Zukunft des Bauens - erste vollautomatisierte 5G-Baustelle

Intelligente Steuerkonsolen navigieren einen Radladerfahrer zu einem Erdaushub und zeigen an, welche Menge Material dort umgeschlagen werden soll. Alarmsysteme warnen, wenn durch das Erdreich auf einem Laster demnächst die maximale Achslast überschritten wird. Das sind Beispiele für mögliche Funktionen auf einer modernen 5G-Baustelle. Ingenieure der Technischen Universität (TU) Dresden entwickeln aktuell mit Partnern neue Maschinen- und Kommunikationstechnologien für solch eine vernetzte Baustelle.
 
"Bauen 4.0. Effizienz und Produktivitätssteigerung von Bauprozessen durch Vernetzung und Kommunikation mobiler Arbeitsmaschinen" heißt das Verbundprojekt, das von der TU Dresden mit ihren Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft realisiert wird. Im Rahmen des Projekts sollen bisherige Baumaschinen so weiterentwickelt werden, dass Arbeitsaufgaben teilautomatisiert oder vollautomatisiert ausgeführt werden können.

Getestet werden die Anwendungen auf einer Testbaustelle

In den kommenden drei Jahren werden die entwickelten Anwendungen auf einer testweise erstellten 5G-Baustelle getestet. Der Schwerpunkt des Projekts liegt bei Erdbewegungsmaschinen und bei Aufgaben rund um den Tiefbau. Eine wichtige Voraussetzung für die erste automatisierte 5G-Baustelle Deutschlands ist die gelungene Kommunikation zwischen den Maschinen sowie zwischen Mensch und Maschine und von Maschinen mit der Cloud. Möglich ist sie nur mit einer vollumfänglichen Vernetzung und einer kabellosen Kommunikation. Auch daran werden die Forscher arbeiten.

Ein Projekt mit 5G auf der Baustelle

Das jetzige Projekt hat Pilotcharakter, erklärt die TU Dresden. Dabei werde der komplette Kommunikationsweg "von der Bau- und Prozessplanung über die Baustellenlogistik bis hin zur Maschine" erforscht. "Die große Herausforderung besteht darin, manuell steuerbare Baumaschinen geschickt durch zusätzliche elektronische Ansteuerungen zu erweitern", erläutert der Koordinator des Verbundprojektes, Prof. Jürgen Weber. Er ist Direktor des Institutes für Mechatronischen Maschinenbau an der TU Dresden.
 
Eine weitere Herausforderung ist der Aufbau einer digitalen Baustellenlogistik für die 5G-Baustelle. Damit ist jederzeit bekannt, welches Material oder Werkzeug sich an welchem Ort befindet und zu welcher Zeit wo gebraucht wird. Bis zur Baustelle mit komplett selbstständig arbeitenden Baggern, Radladern und Ladekränen ist aber noch viel Entwicklungsarbeit notwendig, urteilt die TU Dresden. Ein Schritt in diese Richtung seien digitale Assistenzsysteme wie eine VR-Brille, die dem Baggerfahrer beispielsweise nach der Bodenvermessung einen Blick ins Erdreich der Baustelle zeigt. So erkennt er unter anderem mögliche Versorgungsleitungen.

Das Projekt wird vom Bund gefordert

Am Verbundprojekt ist neben der Professur für Fluid-Mechatronische Systemtechnik (Prof. Weber) von der TU Dresden beispielsweise die Stiftungsprofessur für Baumaschinen beteiligt. Weitere Beteiligte sind der Telekom Chair für Kommunikationsnetze, der Vodafone Chair für Mobile Nachrichtensysteme, der Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik von der TU München sowie zwanzig Unternehmen aus der Wirtschaft. Gefördert wird das neun Millionen Euro schwere Projekt in den nächsten drei Jahren mit 4,8 Millionen Euro. Sie stammen aus dem Forschungsprogramm "Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

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