Bagger-Aushub immer im exakten Soll
Automatisierte Maschinensteuerungen steigern die Produktivität
Mit dem zunehmenden Einsatz automatisierter Technologie werden Unternehmen bei Ausführung ihrer Bauprojekte produktiver werden. Davon ist Carsten Frantzen, Senior Director des Geschäftsbereichs Bau in der EMEA-Region bei der Topcon Positioning Group, überzeugt. Er befasst sich mit der Technik, die die Aushubverfahren automatisiert. Im Jahr 2017 meldete die Baubranche, dass die Produktivität seit 2000 im Durchschnitt nur um 1 % gewachsen war. Dagegen gab es einen Zuwachs von 3,6 % in der Fertigungsindustrie.
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Die Produktivitätsniveaus sind in den vergangenen Jahren im Vergleich zu den Neunzigern sogar gesunken. Dafür sind laut Frantzen einige Faktoren verantwortlich: Um etwa Personal zu schützen, ist die Zahl der Arbeitsstunden auf Baustellen gesunken. Die Gesetze zu Sicherheit und Gesundheitsschutz wurden zudem verschärft, die Arbeitsmethoden wurden daher restriktiver. Zudem ist die Einführung digitaler Technologien in verschiedenen Sektoren unterschiedlich zu bewerten. In der Fertigung gibt es beispielsweise meistens eine vollständig automatisierte Produktionslinie.
Auf Baustellen wird die Automatisierung durch Steuerungssysteme bei Gradern und Planierraupen schon länger umgesetzt, bei Baggern aber zögerlicher: Aktuell beträgt der Verbreitungsgrad rund 10 %, gegenüber mehr als 50 % bei Planierraupen. Dafür sieht Frantzen zwei Hauptgründe. Zum einen sei es deutlich schwieriger, die Produktivität von Baggern zu steigern. Zum anderen habe es über Jahre hinweg erfahrene Maschinenführer gegeben, die zur Verfügung standen. Jetzt aber gebe es zu wenig qualifizierte Maschinisten, da dieses Berufsbild bisher als weniger attraktiv gegolten habe. Das ändere sich jedoch durch den steigenden Automatisierungsgrad. Zudem nehme die Notwendigkeit, die Produktivität zu steigern, stark zu.
Maschinensteuerungen verwenden GNSS-Daten und 3D-Modelle aus dem BIM-Gesamtmodell, um Erdarbeiten akkurat auszuführen. Eine Kombination von Satellitenortung und Sensorik auf der Maschine berechnet die exakte Position der Maschine und zum Beispiel des Baggerlöffels. Die Maschine zeigt dem Bediener die genaue Position der Maschine, den Sollhorizont und das Aushubergebnis an. Das ermöglicht es, die Operation zu automatisieren, anstatt sich auf manuelle Bedienung und menschliches Ermessen zu verlassen.
Heutige Maschinensteuerungs-Systeme optimieren Materialaushub und -einbau und damit den Massenausgleich, die Einhaltung der geforderten Höhen sowie die Verdichtung. Das wiederum ermöglicht es den Anwendern, sich mehr auf die Materialwirtschaft und die Baustellensicherheit zu konzentrieren. Durch die direkte Kontrolle von Materialmengen und die Nutzung innovativer Technik sparen Unternehmen Zeit, Materialien und Kosten auf der Baustelle.
Jetzt hat sich die Technik mit der Einführung der Automatisierung noch weiter entwickelt. Ein Beispiel dafür ist laut Frantzen die neue automatische Steuerung Topcon X-53x für Bagger. Sie sei speziell entwickelt worden, um beim Aushub auf Soll in flachen, stufigen oder schrägen Anwendungen die Tiefen automatisiert zu kontrollieren. Die Komponenten aus bisherigen Systemen seien um eine automatische Hydrauliksteuerung ergänzt worden. Profis könnten mit dem System besser und schneller arbeiten, und Einsteiger könnten es wesentlich leichter erlernen.
Das System kann in Verbindung mit Cloudlösungen wie Sitelink3D eingesetzt werden. Damit können Teams aus der Ferne auf die Maschine zugreifen. Während der Durchführung können Berichte von jeder Maschine erstellt und digital übermittelt werden. Daten und Entwürfe können zwischen Büro und Kabinen-Display kommuniziert werden. Maschinenführer sehen in Echtzeit, wenn Änderungen vorgenommen werden. Der Aufwand für Nachbesserungen sinkt.
Automatische Systeme wie die Topcon X-53x reduzieren das Risiko von Mehraushub, so Frantzen. Der Baggerfahrer arbeite immer in korrekter Position, der Aushub erfolge permanent auf korrekter Höhe.
Automatisierte Maschinensteuerungen würden die Produktivität auf Baustellen erheblich steigern. Inzwischen würden weltweit diese Steuerungen vermehrt genutzt. Frantzen sieht eine große Chance für die Branche darin, "Bauabläufe durch Investitionen diese Technologie weiter zu automatisieren und die digitale Transformation zu einer vollständig automatisierten Baustelle zu vollziehen".
Weitere Informationen zur automatischen Baggersteuerung von Topcon finden Interessierte unter www.topconpositioning.com/de/automatik-bagger.
