Ganzheitliche Analyse, Modellierung und Digitalisierung der Echtzeitprozesse für die Herstellung von Betonfahrbahnen (Berichte aus dem Institut für Systemdynamik Universität Stuttgart)

Das Verkehrsinfrastrukturnetz ist das Rückgrat der Wirtschaft. Besonders der Güterverkehr sorgt für eine steigende Belastung der Straßen. Somit erhöht sich der Aufwand für Erhaltungs- und Ausbaumaßnahmen. Ein weiterer Aspekt der Forschung ist der Ausbau der Digitalisierung im Bauwesen. Betonautobahnen werden während der Bauausführung typischerweise in Papierform begleitet. Ein reibungsfreier Ablauf hängt von der guten Kommunikation vor Ort ab. Ganzheitliche Datenanalysen, der digitale Echtzeitinformationsaustausch sowie der Einsatz von Modellen über die Prozessschrittgrenzen hinweg sind in der Baupraxis nicht möglich. Das Ziel dieser Untersuchung ist es den Bauprozess unter dem Aspekt der Digitalisierung zu betrachten und modellbasierte Ansätze abzuleiten, um den Bauprozess zu optimieren. Hierzu wird der Stand der Technik der Betonfahrbahnherstellung analysiert. Darauf aufbauend werden die Echtzeitprozesse sowie die Datenerfassung zum systematischen Aufbau einer ganzheitlichen Datenbasis modelliert. In drei Detailstudien werden exemplarisch weiterführende Konzepte, welche das Potential der Baustelle von morgen beleuchten, präsentiert. Ein weiterer Aspekt der Digitalisierungsstrategie ist die Neukonzeption und Erprobung eines zentralen Prozessinformationssystems in Echtzeit auf der Baustelle. Hierbei besteht die Herausforderung in der Integration aller Baustellenteilnehmer. Erreicht wird dies über verschiedene Schnittstellen zu allen Baumaschinen und einer Webapplikation, der BF4.0 WebApp. Somit werden alle Prozessdaten in Echtzeit automatisiert erfasst, aufbereitet und dem Baustellenpersonal über den eigenen Prozessschritt hinweg zurückgeführt. Abschließend wird die Qualität der Datenerfassung anhand der Analyse der Materialrückverfolgbarkeit untersucht