Baustelle 4.0: nachhaltig & vernetzt

Schließlich bieten Metropolen mehr Arbeitsplätze, der Lebensstandard ist höher und der Zugang zu Bildung sowie medizinischer Versorgung ist leichter. Von der wachsenden Verstädterung profitiert die Baubranche weltweit und langfristig. Egal, ob es um Wohnbau, Gewerbe- und Industriebau oder um den Ausbau der Verkehrs- und Bildungsinfrastruktur geht, die wachsenden Metropolen versprechen gute Aussichten für Bauunternehmen. Weil die durchschnittliche Lebenserwartung weiter steigt, müssen bestehende Gebäude altersgerecht modifiziert werden.

Auf der Fachmesse Bauma in München stellte ZF kürzlich elektro-mechanische Antriebssysteme vor, die explizit für Baumaschinen ausgelegt sind. Besonderes Potenzial bieten hier kompakte Baumaschinen sowie Sonderfahrzeuge im Lkw-Segment, etwa Fahrmischer. Hier werden verschärfte lokale Einschränkungen zuerst greifen. Bei seinen Lösungen profitiert ZF von Synergieeffekten, die sich aus dem vielfältigen Produktportfolio des Konzerns ergeben. So basiert das auf der Bauma präsentierte Konzept eines E-Fahrmischers auf den Elektro-Antrieben der AVE130, die ZF ursprünglich für Busse entwickelt hat.

Dem höheren Anschaffungspreis eines derartigen elektrischen Aggregats stehen niedrigere Betriebs- und Wartungskosten gegenüber. Neben Kosteneffizienz und Abgasfreiheit ist auch in vielen urbanen Anwendungen niedrigere Lärmemission wichtig: Elektrische Baumaschinen erzeugen im Vergleich zu dieselbetriebenen Fahrzeugen weniger Lärm. „Das heißt, dass Unternehmen ihre Maschinen nachts oder in besonders geräuschsensiblen Bereichen besser einsetzen können – beispielsweise in der Nähe von Krankenhäusern“, sagt Stempfer.

Neben der Elektrifizierung der Baumaschinen, erfasst die Baustellen weltweit eine weitere Entwicklung. „Wir gehen davon aus, dass in fünf Jahren alle Maschinen am Bau miteinander vernetzt sind“, sagt Dr. Christian Reischl. Er ist bei ZF in der Business Unit Off-Highway für das Thema „Connectivity“ zuständig. Das ist zwar eine erfreuliche Aussicht, doch hinkt insbesondere die deutsche Baubranche bei der Digitalisierung hinterher. Verantwortlich dafür ist paradoxerweise die gute wirtschaftliche Lage. Weil Bauunternehmen damit beschäftigt sind, ihre vollen Auftragsbücher abzuarbeiten, beschäftigen sie sich zuwenig mit dem Gedanken, in Zukunftstechnologien zu investieren. „Dabei ist es gerade jetzt sinnvoll, das zu tun“, sagt Reischl. Um sich von Wettbewerbern dauerhaft abzugrenzen, müssten Bauunternehmen schließlich so effizient wie möglich arbeiten. Digitalisierung und Vernetzung der Baumaschinen erhöht die Verfügbarkeit und den Wirkungsgrad der eingesetzten Fahrzeuge.

Einen Beitrag dazu leistet unter anderem eine offene Telematik-Lösung, wie ZF sie mit Openmatics anbietet. Deren vielfältige Einsatzmöglichkeiten gestattet Bauunternehmen ein effektives Flottenmanagement. Auch ist es möglich, Logistikketten mit Hilfe von Bluetooth-Tags so zu managen, dass durch eine verbesserte Planung einzelne Projektschritte reibungsloser aufeinander folgen. Ebenso können smarte Tags automatisch die Betriebsstunden von Maschinen erfassen. So lassen sich notwendige Wartungen vorausschauend planen, was Ausfälle vermeidet.

Momentan geht es noch primär darum, bereits vorhandene Lösungen – von Herstellern, Dienstleistern und Zulieferern – in Cloud-Services zu integrieren. „Langfristig haben wir jedoch das Ziel, ganze Prozessketten zu optimieren“, sagt Reischl. Für einen Effizienzgewinn ist es notwendig, dass Fahrzeuge oder Maschinen miteinander kommunizieren. Ein typisches Beispiel dafür auf der Baustelle wäre die automatisierte Materialanlieferung. So könnte der Bagger den Fahrmischer selbstständig bestellen, sobald ein Graben bereit ist, um mit Zement gefüllt zu werden. Doch eröffnet die Digitalisierung der Baustelle noch weitere Freiräume: „Wir sehen heute schon im Mining Bereich vollautonome Fahrzeuge und wir werden für bestimmte Einsätze auch auf Baustellen automatisiertes und autonomes Fahren erleben, bevor es im öffentlichen Straßenverkehr soweit ist“, sagt Reischl. Schließlich sind Baustellen vergleichsweise übersichtliche, abgegrenzte Areale. Dadurch sind die möglichen Situationen weniger vielfältig, die eine KI-Steuerbox wie die ZF ProAI RoboThink regeln müsste. Eine weitere Entwicklung auf der Baustelle der Zukunft ist der verstärkte Einsatz von Sensorik in Baufahrzeugen und Baumaschinen, primär um Menschen in Gefahrenbereichen zu erkennen und zu schützen aber auch um Kollisionen unter den Fahrzeugen zu verhindern.