Die Beteiligten An dem Verbundprojekt „Bauen 4.0. Effizienz und Produktivitätssteigerung von Bauprozessen durch Vernetzung und Kommunikation mobiler Arbeitsmaschinen“ sind neben der Professur für Fluid-Mechatronische Systemtechnik von der TU Dresden auch die Stiftungsprofessur für Baumaschinen, der Vodafone Chair für Mobile Nachrichtensysteme und der Telekom Chair für Kommunikationsnetze sowie von der TU München der Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik und 20 Firmen beteiligt. Das Projekt wird im Rahmen des Forschungsprogramms „Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 4,8 Mio. Euro für die nächsten 3 Jahre gefördert. Das Projektvolumen beträgt insgesamt 9 Mio. Euro.

Die digitale Baustelle

Hierfür werden neue Technologien entwickelt und schlussendlich im realen Baustellenumfeld erprobt. Ein zu errichtendes Campusnetz wird das Erprobungsfeld über die Breitbandanbindung mit der TU Dresden und deren Partner koppeln, um Technik und Baufortschritt von der Ferne steuern und dokumentieren zu können. Das Campusnetz wird in ähnlicher Form wie ein industrielles Wlan-Netz konzipiert. In den nächsten 3 Jahren sollen diese Anwendungen auf der ersten realen 5G-Testbaustelle erprobt werden. Damit sind auch schon die 3 Themenfelder des Projektes umschrieben: digitale mobile Arbeitsmaschinen, digitale Baustelle sowie Vernetzung und Kommunikation.

Die Aufgaben

Im Zentrum des Projektes steht die Weiterentwicklung bisheriger Baumaschinen, so dass diese ihre Arbeitsaufgaben automatisiert oder teilautomatisiert ausführen können. Einen Schritt in diese Richtung stellen digitale Assistenzsysteme

wie VR-Brillen oder intelligente Steuerkonsolen dar. Die für eine digitale Baustelle notwendige Kommunikation zwischen Mensch und Maschine, Maschinen untereinander sowie Maschinen mit der Cloud kann nur mit einer vollumfänglichen Vernetzung und kabellosen Kommunikation funktionieren. Daher entwickeln die Dresdner Ingenieure ein Connectivity-Modul und eine Baustellencloud Die neuen Vernetzungsmöglichkeiten und Automatisierungsfunktionen sollen in den kommenden 3 Jahren auf einer eigens für das Verbundprojekt angelegten Testbaustelle erprobt werden. Das Szenario orientiert sich dabei an Aufgaben, die im Tiefbau notwendig sind. Die Projektentwickler der TU Dresden und die Stadt Hoyerswerda versprechen sich mit der Einrichtung des Testfeldes einen deutlichen Schub bei der Digitalisierung sowohl für das Bauindustrie- und Bauhandwerk, als auch für StartUps mit bundesweiter Ausstrahlung. MAIKE SUTOR-FIEDLER W

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Abbildung: Strassen.NRW

Die ersten Projekte

Vom Fachmodell zum Gesamtmodell

BIM: Jeder Strich weiß, was er ist 2021 werden bei Straßen.NRW erste BIM-Projekte beim Bau von Straßen und Brücken umgesetzt. Statt zweidimensionale Pläne nutzen die Experten des Landesbetriebs dreidimensionale Modelle – generiert am Computer und ausgestattet mit sämtlichen relevanten Informationen eines Bauprojektes.

Alle arbeiten an einem Modell

Am Computer entsteht ein dreidimensionales Gesamtmodell, auf das alle Beteiligten – sowohl interne als auch externe – zugreifen können. „Jeder Fachplaner hat sein eigenes Fachmodell“, erläutert Katharina Schillack. Als BIM-Verantwortliche kümmert sie sich bei Straßen.NRW um die Einführung der neuen Methode. „Der Straßenplaner arbeitet an seiner Straße, der Brückenbauer arbeitet an der Brücke. Diese einzelnen Fachmodelle werden dann in einem Gesamtmodell zusammengeführt. Als Brückenbauer kann ich mein Modell in das Gesamtmodell laden, und die Software erkennt, ob das Ganze beispielsweise mit der Straßen- oder der Kanalplanung kollidiert.“ Der Vorteil: Über eine gemeinsame Daten-Plattform wird die Zusammenarbeit zwischen allen Beteiligten verbessert

und verringert so mögliche Schnittstellenverluste, die bei der Übergabe von Plänen entstehen können. Und: Wird in einem Fachmodell ein Detail geändert, ändert sich anschließend auch das Gesamtmodell entsprechend.

Den gesamten Zyklus im Blick

BIM steht damit für die automatisierte Nutzung von Informationen – ein Trend, der bereits mit dem Aufkommen von CAD-Software, also computerunterstützten Konstruktionsprogrammen, begann. „In diesen Modellen ,weiß‘ jeder Strich genau, was er ist: Asphalt oder ein Brückengeländer oder vielleicht auch ein Tempo-30-Schild“, so Schillack. „BIM wird dabei nicht nur für die Planung genutzt, sondern über den gesamten Lebenszyklus von Straßen und Brücken. Wenn beispielsweise Erhaltungsmaßnahmen durchgeführt werden, kann man zukünftig direkt auf das bestehende Modell zurückgreifen.“ Bisher müssen Daten bestehender Straßen nochmals erfasst werden, wenn Erhaltungsmaßnahmen anstehen.

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Derzeit befindet sich Straßen.NRW in der Pilotierungsphase. 5 Projekte sowohl im Brückenbau als auch im Straßenbau werden aktuell mit BIM bearbeitet. Im Jahr 2021 soll das erste Projekt in Bau gehen: Auf einem 11 km langen Teilstück der A 40 wird dann die Fahrbahn zwischen der niederländischen Grenze und der Anschlussstelle Wachtendonk erneuert. Teil des Vorhabens sind zudem die Erneuerung von 3 Brücken sowie die Errichtung von barrierefreien Notrufsäulen. Das Projekt wurde bereits mit 3D-Modellen mithilfe von BIM geplant. Straßen.NRW liegt damit genau im Zeitplan des Bundesverkehrsministeriums: In einem Stufenplan hat das Ministerium festgelegt, dass alle Länder ab 2021 mit BIM arbeiten sollen. Bis die neue Arbeitsmethode aber zum Regelprozess für Projekte wird, werden noch einige Jahre vergehen.

Überwindbare Probleme

Schillack: „Wir prüfen derzeit, für welche Projekte die Bearbeitung mit BIM bereits sinnvoll ist. Denn noch fehlen Standardisierungen, und natürlich müssen auch die Mitarbeiter entsprechend geschult werden“, resümiert die Expertin. Nichtsdestotrotz werde BIM, da ist sich Katharina Schillack sicher, den Projektbeteiligten im Laufe der Zeit „in Fleisch und Blut“ übergehen. „Auch CAD war zu Beginn mit höherem Aufwand verbunden. Es kann also gut sein, dass uns BIM in ein paar Jahren, wenn die Beteiligten daran gewöhnt sind, genauso schnell von der Hand geht, wie heute die Erstellung von 2D-Plänen.“ Geplant ist zudem, dass BIM in Zukunft auch bei Genehmigungsverfahren eingesetzt wird. Bauprojekte könnten dann von der zuständigen Behörde nicht mehr anhand von ausgedruckten Plänen, sondern mithilfe von anschaulichen 3D-Modellen geprüft werden. Auch bei Bürgerbeteiligungen werden bislang noch Pläne zur Ansicht ausgelegt. „Man könnte sich durchaus vorstellen, dass den Bürgern künftig dreidimensionale Modelle präsentiert werden.“ Noch ist das Zukunftsmusik – doch der Anfang ist bereits gemacht. MAIKE SUTOR-FIEDLER W

Foto: Ritchie Bros.

Die Online-Zeit-Auktion war ein riesiger Erfolg, 10.000 Bieter hatten sich dafür registrieren lassen.

Rasanter Anstieg der Teilnehmer: Online-Auktionen sind ein voller Erfolg Dass der Verzicht auf eine öffentliche Veranstaltung und die damit ausgelöste Umstellung auf Online-Aktivitäten dem Geschäft sogar einen Schub geben kann, hat jetzt das Auktionshaus Ritchie Bros. bei seinen großen Baumaschinen-Auktionen in Moerdijk, NL, festgestellt. Bedingt durch das Veranstaltungsverbot im Zuge der Corona-Pandemie musste Ritchie neue Wege gehen und auf die beliebte Live-Auktion verzichten. Als Alternative zu einer Absage stellte Ritchie Bros. das Konzept innerhalb von nur ein paar Tagen um und führte die Auktion erstmals als eine sogenannte Online-Zeit-Auktion durch.

Anstieg der Bieter-Registrierungen um 34 Prozent Die Interessenten konnten die angebotenen Maschinen und Geräte vorab im Online-Auk tionskatalog ansehen.

Mit knapp 10.000 Bietern (seit März 2020) registrierten sich für die Online-Auktionen 34 Prozent mehr Interessenten als im Vergleich zum Vorjahr. Hiervon erhielten knapp 3.000 Käufer aus 103 Ländern den Zuschlag. Die Käufer kamen vor allem aus Deutschland, den Niederlanden, Polen, Belgien und Frankreich. Diesen starken Zuwachs beim Bieter-Interesse hat Ritchie Bros. auch bei den weiteren online durchgeführten Auktionen festgestellt: „Der Zuwachs an Bietern aus der DACH-Re gion unterstreicht deutlich das

gewachsene Vertrauen in die Marke Ritchie Bros. und die Sicherheit unserer bewährten Auktionen. Vor allem in der von Unsicherheit geprägten Zeit während des Lock-Downs und den damit verbundenen Restriktionen der Reisefreiheit war dies eine große Herausforderung für viele Kunden“, stellt Matthias Ressel, Regional Sales Manager in der DACH-Region für Baumaschinen, fest. Highlight war der dreifache Fünf-Jahres-Rekord während der September-Auktion. Die dreitägige Auktion verzeichnete mit 2.640 Bietern aus 103 Ländern die höchste Anzahl

registrierter Bieter der letzten fünf Jahre, was einer 25%-Steigerung gegenüber dem Vorjahr entspricht. Die Anzahl an neu registrierten Bietern gegenüber der Vorjahres-Auktion wurde mit einem Wachstum um 64% auf den höchsten Wert der letzten fünf Jahre verbessert. Auch auf der Verkaufsseite konnte mit 744 die höchste Zahl neuer Käufer der letzten fünf Jahre und somit ebenfalls ein neuer Rekord gemeldet werden. W Web-Wegweiser: www.ritchiebros.com

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Fotos: Praxis EDV

Fahrer Manfred Lucht meldet seinen Transportauftrag an, der sofort an den Radlader übermittelt wird

Radladerfahrer Manfred Kaul sieht in dem System mit der neuen Konsole viel Potenzial für Arbeitserleichterungen

Schneller und sicherer: Neue Konsolen für Radladerwaagen erleichtern die Arbeit Einen weiteren Schritt in der Optimierung betrieblicher Abläufe ist jetzt die Hülskens Liebersee GmbH & Co. KG im brandenburgischen Müncheberg gegangen. Mit dem neuen automatisierten Verladesystem der Praxis EDV-Betriebswirtschaft- und Software-Entwicklung AG aus Pferdingsleben in Thüringen werden die Abläufe für Abholerfahrzeuge wesentlich beschleunigt und komfortabler abgearbeitet.

Das neue System

Im Werk Hoppegarten kommt dazu seit kurzem die neueste Entwicklung zum Einsatz - die Konsole „XR 4309 Generation 2“, welche grundlegend neu programmiert wurde. Zwei Radlader mit integrierten gleichen Radladerwaagen wurden damit ausgerüstet. Angebunden ist dieses System an die bereits vorher eingeführte ERP-Software „WDV 2020“- ebenfalls von der Praxis EDV. „Diese Entscheidung wurde getroffen, da hier im Firmenverband Hülskens bereits positive Erfahrungen aus Schwesterbetrieben vorlagen“, erläutert Betriebsleiter Thomas Legner die Hintergründe. Eine Besonderheit in Brandenburg ist dabei, dass die Weiterbearbeitung der Verladedaten über ein im Firmenverband schon früher eingeführtes SAP-System erfolgt. „Dazu wurde eine Schnittstelle geschaffen, die problemlos mit diesem System kommunizieren kann“, sieht Legner einen großen Vorteil darin, dass alles genau auf die Verhältnisse, Vorgaben und Arbeitsabläufen

vor Ort angepasst werden konnte. Ein zentraler Baustein des neuen Verladesystems ist eine RFID-Chipkarte. Dabei werden Daten, wie beispielsweise Spedition, Kennzeichen und Leergewichte erfasst und in die WDV 2020 übernommen. „Der Ablauf ist jetzt so: Die Fahrzeuge kommen auf den Hof und der Fahrer meldet sich mit der Transponderkarte an einem Counter-PC direkt an der Werkseinfahrt an. Diese Anmeldedaten werden über das LTE-Funknetz an die Konsole im Radlader gesendet“, erläutert Legner. Der Radladerfahrer erkennt die für ihn wichtigen Daten wie Kennzeichen, Leergewicht, gewünschte Lademenge, Kunde, Baustelle und Materialsorte auf seinem Tablet-PC. Im Idealfall steht der Radlader schon vorbereitet an der entsprechenden Materialhalde und der Lkw muss nur noch zum Beladen heranfahren.

Die Vorteile

Die Vorteile sind für Legner eindeutig: „Fehler bei der Materialauswahl und eine Überladung können minimiert werden, da die Materialart und Verlademenge genau übermittelt werden und die geeichte Radladerwaage hilft, die Tonnage exakt zu dosieren.“ Auch müsse der Lkw-Fahrer nicht mehr seine Lieferscheine beim Radladerfahrer persönlich abholen, was zu einer

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weiteren Verbesserung der Arbeitssicherheit im Werk führt.

Perfekter Service

„Bei der Einführung waren die Probleme übersichtlich und konnten mithilfe des Praxis-Teams schnell gelöst werden“, blickt Legner gern zurück. Auch die Anbindung der Radladerkonsole an die vorhandene Pfreundt Wiegeeinheit vom Typ WK 60S sei „sehr flüssig“ verlaufen. Kleine Probleme wurden zeitnah gelöst. Geholfen habe hier vor allem die Möglichkeit einer Fernwartung, die die Software-Techniker der Praxis EDV vom Firmenstandort nutzen, um schnell und effizient bei Problemen zu helfen. Größere Probleme – wie beispielsweise ein gestörter LTE-Empfang - wurden natürlich zeitnah persönlich „vor Ort“ gelöst. Die nächsten Projekte sind schon in der Planung. Derzeit erhalten die Fahrer nach Ende des Verladevorganges ihre Lieferscheine noch an einem Drucker, welcher neben dem Counter-PC an der Anmeldung steht. Überlegungen im Firmenverband gehen jedoch bereits davon aus, dass mittelfristig der digitale Lieferschein den Papierlieferschein vollständig ersetzen wird. W Web-Wegweiser: www.praxis-edv.de

Fotos: Paari

Im Briloner Hartstein Werk GmbH läuft die Abholung der Baustoffe vollautomatisch

Neue Wege in Sachen Vollautomatisierung von Prozessen und kontaktloser Werkslogistik Die Paari Group und das Briloner Hartstein Werk GmbH haben ihre erfolgreiche Partnerschaft weiter vertieft. Vor allem in Zeiten von Covid-19 waren und sind Lkw-Fahrer besonders gefordert. Sie sind täglich auf verschiedenen Werksgeländen im Einsatz. Um die Prozesse rund um den Transport einfacher, automatisierter und somit effizienter zu gestalten, hat der Waagen- und Anlagenbauer Paari aus Erfurt den Prozess der vollautomatisierten Selbstabholung in einem Erweiterungsprojekt mit dem Briloner Hartstein Werk GmbH erfolgreich umgesetzt.

Der nächste Schritt

Seit vielen Jahren vertraut das Briloner Hartstein Werk GmbH auf Straßenfahrzeugwaagen und Software von Paari. Nun war es Zeit den nächsten Schritt der Automatisierung zu gehen. Zusammen mit dem Schotterwerk in Brilon hat Paari mithilfe der hauseigenen Software titan.cloud TAC (transport and contract) den Prozess der Selbstabholung voll automatisiert. Von der Bestellung bis hin zur Abholung und Verwiegung wird der Einkaufsprozess wesentlich vereinfacht und digitalisiert. Im Zeitalter von Industrie 4.0 spielt dies eine entscheidende Rolle, weiß auch Heiko Sykora, Geschäftsführer des Briloner Hartstein Werk GmbH: „Das System von Paari vereinfacht die Prozesse in unserem Unternehmen enorm. Auch der Verwaltungsaufwand sinkt. Für uns ein gelungenes Projekt, um unsere Ressourcen zu überwachen und unternehmensinterne Prozesse wie beispielsweise die Produktion besser planen zu können.“

Automatisierte Selbstabholung Das Softwarepaket

Mit dem integrierten System titan.cloud TAC (transport and contract) können benö-

Leerverwiegung vor der Abholung

tigte Gesteinssorten (Kies, Sand, Schotter etc.) über ein Online-Portal made by Paari mit entsprechender Mengenangabe im Briloner Hartstein Werk GmbH auf Basis vereinbarter Rahmenverträge zur Abholung disponiert werden. Nach erfolgreicher Bestellung im Portal erhält der Besteller einen Barcode. Den

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Abholtag bestimmt der Nutzer selbst. Auf Anfrage könnte direkt ein Wunschtermin mit Zeitfenster eingestellt werden. Mit dem bereitgestellten Barcode kann sich der Besteller am Tag der Abholung am Selbstbedienterminal am Eingang des Schotterwerkes anmelden. Die Kennzeichenerkennung sorgt für eine sichere Zutrittskontrolle. Im Anschluss wird automatisiert das Gewicht auf der Waage (Leerwiegung) ermittelt und diese Daten an die Verladestelle weitergeleitet. Die Beladung erfolgt entweder mittels Silobeladung durch Freigabe aus dem PaariSystem oder per Radlader. Der Radladerfahrer behält dank Tablet-PC und der Software titan.pera den kompletten Überblick über alle Lkw-Bewegungen auf dem Werksgelände. Nach erfolgreicher Beladung fährt der Lkw erneut auf die Straßenfahrzeugwaage und erhält den Wiegeschein. Mittels Selbstbedienterminal ist auch dieser Prozess voll automatisiert. Im Anschluss daran verlässt er das Briloner Hartstein Werk GmbH mit seiner Bestellung.

Anmeldung am Terminal

Automatisierte Fakturierung

Mit einem umfangreichen Fakturierungsmodul bietet Paari dem Briloner Hartstein Werk GmbH zudem die Möglichkeit zur Rechnungserstellung auf Basis der erstellten Wägescheine. Angebote und Aufträge können erstellt und zur Wägung herangezogen werden. Über individuelle Preislisten des Unternehmens können die Rechnungsbeträge berechnet werden. Dank der titan Suite hat das Briloner Hartstein Werk GmbH immer den vollen Überblick über die Bestände des Lagers. Die integrierte Rückverfolgung von Wägescheinen zeigt dem Schotterwerk zu jedem Zeitpunkt alle Lagerorte einer Lieferung. Mithilfe der Automatisierung des Bestellprozesses kann das Briloner Hartstein Werk GmbH unternehmensinterne Ressourcen als auch die interne Produktion besser planen und überwachen. Was wird produziert? Wie viel hat das Werk auf Lager? Was wird abgeholt? Die Nachvollziehbarkeit dieser Prozesse kann mithilfe der Automatisierung durch Paari titan.cloud TAC transparent gemacht werden. Unternehmensinterne Prozesse gestalten sich wesentlich effizienter. Zudem leistet das Briloner Hartstein Werk GmbH einen Beitrag zur Kontaktvermeidung und Eindämmung von Covid-19. Auf ganzer Linie ein voller Erfolg.

Automatische Beladung

Automatisierung vieler Prozesse

Doch nicht nur der Prozess der Abholung kann mithilfe der titan Suite von Paari automatisiert werden. Auch der Bereich der Produktion rückt immer mehr in den Fokus der Digitalisierung. Wie effizient ist mein Brecher? Auf welche Körnung muss ich meinen Brecher für die nächsten Bestellungen einstellen?

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Durch die Automatisierung Ihrer Prozesslandschaft mithilfe der titan Suite gestalten Sie Ihre Prozesse im Unternehmen effizienter und machen sie nachvollziehbar und planbar. Wir beraten Sie gern. W

Web-Wegweiser: www.paari.de

Anzeige im Bestellsystem

Fotos: Topcon

Beim digitalen SmoothRide-Workflow von Topcon arbeiten Maschinen optimal getaktet und gesteuert Hand in Hand

„An der Digitalisierung von Straßenbauprozessen führt kein Weg vorbei.“ Wie schnell und wie wirtschaftlich Bauunternehmen nach dem weltweiten Shutdown wieder durchstarten können, hängt davon ab, wie schnell und wie konsequent sie innovative Technologien, Automatisierung und Digitalisierung in ihre Workflows integrieren. Der digitale SmoothRide-Prozess von Topcon hat sich inzwischen bei vielen Straßenbauprojekten bewährt und ermöglicht es den ausführenden Unternehmen, die Ärmel hochzukrempeln und optimistisch in die Zukunft zu starten. Der Shutdown hat viele hart getroffen. Insgesamt betrachtet kam die Baubranche bislang mit einem blauen Auge davon. Auch ist der Bedarf an neuen Infrastrukturen weltweit nach wie vor sehr hoch. Doch das Finanzloch, das Covid-19 in öffentliche und privat-gesellschaftliche Kassen gerissen hat, wirft seinen Schatten voraus. Mehr noch als zuvor wird es darauf ankommen, mit dem Preisdruck mithalten und trotzdem Gewinne erwirtschaften zu können. Wer jetzt die Ärmel hochkrempelt und mit der richtigen Strategie und den richtigen Lösungstools an die Arbeit geht, wird zu den Gewinnern dieser herausfordernden Zeit gehören.

Digitaler Workflow im Prozess

Erfahrene Unternehmer wissen: Die Kosten sind im Prozess vergraben. Und genau das

ist der Hebel, an dem man ansetzen muss. Die Prozesse auf der Baustelle müssen schlanker, straffer und damit effizienter werden. Wer bis letztes Jahr noch zaghaft über mehr Digitalisierung nachgedacht hat, muss jetzt das Gaspedal voll durchtreten. An der Digitalisierung von Bauprozessen führt kein Weg mehr vorbei. Der vollständig digitalisierte Workflow von Straßenbauprojekten ist keine Zukunftsmusik, sondern mit der Topcon-Technologie schon lange Realität auf Baustellen weltweit. Den digitalen Prozess zur Sanierung von Asphaltstrecken – vom Scannen, Planen, Fräsen, Asphaltieren, Verdichten, und damit bis hin zur fertig erneuerten Straße – nennen wir SmoothRide. Der Kern des SmoothRide-Prozesses steckt im Fräsvorgang. Es gilt, nicht erst beim Asphaltieren, sondern bereits mit dem Fräsvorgang eine ideale, ebene Fläche zu erhalten. Hat man dieses Ziel erreicht, muss man nur noch einen gleichbleibend starken Asphaltaufbau gewährleisten – und dieser muss nicht mal digital gesteuert werden.

Daten erfassen

Der Grundstein für das perfekte Endergebnis wird bereits beim Scannen des Ist-Zustandes gelegt. Traditionellerweise nimmt ein Vermesser unter hohem Zeitaufwand und Risiko den Ist-Zustand auf. Die erfassten Punkte sind dabei in der Regel so weit gestreut, dass man dazwischen völlig im Dunkeln steht. Wo die Straße Schlaglöcher oder Wellen hat, erkennt man bei dieser Datendichte nicht. Topcon geht mit dem RD-M1 einen anderen Weg. Das integrierte Gerät aus Scanner, GPS-Antenne und Verarbeitungssoftware wird einfach auf einen Pkw montiert. Ganz ohne Straßensperre kann sich das Fahrzeug mit bis zu 80 km/h in den fließenden Verkehr einreihen und mit dem Scanner Aufnahmen mit einer hohen Punktdichte erstellen, die alle notwendigen Details widerspiegeln. Die Fahrzeuge fahren in der Regel bis zu dreimal über eine Fläche – jeweils mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Auf diese Art und Weise ergeben sich versetzte Profile, die sich gegenseitig

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ergänzen. Dadurch erhalten die Experten eine sehr dichte Punktwolke, die ihnen exakt die Gesamtoberfläche darstellt. Die absolute Höhe ist bei diesem Verfahren irrelevant. Bei SmoothRide interessiert nur die relative Höhe im Vergleich zur vorhandenen Oberfläche – und die ist einfach im anschließenden Planungsschritt innerhalb des Modells zu ermitteln.

Daten aufbereiten

Die erfassten Daten – Straßenbelag, -achsen und -ränder – werden dann über die Magnet-Software in einem 3D-Modell realitätsgetreu abgebildet. In diesem Ist-Modell können wir nun auch zum Beispiel Veränderungen an den Rändern einplanen, das Gefälle im Rahmen der vorhandenen Straße optimieren oder unterschiedliche Anforderungen an die Frästiefen berücksichtigen. Selbst die gefürchteten, rhythmisch auftretenden, leicht versetzten Wellen, die am Ende im Asphalt häufig auftauchen, lassen sich mit dem flächendeckenden 3D-Modell der gesamten Strecke eliminieren. Dazu gibt man bei der Modellberechnung einen prozentualen Verdichtungsfaktor hinzu, der entgegen den kalkulierten Wellen über die gesamte Fläche verläuft. Die so erzeugte Oberfläche scheint später beim Asphalteinbau zunächst nicht eben zu sein – aber beim Verdichten mit der Asphaltwalze bringt sie schließlich die gewünschte Ebenheit. Im Modell lässt sich das alles rechnen. Aus dem Ist- wird damit ein virtuelles Plan-Modell, das exakt vorgibt, auf welches Niveau an welcher Position unter der tatsächlichen Oberfläche gefräst werden soll.

Erfolgreiche Projekte dank Digitalisierung

Beispiele zu Projekten, bei denen es genau darauf ankam, die Asphaltsanierung innerhalb kürzester Zeit in höchster Qualität und höchstmöglicher Langlebigkeit, trotz hoher Beanspruchung, zu bewerkstelligen, gibt es inzwischen bei Topcon viele. Darunter auch Flughafenprojekte, wie die Erneuerung der Startbahn West am Frankfurter Flughafen oder eine der Landebahnen am Flughafen Bologna. Nur 120 Stunden Zeit für die Erneuerung – inklusive Vermessung – und hohe Konsortialstrafen im Nacken, das ist kein Zuckerschlecken. Aber begeisterte Berichte von Piloten nach der Sanierung über sanfte Starts und Landungen geben positive Motivation an die Teams. Positives Feedback gab es auch nach der Erneuerung der Silverstone-Rennstrecke von Rennfahrern, die plötzlich alle rund eine Sekunde schneller ins Ziel kamen. Die Herausforderung bei diesem Projekt lag in einer zusätzlichen vierten Achse für die optimale Fahrlinie, die einberechnet werden musste.

Natürlich sind es nicht nur Highlight-Projekte wie diese, in denen der digitale SmoothRide-Prozess die Wirtschaftlichkeit der ausführenden Unternehmen sichert. Rund 830.000 km2 umfasst das Straßennetz in Deutschland. Ein großer Teil davon ist sanierungsbedürftig. Das Geld für die Sanierung ist knapp. Wer unter diesen Bedingungen als ausführendes Unternehmen wettbewerbsfähig und damit zukunftssicher sein will, muss auf Effizienz, Geschwindigkeit, nachhaltige Qualität und damit auf eine äußerst wirtschaftliche Umsetzbarkeit setzen, die jederzeit für große und kleine Projekte einfach skalierbar ist. Und das ist nur noch mit einem vollständig digitalisierten Workflow wie SmoothRide möglich. Darum: Ärmel hoch und die Chancen der Digitalisierung beim Schopf packen!. W Autor: Ulrich Hermanski Chief Marketing Officer Topcon Positioning Group Web-Wegweiser: www.topconpositioning.com/de

Daten nutzen

Um diesen 3D-Soll-Plan über die Cloud in die Straßenfräse zu bekommen, muss diese mit Rechner, GPS-Antennen und Ultraschall-Sensoren ausgestattet sein. Über die Kombination von GPS und Ultraschall-Sensoren weiß die Maschine nun, an welcher Position welche Frästiefe benötigt wird, um die gewünschte homogen-plane Fläche zu erhalten. Jetzt nur noch in gleichmäßiger Stärke den Asphalt auftragen und verdichten – fertig ist die perfekte Asphaltdecke. Und das nicht nur in einer Qualität, sondern auch in einer Geschwindigkeit, die man mit den althergebrachten Methoden nicht mal annähernd schaffen kann.

Das exakt vorausgeplante Fräsen der Altdecke ist der Kern des SmoothRide-Prozesses von Topcon, um am Ende eine absolut plane neue Oberfläche zu bekommen.

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Fotos: ACO

Das Straßenablaufsystem Combipoint PP ist flexible und lässt sich leicht einbauen.

Durch Schadensprävention nachhaltig Kosten senken: Das Straßenablaufsystem ACO Combipoint PP Gerade die Entwässerung unserer Straßen stellt aufgrund steigender Verkehrslasten besondere Anforderungen an die Planung und Bauausführung.

Hauptursachen für schadhafte Straßenablaufkonstruktionen sind Setzungen der angrenzenden Umgebung sowie die Zerstörung der Mörtelfuge und Betonteile bei konventionell verbauten Straßenabläufen. Die Folgen sind Lageabweichungen, Unterspülungen und Frostschäden sowie ein Abbruch der Straßenbeläge am Ablauf. Um kontinuierliche Sanierungskosten für Kommunen zu vermeiden gilt es, lastentkoppelte und dichte Konstruktionen einzusetzen. Deshalb wurde der ACO Straßenablauf Combipoint PP entwickelt.

Stärker – ohne Mörtelfuge

Bei dem Straßenablaufsystem Combipoint PP wird auf eine Mörtelfuge verzichtet, denn die einzelnen Ablaufelemente werden

ganz einfach nach Anforderung zusammengesteckt. Die Lastentkopplung stellt das Teleskopprinzip sicher, das zwischen den Ablaufunterteilen wirksam wird. So lassen sich eventuell auftretende Setzungen im Verfüllbereich auffangen. Die Lastableitung erfolgt durch Auflagerung des Aufsatzes in ein Frischbetonbett.

Flexibler – drehbar, neigbar, teleskopierbar

Wo eine flexible Ausführung von Straßenablaufkonstruktionen gewünscht oder notwendig ist, bietet das Modulsystem Combipoint PP ausreichend Spielraum. Die Ablaufkörper lassen sich mehrdimensional an die örtlichen Gegebenheiten auf der Baustelle anpassen. Eine 360°-Drehung der

Aufsatz Multitop-Design.

leichten Teile untereinander sowie eine Abwinklung des obersten Bauteils bis zu 8% zur Anpassung des Längs- und Quergefälles sind mit den Combipoint-Modulen realisierbar. Darüber hinaus ist eine flexible Höhenausrichtung der Bauteile von +/-3 cm durch das Teleskopprinzip möglich.

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Die Vorteile des Schachtsystems auf einen Blick.

Das geringe Gewicht der Schachtteile macht das Handling auf der Baustelle einfach.

Einbau leicht gemacht

stimmungen Kanalguss RAL-GZ 692. Die Aufsätze für die Belastungsklassen C 250 und D 400 gemäß DIN EN 124 erfüllen alle Voraussetzungen für mehr Wirtschaftlichkeit im Betrieb. Die Aufsätze gemäß DIN EN 124–2 sind für die Verwendung von Schlammeimern gemäß DIN 4052–4 geeignet. Durch die PEWEPREN-Einlage im Rahmen sind die Roste klapperfrei. Die unterschiedlichen Aufsätze sind den Anwendungsbereichen angepasst. Sie unterscheiden sich in der Designausführung und in den Einlaufquerschnitten von bis zu 1.832 cm². So ist der Aufsatz Multitop-Design aufgrund seiner speziellen Schlitzgeo-

Das Straßenablaufsystem ACO Combipoint PP zeichnet sich durch Flexibilität, Widerstandsfähigkeit, Langlebigkeit, das geringe Gewicht und die Wasserdichtigkeit aus. Die nach dem Baukastenprinzip von Betonbauteilen nach DIN 4052 entwickelten Ablaufkörper erleichtern Planern, Kommunen wie auch Bauunternehmern durch ihre flexible Einsetzbarkeit die Arbeit. Ob Kurzform, Langform, Nassschlamm – die ca. 35 cm hohen Elemente lassen sich zeitsparend und passgenau für jede örtliche Baugegebenheit zusammensetzen und bei Bedarf kürzen.

Leichter – Schneller – ohne schweres Hebegerät

metrie für Bereiche mit Fußgängerverkehr besonders geeignet. Sprechen wir von Bereichen mit hoher Schmutzbelastung oder überflutungsgefährdeten Bereichen, muss der Einlaufquerschnitt besonders groß sein. Dies gewährleistet das Aqua Plus-Design, das auch für Autobahnen geeignet ist. Abgerundet wird das Programm durch den Bergstraßenaufsatz, welcher mit einem außergewöhnlich hohen Schluckvermögen ausgestattet ist. W Web-Wegweiser: www.aco-tiefbau.de/combipoint

Sind für den Einbau herkömmlicher Betonteile für Straßenabläufe bisher mehrere Arbeitskräfte und schweres Gerät notwendig, können die leichten Combipoint PP-Module aus hochfestem Kunststoff mühelos verarbeitet werden. Im Gegensatz zu funktional vergleichbaren Betonteilen, die durchschnittlich 70 bis 80 kg wiegen, haben sie nur ein Gewicht von 2,5 bis 2,8 kg. Die leichten Ablaufkörper vereinfachen aber nicht nur den Einbau, sie bieten darüber hinaus auch langlebige Belastbarkeit und Flexibilität. Komplettiert wird das System durch ACO Aufsätze Combipoint für die Klassen C 250 und D 400.

ACO Aufsätze – passend für alle Anwendungsbereiche

Passend zu den Straßenabläufen bietet ACO für alle Anwendungsbereiche Aufsätze aus Gusseisen EN-GJS/EN-GJL. Die Roste entsprechen den GET Güte- und Prüfbe-

Das Ergebnis: Der Schacht steht wie eine Eins.

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Damit ist das Betonblock-System ideal für temporäre und permanente Bauarbeiten. Dank der separat erhältlichen Teilewände reicht eine Form für die Herstellung verschiedener Arten von Blöcken in verschiedenen Größen. Das Formenspektrum ist groß und vielfältig. Formen, stapeln, ändern – denken Sie mal über die Möglichkeiten nach!

Foto: Betonblock

Die beste Wahl

Frische Betonrestmassen oder Recyclingbeton wird in Formen gegossen zu einem neuen Produkt

Nachhaltiges Kinderspiel Der markengeschütze „Betonblock“ bietet etwas Einzigartiges für die Betonindustrie. Es kann hochwertiger Frischbeton als auch Recyclingmaterial verwendet werden.

Restbeton wiederverwenden

„Obwohl sich unser Produkt in den letzten 10 Jahren erheblich verbessert hat, ist sein Preis nicht gestiegen. Dies liegt daran, dass wir immer intelligenter produzieren“, so

Bart Jerom van Olst, Geschäftsführer von Betonblock. Und ergänzt: „Wir tun alles, um Produkte zu entwickeln, die unseren Kunden weiterhelfen, beispielsweise um Kosten zu sparen. So kann Restbeton, der in einem Betonmischer verbleibt, entsorgt werden, was jedoch Geld kostet. Wenn Sie es auf der Baustelle in eine Betonblockform geben, wird es plötzlich zu einem verkaufsfähigen Produkt.“

Transparenz

Informationen zu allen unseren Produkten finden Sie auf unserer Website. Die meisten Produkte werden ab Lager verlauft und so schnell wie möglich geliefert. Wir sind transparent: Alle Preise sind auf unserer Website aufgeführt und wir helfen Ihnen gerne bei der Auswahl der am besten geeigneten Produkte. W Web-Wegweiser: www.betonblock.com

In die Höhe – ohne Fugenmörtel

Was das Betonblock-System so besonders macht, ist in erster Linie die Flexibilität, die mit dem Lego-System vergleichbar ist. Genau wie bei Legobausteinen können mit den Betonblöcken mühelos verschiedene Konstruktionen gebaut werden. Und alles ohne Mörtel. Der einzige Unterschied zu Lego ist, dass das Bauen mit Beton kein Kinderspiel ist. Einmal gestapelt, bilden die Blöcke ein stabiles Ganzes, das auch bewegt werden kann. Die Baumöglichkeiten sind grenzenlos.

Foto: Betonblock

Für Betonblock kann sowohl Restmörtel, der im Mischer verbleibt, als auch Beton, in dem andere Reststoffe verarbeitet werden, verwendet werden. Angefangen von Formen zur Herstellung von Betonblöcken stehen heute auch Betonplatten, Barrieren und Tetrapoden als Formen zur Verfügung. Zudem hat das Unternehmen eine Reihe von Transport- und Hebegeräte für alle Produkte entwickelt, insbesondere um die Effizienz und Kosteneffizienz auf Baustellen zu verbessern. So erleichtern Betonblockklemmen, der Blockwender und der Rotator das Navigieren aller Blocktypen in die richtigen Position. Betonplatten werden mit einem einzigartigen Hebe- und Kippmechanismus bewegt. Natürlich wird auch alles notwendige Zubehör wie Hubhaken, Anker und vieles mehr verkauft.

Seit die erste Generation von Stahlformen vor 20 Jahren auf den Markt kam, ist das Unternehmen nicht stehen geblieben. Betonblock ist seit Jahrzehnten Marktführer bei der Herstellung und Lieferung hochwertiger Formen für Betonsteine für eine Vielzahl von Anwendungen. Davon profitieren mehr als 6.000 Kunden in mehr als 70 Ländern. Grundlage für diese starke Marktposition ist ein permanenter Fokus auf Innovation, Produktentwicklung, exzellente Verarbeitung und einem messerscharfen Preis-Leistungs-Verhältnis.

Zum Portfolio gehört auch eine Reihe von Transport- und Hebegeräte für alle Produkte

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Foto: Heidelberger Sand und Kies GmbH/Steffen Fuchs

Thomas Wittmann (l.), Geschäftsführer der Heidelberger Sand und Kies GmbH, erhält von Dr. Christian Artelt, Chair of the Concrete Sustainability Council (CSC), die goldene CSC-Urkunde. Die zertifizierten Werke erreichten mit durchschnittlich 96% der maximalen Bewertung die derzeit höchst erreichte Bewertung weltweit für den Zuschlagstoffbereich.

Das Siegel bescheinigt dem Unternehmen eine ökologisch, sozial und wirtschaftlich verantwortungsvoll gemanagte Rohstoffproduktion.

CSC-Gold für 13 Werke der Heidelberger Sand und Kies GmbH Die Heidelberger Sand und Kies GmbH hat für 13 ihrer Werke die Zertifizierung des Concrete Sustainability Council (CSC) in Gold erhalten. Mit durchschnittlich erreichten 96% der maximalen Bewertung, ist das derzeit die höchste erreichte Bewertung weltweit für den Zuschlagstoffbereich. Das Siegel bescheinigt dem Unternehmen somit eine ökologisch, sozial und wirtschaftlich verantwortungsvoll gemanagte Rohstoffproduktion. Heidelberger Sand und Kies leistet damit einen Beitrag für nachhaltiges Bauen in Deutschland. Thomas Wittmann, Geschäftsführer der Heidelberger Sand und Kies GmbH: „Wir sehen die Zertifizierung als Bestätigung unserer bereits geleisteten Arbeit und sind stolz darauf, die ersten CSC-Zertifikate für unseren Geschäftsbereich erhalten zu haben. Das motiviert uns, die CSC-Gesamtzertifizierung für alle weiteren Werke noch dieses Jahr anzustreben. Damit vervollständigen und ergänzen wir die CSC-Wertschöpfungskette von HeidelbergCement und Heidelberger Beton in Deutschland. Die hervorragenden Ergebnisse zeigen das Engagement unserer Branche für verantwortungsvolles Management entlang der

Werke der Heidelberger Sand und Kies GmbH mit CSC-Zertifikat in Gold ɓɓ ɓɓ ɓɓ ɓɓ ɓɓ ɓɓ ɓɓ ɓɓ ɓɓ ɓɓ ɓɓ ɓɓ ɓɓ

Niederlehme Wiesental Hagenbach Neupotz Penig Otterstadt Liedolsheim Bliesheim Damsdorf Lindwerder Drahnsdorf Müncheberg Forchheim

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gesamten Lieferkette.“ Mit dem CSC-Zertifikat ist ein weltweites, auf nachhaltige Produktion ausgerichtetes Zertifizierungssystem für Unternehmen aus den Bereichen Beton, Zement und Gesteinskörnung eingeführt worden. Dieses beruht auf einer gemeinsamen Initiative der Cement Sustainability Initiative CSI sowie Unternehmen und Verbänden der Zement- und Betonindustrie und von Zertifizierungsinstituten. HeidelbergCement gehört zu den Gründungsmitgliedern des CSC und war an der Entwicklung des Zertifizierungssystems führend beteiligt. Die Heidelberger Sand und Kies GmbH ist eine Tochtergesellschaft der Heidelberg Cement AG. Sie gewinnt, veredelt und verkauft mineralische Baustoffe wie Sand, Kies, Splitt, Schotter und Straßenbau stoffe an mehr als 50 Standorten in ganz Deutschland. W

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Foto: Liebherr

Der T236 Muldenkipper von Liebherr mit Diesel-Elektroantrieb ist mit Radnabenmotoren ausgestattet, die vom Oberleitungssystem mit Strom versorgt werden

Mit Wasserstoff unter Strom und umgekehrt Mit alternativen Antriebstechniken beschäftigt sich auch die Baubranche. Was geht schon mit Wasserstoff und E-Antrieb? Ein Lagebericht. UTE SCHROETER/WERNER MÜLLER

m Interesse des Klimas sollen Treibhausgase bis zum Jahr 2050 aus unserer Mobilität verbannt werden. Alle Bemühungen rund um alternative Antriebe ergeben nur einen Sinn, wenn schon bei der Produktion der Energieträger kein CO2 entsteht. Genau da liegt einer der Haken, was „Zero Emission“ angeht, zumindest in Deutschland. Auch an anderen Stellen stehen wir noch auf der Bremse: Politische und gesellschaftliche Rahmenbedingungen müssen her, um den Weg frei zu machen für Wasserstoff & Co., genauso wie die passende Infrastruktur, gesetzliche Regelungen und gesellschaftliche Akzeptanz. Und schließlich muss der Preis stimmen. An einer Schnellladestation für E-Autos beispielsweise

„Wasserstoﬀ ist im Gegensatz zu elektrischem Strom langfristig speicherbar.“ Dr. Almut Kirchner, Wissenschaftlerin, die zum Thema Wasserstoﬀ als Energieträger forscht

verlangen die Anbieter derzeit 48 bis 77 Cent pro kWh, da kommt für 100 km Reichweite ähnlich viel zusammen wie bei einer Benzinertankrechnung. Mit den Dieselpreisen können Wasserstoff und Strom ohnehin noch nicht mithalten. Bleibt also viel zu tun bis zum Jahr 2050, in dem das emissionslose Zeitalter beginnen soll.

Wasserstoff – das Öl der Zukunft?

„Wasserstoff als Energieträger hat 2 zentrale Vorteile: Seine energetische Nutzung zur Strom- oder Wärmeerzeugung ist im Gegensatz zu Kohlenwasserstoffen nicht mit Treibhausgasemissionen verbunden und er ist im Gegensatz zu elektrischem Strom langfristig speicherbar“, fasst Dr. Almut Kirchner zusammen. Die Wissenschaftlerin hat an

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Foto Hyundai Heavy Industries/Mörtlbauer

einer Prognos-Studie zur Zukunft des Wasserstoffs als Energieträger mitgearbeitet. Der zentrale Nachteil von Wasserstoff liegt in seiner geringen volumenbezogenen Energiedichte, „was den Aufwand für Speicherung und Transport gegenüber Kohlenwasserstoffen deutlich erhöht.“ Um Wasserstoff zur Erzeugung von 1 kWh Strom herzustellen, bedarf es 2 kWh Energie, das macht das „Öl der Zukunft“ zum äußerst kostspieligen Gut. Die Herstellungsart von Wasserstoff spiegelt sich in seiner farblichen Kennzeichnung wider: So ist grüner Wasserstoff (nahezu) treibhausgas-neutral, wenn die Elektrizität für die Wasserelektrolyse aus erneuerbarem Strom stammt. Grauer und blauer Wasserstoff werden mittels Dampfreformierung unter Verwendung von Erdgas hergestellt, dabei entsteht Kohlendioxid, der beim grauen Wasserstoff in die Atmosphäre entweicht, beim blauen Wasserstoff hingegen abgeschieden und für andere chemische Prozesse genutzt wird. Schließlich gibt es noch den türkisen Wasserstoff, der mittels Pyrolyse bzw. Plasmalyse erzeugt wird.

Dem Motor das Wasser reichen

Schon im letzten Jahr zur bauma hat der Motorenhersteller Deutz den Prototypen eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors vorgestellt, der eine Alternative zur Brennstoffzellentechnologie sein soll. Es handelt sich um einen Mix aus Verbrennungsmotoren-Technologie kombiniert mit der Keyou-inside-Technologie, die für eine Verbrennung von Wasserstoff in herkömmlichen Serienmotoren entwickelt wurde.

Hyundai R800-Elektrobagger im Steinbruch von Deisl-Beton. In dreimonatiger Umbauzeit entstand der umweltfreundliche Öko-Miner, der jährlich 800.000 t Material abbaut

„Wasserstoﬀ als Antriebsmittel ist für Motoren sehr nah am Diesel – nur eben CO2-frei.“ Jürgen Nadler, Keyou-Marketing-Chef

Die Keyou GmbH aus Unterschleißheim hat sich auf wasserstoffbasierte Antriebslösungen spezialisiert, die aus konventionellen Motoren emissionsfreie werden lässt. „In Anwendung und Wirkung ist Wasserstoff als Antriebsmittel für Motoren sehr nah am Diesel – nur eben CO2-frei“, erklärt Keyou-Marketing-Chef Jürgen Nadler. Er erziele ähnliche Ergebnisse in Robustheit, Nutzlast und Reichweite. Vor allem in der Nutzfahrzeugbranche ist die Technologie im Vergleich zu anderen alternativen Antrieben interessant. Stadtbusse mit Wasserstoffmotor könnten auch im Winter 350 km weit fahren. Die Technik sei skalierbar, sowohl On-Road als auch Off-Road, .

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und auch in der Kombination mit dem elektrischen Antrieb in unterschiedlichen Hybridkonfigurationen einsetzbar. Der Motor wurde auf der Basis eines SechszylinderSerienmotors entwickelt. Die Serienreife wird für 2021/22 angestrebt.

Trotz der zahlreichen Hürden mischt die Baubranche bereits kräftig mit beim Thema Wasserstoff. JCB wartet sogar schon mit einem Prototypen auf: Der 220X wird von einer Wasserstoff-Brennstoffzelle angetrieben und wurde mehr als 12 Monate lang im JCB-eigenen Steinbruch aufwendigen Härtetests unterzogen. Jo Bamford, Sohn des JCB-Chairmans Lord Bamford, gründete die Firma Ryse Hydrogen und kaufte später den nordirischen Busgiganten Wrightbus. Dieser hat die Ausschreibungen gewonnen für die Lieferung der weltweit ersten Doppeldecker-Busflotten mit Wasserstoffantrieb an Städte wie London und Aberdeen. „Ich glaube wirklich, dass der Wasserstoffantrieb eine der größten Chancen ist, die Emissionen auf der ganzen Welt zu reduzieren“, erklärt er. Noch nicht ganz soweit, aber schon auf den Weg gemacht hat sich der Baumaschinehersteller Hyundai Construction Equipment, der gemeinsam mit der Hyundai Motor Group eine wasserstoffbetriebene Baumaschine entwickeln will. Die Nachfrage nach umweltfreundlicher Technik sei in den letzten Jahren weltweit rasch gestiegen, betont das Unternehmen. Zudem lassen sich Wasserstoffzellen, im Vergleich zu den Lithiumbatterien, bei denen verschiedene Versuche zur Erhöhung der Batteriekapazität von strukturellen Problemen überschattet waren, viel einfacher erweitern, weshalb sie eine weitaus logischere Wahl für mittlere und große Bagger darstellen.

Mit Wasserstoff in die Luft

Der koreanische Baumaschinenhersteller Doosan hat sich in Sachen Wasserstoff entschlossen, eine Nummer kleiner anzufangen. Zur letzten bauma stellte das Unternehmen eine Drohne vor, die ihre Energie aus einer Brennstoffzelle bezieht. Doosan stellt neben Baumaschinen Roboter her. Da war es ein Leichtes, auch eine Drohne zu entwickeln, die mit Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelltechnik funktioniert. Im Gegensatz zu batteriebetriebenen Drohnen können wasserstoffbetriebene Geräte deutlich länger in der Luft bleiben. Außerdem lassen sich die Brennstoffzelle sehr einfach wechseln. Die Geräte sind auch leiser und sauberer als gasbetriebene Drohnen.

Wasserstoffbetriebene Lkw-Flotte

Im Lkw-Bereich ist ein erster Wasserstoff-Prototyp sogar schon den Kinderschuhen entwachsen. Die Hyundai Hydrogen Mobility AG mit Sitz in der Schweiz hat ihren „Hyundai H2 Xcient Fuel Cell“

Foto: Vigier

Wo Baumaschinen mit Wasserstoff laufen

Der Großdumper arbeitet im Modus Plusenergiefahrzeug, verbraucht leer pro Bergfahrt etwa 30 kWh und speichert bei der Talfahrt vollbeladen mit einem Betriebsgewicht von 123 t bis zu 40 kWh zurück in die Akkus

50 FAHRZEUGE umfasst die erste Lkw-Wasserstoﬀﬂotte Europas aus „H2 Xcient Fuel Cell“ von Hyundai, die schweizweit im Einsatz ist.

bereits zur Serienreife gebracht. In der Schweiz wird die erste Wasserstoff-Flotte Europas laufen, bestehend aus 50 Fahrzeugen des „H2 Xcient Fuel Cell“. Sie werden derzeit als 4×2-Variante und mit einem Zug-Gesamtgewicht von 34 t an Schweizer Kunden ausgeliefert. Bis 2025 sollen 1.600 Wasserstoff-Brummis auf Schweizer Straßen unterwegs sein. Das H2-Modell verfügt über einen Trockenkoffer oder einen Kühlkoffer. Es bezieht den für den Antrieb benötigten Strom von zwei 95 kW-Brennstoffzellen, welche Wasserstoff und Sauerstoff aus der Umgebungsluft in elektrische Energie umwandeln. Ergänzt wird das System von einer 73,2 kWh Batterie. Das Fahrzeug kann mit 34,5 kg Wasserstoff betankt werden, was laut Hersteller eine Reichweite – je nach Einsatz – von ca. 400 km ermögliche. Die Nutzlast sei dabei vergleichbar mit einem Diesel Truck gleicher Größe.

Stahlproduktion mit Wasserstoff

Gut, wenn Baumaschinen im Betrieb klimaunschädlich agieren – noch besser, wenn auch bei ihrer Herstellung CO2 eingespart werden kann. Die Herstellung von Stahl erfordert immense Mengen an Energie. Um dem Eisenerz Sauerstoff zu entziehen, kommen große Mengen an Kohle zum Einsatz, die auch für die hohen Temperaturen um die 2.000 °C in den Hochöfen sorgt. Der Stahlhersteller Thyssenkrupp führt in Duisburg derzeit Experimente durch, um einen Teil der Kohle durch Wasserstoff zu ersetzen. Das Unternehmen stellt seinen Wasserstoff in Elektrolyseuren her, die mit Ökostrom betrieben werden. Daher ist der Energieträger klimaneutral. Thyssenkrupp setzt auf die sogenannte Direktreduktion. Bei diesem Verfahren ersetzt Wasserstoff die Funktion der Kohle, indem er das Eisenerz umströmt und dabei den .

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Sauerstoff aus dem Material herauslöst. Zur Reduktion benötigt man Temperaturen von 700 °C. Der Prozess beruht auf etablierter Technik, manche Stahlhersteller nutzen das Verfahren bereits, allerdings nicht mit Wasserstoff, sondern mit Erdgas. Der schwedische Stahlhersteller SSAB ist Vorreiter bei der Direktreduktion mit Wasserstoff. Gemeinsam mit anderen Partnern hat der Konzern kürzlich eine Pilotanlage in Lappland in Betrieb genommen und will bis 2025 ein klimaneutrales Stahlwerk mit dieser Technologie bauen. Thyssenkrupp plant die Inbetriebnahme seiner ersten Direktreduktionsanlage im Jahr 2025, 3 weitere sollen 2030 folgen. Die konventionelle Verfahrensweise soll spätestens 2050 ad acta gelegt werden. Nach eigenen Angaben soll bereits die erste Anlage 2 Mio. t CO2 einsparen. Mit dem weiteren Ausbau der Dekarbonisierung sinkt der Treibhausgas-Ausstoß um 20 Mio. t CO2. Legt man die Emissionszahlen von 2019 zugrunde, würde sich der Treibhausgas-Ausstoß in Deutschland um 2,5 % reduzieren. Doch das Vorhaben kostet viel Geld. Für eine Direktreduktionsanlage plus Schmelzaggregat muss Thyssenkrupp 1 Mrd. Euro auf den Tisch legen.

E-Motor des Großdumpers: An Antriebs- und Steuerkomponenten eingebaut worden sind zwei Elektromotoren und Pumpen für Bremskühlung sowie Retarder für Fahren bis 40 km/h

E-Antriebe: Chancen und Grenzen

Foto: Ute Schroeter

Elektro-Antriebe bei Baumaschinen sind in der Entwicklung schon deutlich weiter als die Wasserstofftechnik. Viele kleinere Maschinen, vor allem für den Betrieb in Innerstädten oder bei Abbrucharbeiten in geschlossenen Räumen, sind dem Prototypendasein längst entwachsen und werden in Serie produziert. Erfreulicherweise entscheiden sich immer mehr Bauunternehmer für einen E-Antrieb ihrer Maschinen, was vor allem mit dem Gesundheitsschutz der Mitarbeiter zu tun hat. Ein großer Vorteil des E-Antriebes ist natürlich die Emissionsfreiheit der Maschinen, das gilt für Abgase genauso wie für Lärm. Auf einer nur mit Elektromaschinen betriebenen Baustelle geht es sehr ruhig zu. Weiterhin sind Elektromotoren so gut wie wartungsfrei. Es ist kein Ölwechsel mehr notwendig, auch Kohlebürsten müssen nicht mehr gewechselt

Diese von Doosan entwickelte Drohne ist mit einer Brennstoffzelle ausgestattet

1 Milliarde Euro kostet eine Direktreduktionsanlage, um eine klimafreundliche Stahlproduktion zu ermöglichen.

werden, da die heutigen asynchronen E-Motoren ohne Kohlebürsten laufen. Vermieter von Baumaschinen müssen sich nicht darum sorgen, ob ihre Maschinen von den Kunden ordnungsgemäß gewartet werden. Auch die Batterie braucht wenig Aufmerksamkeit, sie muss nur hin und wieder technisch überprüft werden. Nicht zuletzt sind die Wirkungsgrade von Elektromotoren deutlich höher als beiVerbrennungsmotoren. Der E-Motor sitzt direkt auf dem Radlauf, das Drehmoment wird so direkt auf den Boden übertragen. Ähnlich wie beim Wasserstoff mangelt es noch an einer zufriedenstellenden technischen Einsatzperipherie. Innerstädtisch ist die Installation einer Ladestation meist kein Problem, bei Neuerschließungen oder an Autobahnen wird´s damit aber schon schwieriger. Ein weiteres Problem: Baumaschinenhersteller können nur mit viel Aufwand bei der Entwicklung der Akkutechnik Schritt halten. Die Leistung pro Kilogramm Akku nimmt zwar extrem schnell zu. Im Vergleich zum Auto oder E-Bike stellt der Baumaschinen-Sektor aber eine winzig kleine Nische mit geringen Stückzahlen dar. Die Akkuhersteller konzentrieren sich daher lieber auf andere Branchen. Trotzdem ist die emissionsfreie Baustelle schon Realität. Die Firma Wacker Neuson liefert mit ihrer „zero emission“-Familie alle dafür benötigten E-Geräte – vom akkubetriebenen Stampfer über den elektrischen Radlader bis hin zum E-Minibagger. „Aufgrund der sich verschärfenden Emissionsthematik, insbesondere im innerstädtischen Bereich, und den immer wirtschaftlicheren Lösungen, sehen wir einen steigenden Bedarf für emissionsfreie Lösungen“, sagt Alexander Greschner, Vertriebsvorstand der Wacker Neuson Group.

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Foto: Ute Schroeter

Das solarbetriebene Haldenband von Keestrack S5e Solar fördert 15.000 t/h Material pro Stunde.

Die E-Riesen sind längst am Start

Was im Kleinen immer normaler wird, ist im Großen noch eine Sensation. Im Steinbruch Sulzau bei Salzburg in Österreich, der von der Firma Deisl-Beton betrieben wird, erfolgt der Gesteinsabbau schon seit 2013 mit einem Elektrogroßbagger. Der 85 t schwere „Öko-Miner“ basiert auf einem Hyundai Raupenbagger R800LC-9, der anstelle eines Dieselmotors einen Elektromotor eingebaut bekam. Das Großgerät mit 5,5-m³-Tieflöffel belädt Muldenkipper und baut jährlich 800.000 t Material ab. Ein Dieselmotor in mobilen Geräten hat einen Wirkungsgrad von ca. 30 % mechanischer Energie, der Rest geht als Abwärme verloren, bzw. muss wiederum gekühlt werden. Ein Elektromotor hat einen Wirkungsgrad von ca. 97 %. Für den Betreiber geht die Wirtschaftlichkeit des Geräts voll auf, da mit weniger Energie höhere Leistungen erzielt werden.

„Luchs“ gewinnt Strom im Steinbruch

Und es geht noch eine Nummer größer und schwerer: Der weltweit größte batteriebetriebene Muldenkipper arbeitet seit 2018 im Steinbruch der Zementfabrik Vigier im Berner Jura in der Schweiz. Vollbeladen bringt das Fahrzeug ein Gewicht von 123 t auf die Waage. Konstruiert haben es die Baumaschinenfirma Kuhn Schweiz AG als Händler für Erdbewegungsmaschinen der Marke Komatsu und der Batteriespezialist Lithium Storage GmbH aus Illnau bei Zürich unter Mitarbeit von zwei Fachhochschulen und einem Forschungsinstitut. Der in einer Händler-Niederlassung mit Elektroantrieb umgerüstete Muldenkipper des Typs Komatsu 605 hat im Steinbruch einen baugleichen Großdumper mit Diesel-Antrieb ersetzt. Da im elektromodifizierten Fahrzeug für den Winterbetrieb

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13 PROZENT Steigung meistert der als Luchs getaufte eDumper in grünem Design. Derzeit überwindet der Muldenkipper eine Strecke von 3 km mit einem Höhenunterschied von 180 m. Pro Bergfahrt benötigt er rund 30 kWh. Auf der Talfahrt laden sich die Batterien um 40 kWh auf. Der Überschuss wird ins öﬀentliche Stromnetz eingespeist.

die Abwärme des Dieselmotors für das Heizen der Kippmulde fehlt, ist eine neukonstruierte Stahl-/ Gummi-Mulde von Duratray International auf das Chassis gesetzt worden. Der als „Luchs“ getaufte eDumper in seinem neuen grünen Design hat voll beladen Steigungen von bis zu 13 % zu meistern. Auf der Talfahrt laden sich die größten je in ein Fahrzeug eingebauten Batterien von 600 kWh wieder auf. Im aktuell anstehenden Abbau überwindet der Muldenkipper eine Einsatzstrecke von 3 km mit einem Höhenunterschied von rund 180 m und einer maximalen Steigung von 13 %. Dazu verbraucht er pro Bergfahrt etwa 30 kWh und kann bei der Talfahrt beladen mit 65 t Gestein bis zu 40 kWh zurück in die Akkus speichern. Der erwirtschaftete Überschuss bei 20 Fahrten täglich wird auf 200 kWh geschätzt und auf bis zu 77 MWh Strom pro Jahr beziffert. Dieser kann vom Betreiber ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden und führt so zu einem Nettogewinn. Die Einsparungen, die durch den Wegfall des Treibstoffs, also von rund 50.000 l Diesel, und fast 130 t CO2-Emissionen pro Jahr generiert werden, wiegen nach den bisherigen Erfahrungen von Vigier Cement die Investitionen des Betreibers für die Entwicklung und Nutzung des Fahrzeugs bei weitem auf. Dazu tragen auch die geringeren Wartungskosten für Elektromotoren und Batterien bei.

Muldenkipper mit Oberleitung

Es geht auch ohne Batterie. Das österreichische Unternehmen VA Erzberg hat sich für eine Oberleitungslösung entschieden, um seinen Muldenkipper anzutreiben. Der T236 Muldenkipper von Liebherr mit Diesel-Elektroantrieb ist mit Radnabenmotoren ausgestattet, die vom Oberleitungssystem mit Stromversorgt werden. Der Diesel-Elektromotor kommt nur zum Einsatz, wenn das Fahrzeug von der Oberleitung entkoppelt wird. Mittlerweile ist die Entwicklung der Elektrifizierungslösung des 100 t schweren Fahrzeugs abgeschlossen. Das Fahrzeug wurde intensiv an einer 500 m langen Oberleitungs-Teststrecke erprobt. Seit Ende September ist der Muldenkipper im Einsatz, eine 5 km lange Oberleitung führt durch den Steinbruch. VA Erzberg plant, die Hauptförderstrecken des Erzbergs komplett zu elektrifizieren und ab 2021 eine Flotte von T 236 Muldenkippern zu betreiben. Der Betreiber rechnet nach der Umstellung mit einer Dieseleinsparung von 3 Mio. Litern und 4.200 t CO₂ pro Jahr.

Bewährungsprobe für E-Lkw

Im Oktober dieses Jahres hat Volvo Trucks die praktische Erprobung einer vollelektrischen Transportlösung für die Bauindustrie gestartet. Zwei schwere Lkw wurden an das skandinavische Unterneh- .

Hier läuft´s mit Solarstrom rund

„Unsere Fahrgestelle sind so konzipiert, dass es keine Rolle spielt, welcher Antrieb genutzt wird.“ Roger Alm, Präsident von Volvo Trucks

Foto: Volvo Group Trucks Central Europe GmbH

Zum Betreiben von stationären Aufbereitungsmaschinen und Förderanlagen in Kieswerken ist überwiegend Strom die treibende Kraft, der, wenn er aus Kohlekraftwerken stammt, nicht gerade zum Klimaschutz beiträgt. Darüber hinaus ist der Strom aus regenerativen Energien auch wirtschaftlich. Daher nutzen einzelne Betreiber ihren Baggersee oder stillgelegte Abbauflächen zu Stromproduktion mittels Solarpanels. Derzeit entstehen auf einem Baggersee in Leimersheim mit ca. 14.000 m2 und insgesamt etwa 1,5 MWpeak zwei schwimmende Photovoltaik-Anlagen. Noch in diesem Jahr soll eine der Anlagen in Betrieb genommen und der Strom für die Versorgung des

dort schon in der fünften Generation betriebenen Kieswerks Pfadt GmbH Kieswerk – Baustoffe von Martin, Volker und Maximilian Pfadt genutzt werden. Durch die Anlage können insgesamt 548.000 kg CO2 pro Jahr eingespart werden. Gerade energieintensive Kieswerke sind für die Umstellung auf PV-Strom geeignet, denn die Sonne scheint vornehmlich zu Produktionszeiten, womit die Stromerzeugung genau zu den Lastgängen passt. Zusätzlich zu CO2 spart die schwimmende Photovoltaik-Anlage zudem Platz auf Freiflächen. Mit Solartechnik funktioniert auch der Prototyp eines raupenmobilen Haldenbandes. Vorgestellt hat es die Firma Keestrack auf der letzten bauma. Der S5e Solar fördert 15.000 t/h pro Stunde. Liefern die Photovoltaik-Module bei Schlechtwetter nicht ausreichend Energie oder übersteigt der Leistungsbedarf im intensiven Dauereinsatz die solar-gestützte Nachladekapazität, kann die Anlage über vorhandene externe Versorger, wie diesel-elektrische Brecher und Siebe, oder via Netzstrom angetrieben bzw. nachgeladen werden. Ein Prototyp soll bereits im Einsatz sein, an einer direkt solarbetriebenen Aufbereitungsanlage. Dort umspannen Photovoltaik-Module wie Sonnensegel das 23 m lange Förderband. Mit max. 9 kWh speisen sie die im Chassis installierte Anlagen-Batterie mit einer Kapazität von 23 kWh. Das Förderband (22 kW) und das Raupenfahrwerk (2 x 15 kW) werden direkt elektrisch angetrieben.

Steine transportieren und Strom gewinnen Foto: Volvo Trucks

men Swerock ausgeliefert. Mit mehr als 360 Steinbrüchen und 60 Betonwerken zählt Swerock zu den größten skandinavischen Anbietern von Baustoffen und Dienstleistungen für das Baugewerbe. „Lkw für die Bauwirtschaft benötigen in der Regel mehr Leistung und müssen robuster sein als die Fahrzeuge vieler anderer Branchen, was natürlich auch für Elektrofahrzeuge gilt“, so Jonas Odermalm, VP der Elektromobilitätssparte von Volvo Trucks. Im Rahmen der Tests wird ein mit einem Mischer ausgestatteter elektrischer Volvo FM Kunden mit Beton beliefern. Zudem wird ein mit einem Abrollkipper ausgestatteter elektrischer Volvo FMX bei größeren Infrastrukturprojekten zum Einsatz kommen. Mit dem Projekt soll untersucht werden, wie sich elektrisch angetriebene Lkw einsetzen lassen. Das Ziel ist eine Steigerung der Effizienz bei gleichzeitiger Abnahme der Klimabelastung. Neben der Analyse der Leistungsfähigkeit der eigentlichen Fahrzeuge geht es bei den Tests auch um die Ladeinfrastruktur als Ganzes. Hierbei sollen die besten Lademöglichkeiten entsprechend der Anforderungen getestet werden.

Dieses Förderband produziert Strom. Zwei Bandförderanlagen der Firma Famsa im schweizerischen Kanton Wallis erzeugen jährlich eine Energiemenge von 440.000 kWh, indem sie beim Transport der Gesteinsmaterialien Strom rückgewinnen. Das deckt den Strombedarf von 100 Wohnungen. Konkret wird beim Rückspeisebetrieb die anfallende generatorische Energie in das Versorgungsnetz zurückgeführt. Der Antrieb für das 700 m lange Förderband arbeitet mit einer Motorenleistung von 2 x 132 kW. Das Gefälle beträgt 172 m, wobei durch den Höhenunterschied der Antrieb mit beladenem Förderband generatorisch wirkt.

Aktenzeichen „grüne Energie“ ungelöst

Das skandinavische Unternehmen Swerock testet zwei schwere Lkw mit E-Antrieb.

Viele gute Ansätze und trotzdem bleiben noch viele Stolpersteine ungelöst. Die Bundesregierung wird vermutlich auf Importe setzen aus Ländern, die gute Bedingungen für die Erzeugung von Ökostrom bieten, dazu zählt Skandinavien, der Mittelmeerraum oder afrikanische Länder. Wie die Proteste gegen Windenergieanlagen oder Wasserkraftwerke überall auf der Welt zeigen, dürfte es schwer werden, allein die geeignete Infrastruktur zu schaffen. W

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