Fachgebiet Baubetrieb

Infra-Bau 4.0

Dynamische, semi-automatische Infra-Bau 4.0: Umplanung in Infrastrukturbauprojekten

Projektziel:

Investitionen in die Verkehrsinfrastruktur sind weltweit einer der größten Investitionsmärkte. Um Bauprojekte effizienter, kostentransparenter und termintreu umzusetzen wird die Digitalisierung als Tool zur Optimierung eingesetzt. Building Information Modeling (BIM) stellt hierbei eine wichtige Grundlage zur digitalen Prozessunterstützung und Datenhaltung dar. Der folgerichtige Schritt nach BIM ist die Vernetzung und Interoperabilität von Systemen, die automatisierte Fortschritts- und Änderungskontrolle auf der Baustelle, und damit verbunden ein besseres Risikomanagement und proaktives Handeln bei gestörten Bauabläufen durch automatisierte Umplanung.

 

Kernziel des Vorhabens ist daher die Schaffung einer technischen Umgebung zur dynamischen Anbindung verschiedenster, extrem heterogener Stakeholdersysteme und deren Partner in komplexen Ökosystemen mit volatilem Umgebungskontext. Dadurch soll eine kontinuierliche, (semi-)automatische Umplanung der Systemlandschaft basierend auf digitalen Planungs- und Live-Daten ermöglicht werden. Das digitale Planungsmodell (BIM) wird kontinuierlich durch Live-Daten bzw. diskontinuierlich durch Ist-
Daten aktualisiert, so dass Leistungswerte, Termine, Flächennutzungen und Kosten sowie das Bauwerksdatenmodell (Construction-Model) fortgeschrieben werden und stets aktuell sind.

 

Folgende Bausteine werden zur Erreichung des Projektziels konzipiert und entwickelt:

  • Methodik zur Anbindung neuer Partner im Ökosystem
  • Mit Simulation / Prognosekomponenten wird der zu erwartende weitere Ablauf des Fortschritts in Ökosystemprozessen (z. B. der Baufortschritt) prognostiziert.
  • Über dynamische erstellbare Dashboards erhalten unterschiedliche Partner im Ökosystem individuelle Möglichkeiten zur manuellen oder semi-automatisierten Umplanung und -konfiguration, falls diese nicht von
  • den Teilsystemen vollautomatisiert durchgeführt werden können.
  • Kontinuierliche Prüfungsmechanismen der Plattform stellen die Rahmenbedingungen für die Umplanung bereit
  • Für die Evaluierung wird prototypisch eine offene Integrationsplattform bereitgestellt. Hierbei ist es bewusst kein Ziel “yet another platform” zu erschaffen. Vielmehr dient das Konzept der offenen Integrationsplattform dazu, existierende Systeme, Geräte und Plattformen mit deren Diensten und Daten anbinden und die Laufzeitkomponenten evaluieren zu können. Sie stellt somit den „Kitt“ zwischen existierenden Systemen und Geräten im Infrastrukturbau-Ökosystemen dar.

Forschungsteam

Technische Universität Kaiserslautern Fachgebiet Baubetrieb und Bauwirtschaft, Fachbereich Bauingenieurwesen

Prof. Dr.-Ing. Karsten Körkemeyer

Aqib Rehman, M.Sc.

Daniel Walter, M.Sc.

Michelle Dillinger, B.Sc.

 

Projektpartner:

  • Drees und Sommer
  • CRANIMAX GmbH
  • Fraunhofer IESE
  • Fraunhofer ITWM
  • Science and Innovation Alliance Kaiserslautern e.V.
  • TU Kaiserslautern
  • Volvo Construction Equipment Germany GmbH
  • Smart Site Solutions GmbH
  • Wolff & Müller Tief- und Straßenbau GmbH & Co. KG
  • HOCHTIEF ViCon GmbH
  • Wayss & Freytag Ingenieurbau AG

Assoziierte Partner:

  • Tadano Demag GmbH
  • Commercial Vehicle Cluster Nutzfahrzeug GmbH
  • DBC Consulting GmbH
  • John Deere GmbH & Co. KG
  • F.K. Horn GmbH & Co. KG Bauunternehmung

 

Gefördert durch:

Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI)

 

Laufzeit

01.05.2020 - 31.12.2021

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