Digitale Trends

Straßenbau mit Bits und Bytes

Auch beim Bau von Verkehrswegen sorgt Hightech für mehr Effizienz.

30.03.2021
Straßenbau
Wolfgang Pozsogar
© ­Ammann

Wenn’s um Digitalisierung von Straßenbaustellen geht, wird häufig die Asfinag als ein Wegbereiter unter den Bauherren genannt. Dort tut sich tatsächlich einiges, wie Sabine Hruschka weiß, die Expertin für digitales Bauen in der für Österreichs Autobahnen- und Schnellstraßen-Finanzierungs-Aktiengesellschaft zuständigen Bundesgesellschaft ist: „BIM ist für uns seit 2016 ein Thema, damals wurden die ersten Pilotprojekte gestartet, heute laufen bereits mehr als 20 Projekte im Hoch- und Tiefbau sowie bei der Sanierung teilweise oder ausschließlich auf Basis von BIM-Planungen.“

Die A 26 bei Linz oder zwei Großprojekte auf der Arlberg-Schnellstraße S 16 nennt sie als Beispiele. Beim Bau der zweiten Röhre des Karawankentunnels kommt BIM zum Einsatz. Im Vorjahr wurde bei Sanierungsarbeiten beim Knoten A 1 und S 33 in einem gemeinsamen Projekt mit der Strabag erstmals eine 3D-Maschinensteuerung für die Fräse eingesetzt. Dabei ist die Asfinag als öffentlicher Auftraggeber bei ihren Ausschreibungen an das Bundesvergabegesetz gebunden, digitale Techniken können außerhalb von Pilotprojekten nur bedingt vorgeschrieben werden. Bieten Planer oder Bauunternehmen von sich aus solche Lösungen an, werde das natürlich unterstützt, betont Hruschka.

„Für uns ist es wichtig auszuprobieren, welchen Mehrwert digitale Lösungen für die Asfinag bringen“, erklärt die Expertin. Es ist ihr bewusst, dass die Digitalisierung dem Bauherrn viele interessante Möglichkeiten für Prozessoptimierungen bietet. Ein wesentliches Ziel für die Zukunft ist beispielsweise die Nutzung von Daten aus Planung und Bau mittels BIM für Betrieb und Erhaltung der Verkehrswege. Die Asfinag hat bereits eine eigene Plattform für den dazu notwendigen Datenaustausch geschaffen. Hier könnten in Zukunft auch von Maschinen gelieferte Daten übernommen werden, sagt Hruschka.

Ökonomische und ökologische Vorteile

Grundsätzlich stellen Baumaschinen schon seit einigen Jahren nützliche Informationen zur Verfügung, etwa beim Straßenbau Daten aus der Verdichtungskontrolle oder Parameter aus dem Asphalteinbau. Die Digitalisierung bei Walzen und Fertigern hat allerdings nicht allein das Ziel, Dokumentationen zu liefern. Mehr noch geht es darum, die Effizienz und die Qualität der Arbeit zu optimieren. Für Günther Kühn, General Manager von Bomag Österreich, bringen diese Techniken auch wesentliche ökologische Vorteile: „Mit Bomap Connect hat der Walzenfahrer eine Art Navi auf Smartphone oder Tablet, er sieht, wo er bereits ausreichend verdichtet hat und wo noch nicht“, erläutert er: „Weniger Walzenfahrten bedeuten weniger Sprit und damit weniger Emissionen.“

© Bomag

Trendthema Vernetzung

Der Trend geht derzeit in Richtung Vernetzung. Bomap Connect etwa bietet, wie Kühn betont, die Möglichkeit, alle an der Verdichtung beteiligten Maschinen und Geräte unabhängig von der Marke in das System der Kontrolle und Dokumentation einzubinden. Die Aufnahme der Verbindung mit der Walze dauere nur Sekunden, verspricht Bomag. Erfasst für die Baustellendokumentation werden neben dem EVIB-Wert die Temperatur, die Frequenz und die Amplitude. Die Vernetzung aller beteiligten Walzen erfolgt über eine Cloud-Anwendung in Echtzeit und die Daten stehen in Sekunden zur Verfügung – etwa dem Fahrer als übersichtliche Farbkarte in Google Maps. Durch die Cloud-Lösung ist der Verdichtungsfortschritt von jedem Ort aus einsehbar. Bei ausgewählten Kunden hat Bomag derzeit bereits den nächsten Entwicklungsschritt im Einsatz, bei dem der gesamte Prozess rund um den Fertiger in das System eingebunden werden kann, erzählt Kühn.

Vögele hat eine umfassende Lösung bereits im Angebot. „Bei Witos Paving Plus vernetzen wir alle Prozessbeteiligten in Echtzeit“, erzählt Martin Friedl, Geschäftsführer von Wirtgen in Österreich. Die Mischmeister im Asphaltmischwerk, die Lkw-Fahrer beim Transportunternehmen und das gesamte Einbauteam vor Ort sind miteinander durch fünf verschiedene Module verbunden. Planern und Bauleitern verschafft diese Lösung einen umfassenden Überblick über die laufende Baumaßnahme. Beim Asphaltaufbau auf der Start- und Landebahn eines Flughafens in der Nähe von Wilhelmshaven ersparten die präzisen Planungsmöglichkeiten und die Lernfähigkeiten dieses intelligenten Systems täglich zwei Mischgut-Lkws, die Wartezeit der Transporter wurde signifikant verringert und die Produktivität konnte um insgesamt 13 Prozent gesteigert werden. Neben der dynamischen Logistik- und Maschinensteuerung liefert das System eine umfassende digitale Prozessdokumentation.

Mit Witos Paving Plus von Vögele können alle Prozess­beteiligten vom Asphaltmischwerk bis zum Einbauteam miteinander verbunden werden.

© Vögele

Fahrer-Assistenz

Volvo hat speziell für den Straßenbau die Co-Pilot-Assistenzsysteme Pave Assist und Compact Assist entwickelt. Sie basieren ebenfalls auf dem gängigen Android-System und lassen sich damit auf verschiedensten Endgeräten nützen. Der Pave Assist besteht aus den Modulen Thermal Profiling, Weather View, Material Manager und als Ergänzung Volvo Smart View. Damit werden dem Fahrer alle für seine Arbeit wichtigen Daten von der Einbautemperatur über die Wetterentwicklung in den nächsten Stunden bis zum Materialmanagement übersichtlich zur Verfügung gestellt. Der Compact Assist für Walzen zeigt auf Basis verschiedener Kriterien von einzelnen Walzenübergängen bis zur Oberflächentemperatur, wo bereits verdichtet wurde. Zusätzlich kann das Assistenzsystem mit einer Kalibrierungsfunktion ergänzt werden, mit dem der Anwender ein Dichteziel festlegen und überwachen kann. Ziel der Assistenzsysteme ist die Unterstützung der Einbaumannschaft vor Ort. Zusätzlich können auch hier die Daten auf einem Server gesammelt und tagesaktuell oder im Nachgang des Bauprojekts ausgewertet und genutzt werden.

Ammann bietet für seine Fertiger das automatisierte Einbausystem PaveManager 2.0. Es überwacht die Arbeitsschritte und liefert den Bedienern wichtige Statusmeldungen. Die für präzise Einbauergebnisse nötigen Funktionen werden ebenfalls damit gesteuert. Für die Asphaltverdichtung mit Ammann-Walzen bietet das seit 150 Jahren bestehende und nach wie vor in Familienbesitz stehende Unternehmen das ACE-System zur Überwachung des Verdichtungsfortschritts. Es passt die Amplitude und Frequenz auch automatisch an die Bodenbeschaffenheit an. Die Technologien bringen höhere Qualität, machen Nacharbeiten überflüssig und minimieren Emissionen, streicht Ammann hervor.

Volvos Co-Pilot Pave Assist für den Fertigerfahrer zeigt alle wichtigen Daten von der ­Einbau­temperatur über die Wetterwarnung bis zum Materialmanagement an.

© Volvo CE

Offenen Schnittstelle gefragt

Pioniere bei der Nutzung der neuen digitalen Lösungen sind die großen Bauunternehmen. Im Zusammenhang mit dem Kauf eines neuen Fertigers von Dynapac betonte beispielsweise die Strabag, dass die intelligente Steuerungssoftware der Maschine, die alle relevanten Einbauparameter unterstützt, überwacht und dokumentiert, ein wichtiges Entscheidungskriterium war. Außerdem zählte, dass auch Dynapac nach dem Prinzip der offenen Schnittstellen arbeitet, womit Drittanbieter von Assistenzsystemen für den Straßenbau problemlos eingebunden werden können.

Dynapac bietet in seinem digitalen Portfolio für Fertiger auch einen MatTracker. Die Maschine ist mit Sensoren ausgestattet, die sowohl die Höhe aus auch die Einbaubreite vollautomatisch messen und die Bohle steuern. Das erspart einen Mitgänger, je nach Einsatz mehrere Zentimeter Arbeitsfläche, der Bediener muss sich nicht im Gefahrenbereich des Gegenverkehrs bewegen und kann den Einbau trotzdem optimal unterstützen. Solche Lösungen vermitteln auch einen Blick in die Zukunft – autonom oder weitgehend autonom fahrende Baumaschinen werden in zehn oder zwanzig Jahren das Geschehen auf großen Baustellen prägen.

Neuheit: Straßensanierung mit Nanotechnologie

Kürzere Bauzeit, geringere Kosten und deutlich längere Haltbarkeit sind – so der Anbieter – die Vorteile einer neuen Technologie zur Sanierung von Verkehrswegen. Bei diesem Panmax genannten System wird das beim Abtragen der obersten Decke anfallende Material vor Ort recycelt und mit Nanopartikeln – ein Silizium-Polymer-Additiv – sowie handelsüblichem Zement stabilisiert. Das für den jeweiligen Einsatz optimale Verhältnis dieser Materialien wird durch auf Basis einer Analyse von Bodenproben festgelegt. Für das Auftragen der neuen Oberfläche sind je nach Baustelle Fräse, Grader, Streuwagen und Walze erforderlich.

Eingesetzt wurde diese Technologie etwa bei der Straßensanierung in einer bayrischen Gemeinde. Die Techniker von Panmax schafften die Wiederher­stellung von 3.000 Quadratmeter Fläche in nur einem Tag, nach weiteren 24 Stunden Aushärtungszeit rollte der Verkehr wieder durch die Gemeinde. Im Anschluss an diese Maßnahmen wurde eine 6 cm dicke Asphaltschicht aufgetragen. Die Kosten dieser Sanierung seien wesentlich geringer als bei konven­tionellen Methoden, argumentiert der Anbieter, die Sanierung sei hochwertig und rasch durchgeführt. Infos und Videos über diese neue Technologie auf www.panmax.de.

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