Vor allem die Blechlawinen vor Baustellen sollen durch bessere Vernetzung kürzer werden. Alle Partner sollen schneller wissen, wo wer ist.
Circa 980 000 Kilometer Stau hat der ADAC im Jahr 2014 auf Deutschlands Autobahnen insgesamt gezählt. Die Dauer aller Staus betrug umgerechnet etwa 32 Jahre – das ist neuer Rekord. Eine Ursache für die Blechlawinen sind die vielen Baustellen. Das stundenlange Warten im Auto könnte sich aber künftig verkürzen: Im Forschungsprojekt „SmartSite“ arbeiten Wissenschaftler der Universität Hohenheim unter der Leitung des Wirtschaftsinformatikers Professor Stefan Kirn gemeinsam mit Partnern aus der Bauindustrie an einer Verbesserung der Straßen und einer Optimierung des Bauprozesses. „Wir arbeiten an einer verbesserten und automatisierten Kommunikation aller Baustellenpartner“, erläutert Marcus Müller, Projektleiter der Universität Hohenheim.
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert das Projekt mit knapp drei Millionen Euro. 745 000 Euro davon entfallen auf die Universität Hohenheim und machen das Projekt zu einem der Schwergewichte der Forschung.
Die Wege der Fahrzeuge sollen optimiert werden
Der Asphaltbau stellt sehr hohe Ansprüche an die Logistik einer Baustelle. So darf der Asphalt auf der Strecke vom meist entfernt gelegenen Mischwerk bis zur Baustelle nicht abkühlen. Dies führt ansonsten dazu, dass er nicht mehr eingebaut werden kann, da die fertige Straße ansonsten beschädigt wird. Gleichzeitig muss der Asphaltfertiger kontinuierlich – also ohne Unterbrechungen – mit Material versorgt werden. Werden diese Faktoren nicht berücksichtigt, entstehen zusätzliche Kosten für die Instandsetzung mangelhafter Straßen. In der Bundesrepublik kam es dadurch in den vergangenen Jahren zu Kosten in Höhe von etwa 2,2 Milliarden Euro. Dies könnte sich künftig ändern: Wissenschaftler der Uni Hohenheim im Team um Professor Kirn arbeiten daran, diesen Prozess auf verschiedenen Ebenen zu optimieren. Anfang September 2015 konnten die Experten bereits erste praxistaugliche Ergebnisse in einem projektinternen Demonstrator präsentieren.
„Im ersten Schritt analysieren wir exakt den Weg des Asphalts vom Mischwerk bis zur Baustelle und alle damit verbundenen Herausforderungen“, sagt Marcus Müller. Damit alle Abläufe auf der Baustelle reibungslos funktionieren, muss der Asphalt rechtzeitig ankommen; er darf nicht abkühlen; die Fertigungsmaschine darf auf dem Weg nicht stehenbleiben. Dafür muss sie gleichmäßig beladen sein. „Dies ist eine logistische Herausforderung, die wir mit intelligenter, vernetzter IT unterstützen werden“, sagt Marcus Müller.
Alle relevanten Daten werden erfasst
Die mangelnde Vernetzung von Baumaschinen, Baustellenumgebung und Baustellenleitsystemen ist häufig eine wesentliche Ursache für Verzögerungen auf Baustellen: „So mangelt es dem verantwortlichen Einbaumeister häufig an Informationen – beispielsweise über die genaue Ankunftszeit des Lastwagens“, erläutert Marcus Müller. „Ähnlich ergeht es dem Mischmeister im Asphaltwerk: Er sollte den exakten Zeitpunkt kennen, wann der Lastwagen wieder von der Baustelle zurückkehrt, damit er den neuen Asphalt auf die entsprechende Temperatur vorheizen kann.“
Um die Kommunikation zu verbessern, werden zunächst die aktuellen und logistisch relevanten Daten – wie etwa die Geschwindigkeit des Lastwagens und des Fertigers – permanent sensorisch erfasst, dann per Cloud Computing gespeichert. Das Ziel: die Daten in dem so entstehenden cyber-physikalischen System zeitnah an alle Beteiligten wie Einbaumeister, Mischmeister oder Lastwagenfahrer weiterzugeben.