Deutschlands Straßen sind ein Dauerpatient. Unzählige Baumaßnahmen verursachen regelmäßig kilometerlange Staus. Die daraus resultierenden negativen finanziellen Folgen für die Volkswirtschaft lassen sich kaum beziffern. Diese Probleme verlangen stabile Lösungen für eine dauerhaft funktionierende Infrastruktur: innovative Materialien und Konstruktionen etwa, aber auch automatisierte Bauverfahren und neuwertige Informationssysteme nach den Prinzipien der vierten industriellen Revolution. Sie erreichen die Branche nur schleppend – bislang. Das „SmartSite“-Projekt will das ändern.

Für SmartSite haben sich im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) und unter der Führung von Drees & Sommer mehrere Spezialisten aus Wissenschaft und Wirtschaft zu einem Forschungskonsortium zusammengefunden. Beteiligt sind die Ammann Verdichtung GmbH, die ceapoint aec technologies GmbH, die Ed. Züblin AG, die Universität Hohenheim und die Topcon Deutschland GmbH. Ihr gemeinsames Ziel: eine verbesserte Qualität des Asphaltstraßenbaus bei gleichzeitiger Reduzierung der Bauzeiten.

SmartSite will Einzelsysteme entlang der gesamten Wertschöpfungskette vernetzen und sie mit zusätzlichen steuerungsrelevanten Informationen aus der Umgebung der Baustelle versorgen, die während des Fertigungsprozesses von Nutzen sind. Der Prozess wird von der Asphaltmischanlage über den Transport bis zur einzelnen Baumaschine mittels mobiler Anwendungen gesteuert und überwacht. Im Vordergrund stehen hierbei selbststeuernde Systeme, die autonom auf die Umweltbedingungen und sonstigen Einflüsse im Produktionsprozess reagieren.

Eine cloudbasierte Plattform bildet die Basis des SmartSite-Projekts. Auf ihr finden sich alle gesammelten Informationen, auf die Baubeteiligte über rollenbasierte Benutzeroberflächen jederzeit sicher, ortsunabhängig und personifiziert zugreifen können. Das System stellt neben modellbasierten Planungsdaten stets Neuigkeiten zum aktuellen Baugeschehen bereit und dient somit als wesentliches Planungs- und Kommunikationsinstrument innerhalb eines Projekts. Basierend auf dem Modellgedanken von BIM (Building Information Modelling) schafft das SmartSite-System die Voraussetzung für intelligente Bauprozesse, indem es den Informationsaustausch zwischen Baumaschinen, zwischen Baustellenumgebung und Baumaschine sowie zwischen Bauleitung und Baumaschine automatisiert steuert. Zusätzliche Planungsinformationen wie Terminpläne und die Logistiksteuerung ergänzen die 3-D-Planungsdaten im weiteren Projektverlauf. Das Soll-Modell ist essenziell für die spätere Maschinensteuerung und Bauausführung während das BIM-Modell mit neuen bau- und kontextspezifischen Daten gespeist wird. Im virtuellen System spiegelt sich die physikalische Straßenbaustelle. Dieses integrierte Verfahren zur automatisierten Rückkopplung und Analyse erlaubt schnelle Kontrollen und Übersichten über den Baufortschritt oder über Störungen. Soll- und Ist-Daten sind zu jedem Zeitpunkt verfügbar und vergleichbar.

Die in SmartSite entwickelte offene Plattform vereint also Planung, Prozess- und Maschinensteuerung, Dokumentation sowie Kontrolle des Asphaltstraßenbaus. Die Plattform mit ihren vielfältigen Schnittstellen ermöglicht die Nutzung unterschiedlicher Systeme. Sie bietet beispielsweise die Chance, aufbauend auf der 3-D-Planung, Logistikabläufe und Gerätedispositionen zu organisieren. Besonders im technischen Bereich profitiert SmartSite von offenen Schnittstellen. Baumaschinen können unabhängig vom Hersteller mit der SmartSite-Technologie zur Steuerung und Dokumentation von Bauprozessen ausgestattet werden, sodass eine Kombination von Maschinen unterschiedlicher Hersteller möglich ist.

Erste praxistaugliche Ergebnisse kann das Forschungskonsortium bereits vorweisen. Alle Beteiligten sind zuversichtlich, dass die Prozesssteuerung über eine einzige Plattform sowie autonom fahrende Baumaschinen bald der Realität angehören. Im September 2016 demonstriert das Konsortium seine Ergebnisse aus drei Jahren Forschung auf einer realen Baustelle. Lesen Sie mehr unter: www.smartsite-project.de.