Entwicklungen in der Industrie 4.0 richteten ihren Fokus fast ausschließlich auf Produktion und Logistik in der Massenfertigung. Nach und nach treten inzwischen aber Anwendungen außerhalb der klassischen Prozessketten in den Vordergrund. Viele Branchen erkennen mittlerweile das Potential vernetzter IT-Strukturen und des Internet-of-Things (IoT). Seit Ende 2017 gehört auch der Straßenbau dazu. Das Projekt „Robot – Straßenbau 4.0“ erforscht Möglichkeiten, Informationen zu vernetzen und Automatisierung beim Asphalteinbau zu nutzen.
Zu den Gründungspartnern des neuen Forschungsprojekts gehört neben der TPA GmbH auch die STRABAG AG als eines der größten Bauunternehmen Europas. Das Kompetenzzentrum des Konzerns erforscht bereits seit vielen Jahren Verfahren, um branchentypische Prozesse und die Produktion in seinen Geschäftsfeldern zu optimieren. Im Rahmen der neu gegründeten Gruppe hoffen die Verantwortlichen, durch die Zusammenarbeit mit weiteren Unternehmen die Entwicklung praxisorientierter Anwendungen etwa beim Asphalteinbau zu beschleunigen. Die Bundesregierung betrachtet das Vorhaben offenbar als vielversprechend und unterstützt die Forschung mit Fördergelder in Höhe von 1,7 Millionen Euro. Interessiert zeigen sich vor allem das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) und die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), aus deren Haushalt die Zuschüsse finanziert werden. Beide haben zunächst eine Kooperation für drei Jahre zugesagt, stellen aber ausdrücklich eine Verlängerung der Unterstützung in der Zukunft in Aussicht.
Umfangreiche Vernetzung zwischen Sensoren und Maschinen
Eine der wichtigsten Aufgaben der Initiative wird der Asphalteinbau sein, bei dem gleich mehrere Probleme die bisherigen Verfahren erschweren. Kritisch ist unter anderem, dass die überwiegende Mehrheit der Arbeiten bei fließendem Verkehr stattfindet. Der sogenannte halbseitige Einbau verhindert Sperrungen wichtiger Verkehrsachsen und wird deshalb bevorzugt eingesetzt, wenn Reparaturen an mehrspurigen Straßen durchgeführt werden müssen. Es bedeutet jedoch, dass ein deutlich erhöhtes Unfallrisiko für Verkehrsteilnehmer und Arbeiter besteht. Gleichzeitig bestehen gute Bedingungen für eine schnelle Umsetzung der Ergebnisse, denn Baumaschinen beim Asphalteinbau verwenden schon heute zahlreiche Sensoren. Fräsen, Walzen oder Teermaschinen werden mit Daten versorgt, die äußere Parameter wie die Position und innere – etwa Materialeigenschaften – umfassen. Diese werden bislang nur isoliert ausgewertet und nicht untereinander verknüpft. Eines der Ziele ist deshalb, alle lokal erfassten Signale auch zentral zur Verfügung zu stellen und darüber die Kommunikation zwischen einzelnen Maschinen zu ermöglichen.
Vollständige Automation in den kommenden drei Jahren
Als mittelfristiges Ziel hat sich das Forschungsprojekt die Aufgabe gesetzt, innerhalb der kommenden drei Jahren eine vollständige Automation im Straßenbau zu erreichen. Durch die Auswertung der bereits vorhandenen Daten und die Integration zusätzlicher Quellen wie die zusätzliche Positionsbestimmung über GPS sollen alle Instanzen beim Asphalteinbau ihre Arbeitsschritte koordinieren. Die erste Aufgabe besteht allerdings in der internen Digitalisierung der vorhandenen Messwerte und Einstellungen. Diese müssen bislang in den meisten Fällen noch immer für jeden Arbeitsschritt manuell eingegeben und kontrolliert werden. Das Forschungsprojekt zeigt sich deshalb zuversichtlich, durch die Automatisierung bereits kurzfristig die Effizienz deutlich steigern zu können.
Hinweis in eigener Sache
Dieses Thema und viele weitere digitale Ansätze werden sicher auch auf dem zweiten Handwerkscamp am 17. und 18. März 2018 in Berlin zur Sprache kommen. Wer aktiv die Digitalisierung vorantreiben möchte, lässt sich nicht auf einer Konferenz berieseln. Auf diesem Barcamp speziell für das Bauhandwerk bringen die Teilnehmer ihre Themen mit und tauschen sich aus über die digitale Transformation, Tablets, Drohnen, 3D-Betondruck und vieles andere mehr.
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