Die Bauindustrie erlebt eine digitale Revolution. Vor allem in der Maschinensteuerungstechnik, die Zeit- und Kosteneinsparungen für Bauprojekte in ganz Europa mit sich bringt. Mit dem zunehmenden Einsatz automatisierter Technologie wird sich folglich auch die Produktivität steigern. Jedoch zieht daraus nicht jedes Segment im Bauablauf vollen Nutzen. So gestaltet sich die Einführung bei Baggern langsamer als bei anderen Maschinen. Carsten Frantzen, Senior Director des Geschäftsbereichs Bau in der EMEA-Region bei der Topcon Positioning Group, befasst sich mit der Technik, die die Aushubverfahren automatisiert und dadurch die Produktivität auf Baustellen in ganz Europa vorantreibt.
Laut einer Studie der globalen Unternehmensberatung McKinsey and Company, wirkt der Bausektor, wenn es um Produktivität geht, wie in einer Zeitschleife gefangen1). Für die letzten zwei Jahrzehnte meldete die Branche im Jahr 2017 gerade einmal ein durchschnittliches Wachstum von 1,0 Prozent in der Produktivität – gegenüber einem Wachstum von 3,6 Prozent in der Fertigung.
Für die Erklärung, warum die Produktivitätsniveaus im Bauwesen denen der Fertigung nicht ebenbürtig sind und warum diese Niveaus in den letzten Jahren im Vergleich zu den Neunzigern sogar abgefallen sind, müssen einige Faktoren betrachtet werden. Um beispielsweise zu garantieren, dass unser Personal geschützt ist, hat sich die Anzahl der Stunden, die wir auf einer Baustelle arbeiten, reduziert und Arbeitsmethoden wurden in Übereinstimmung mit verschärften Gesetzen für Sicherheit und Gesundheitsschutz restriktiver.
Zudem müssen wir die Einführung digitaler Technologien in den unterschiedlichen Sektoren unterschiedlich bewerten, etwa im Vergleich zur Fertigung, wo man meistens eine vollständig automatisierte Produktionslinie vorfindet.
Wenn wir uns die gesamte Baustelle anschauen, stellen wir fest, dass Maschinensteuerungs-Automatisierung bei Gradern und Planierraupen bereits umgesetzt wird. Diese Zunahme ist bei Baggern jedoch wesentlich langsamer. Tatsächlich sehen wir, dass der Verbreitungsgrad bei Aushubmaschinen aktuell rund 10 Prozent beträgt – gegenüber einer Rate von mehr als 50 Prozent bei Planierraupen. Dafür gibt es zwei Hauptgründe. Es ist schwieriger, eine Produktivitätszunahme bei diesen Maschinen nachzuweisen und zudem haben uns über viele Jahre hinweg erfahrene Maschinenführer zur Verfügung gestanden, womit keine dringende Notwendigkeit zur Automatisierung bestand.
Jetzt nimmt die Nachfrage nach Produktivität stark zu, wobei wir jedoch einen Engpass bei qualifizierten Maschinenführern sehen, da das vorhandene Personal älter wird und weniger Personen diesen Berufsweg einschlagen. Ein Bedarf für automatisierte Technik lässt sich deutlich erkennen und es besteht für die Branche die Möglichkeit, diesen aufzugreifen.
Die Entwicklung der Maschinensteuerung
Generell verwenden Maschinensteuerungen GNSS-Daten und 3D-Modelle, um Erdarbeiten akkurat auszuführen. Satellitenortungs-Daten kommunizieren mit einem vorgegebenen 3D-Modell, um Maschinenführern die genaue Positionierung einer Maschine im Vergleich mit dem gewünschten Ergebnis anzuzeigen. Dies ermöglicht es, Entscheidungen basierend auf konkreten Daten zu fällen, anstatt sich auf herkömmliche Methoden oder auf menschliches Ermessen zu verlassen, die beide ungenau sein können.
Heutige Maschinensteuerungs-Systeme haben Möglichkeiten für Materialkontrolle, Vereinfachung von Gradierung, Massenausgleich und Verdichtung bereitgestellt und dabei Anwendern ermöglicht, sich auf Material und Baustellensicherheit zu konzentrieren. Dank der Kontrolle von Materialmengen und der Nutzung innovativer Technik konnten Unternehmen Zeit, Materialien und letztendlich Kosten auf der Baustelle einsparen.
Jetzt hat sich die Technik mit der Einführung der Automatisierung, die mit der steigenden Nachfrage nach Produktivität im ganzen Bausektor mithält, sogar noch weiter entwickelt. Ein Beispiel: Die automatische Maschinensteuerung Topcon X-53x für Bagger verwendet dieselben Komponenten aus der ursprünglichen Maschinensteuerung, ergänzt um eine automatische Hydrauliksteuerung. Konstruiert, um beim Aushub auf Soll in flachen, stufigen oder schrägen Anwendungen automatisierte Tiefenkontrolle zu bieten, arbeiten erfahrene Anwender mit dem System besser und schneller, während Einsteiger das System leicht erlernen können.
Das System kann parallel zu Cloudlösungen wie Sitelink3D eingesetzt werden, die Teams den Fernzugriff auf Bagger ermöglicht. Während des gesamten Projekts können Berichte von jeder Maschine erstellt und einem zentralen Punkt übermittelt werden. Berichte, Daten und sogar Entwürfe können zwischen dem Büro und dem Kabinen-Display ausgetauscht werden, um zu gewährleisten, dass Maschinenführer auf dem letzten Stand sind, wenn Änderungen in Echtzeit vorgenommen werden – was den Aufwand für Nachbesserungen reduziert.
Wie geplant: Aushub erfolgt zu 100 Prozent genau
Produktivität ist bei jeder Arbeit ausschlaggebend, da doppelt ausgeführte Arbeiten Zeitverschwendung sind. Automatische Systeme wie die Topcon X-53x für Bagger reduzieren das Risiko zu großen Aushubs. Der Baggerfahrer arbeitet immer in der korrekten Position, der Aushub erfolgt jedes Mal bis zum richtigen Soll. Eine 100-prozentige Genauigkeit bei den Arbeiten wird garantiert und erhebliche Mengen an Zeit, Geld und Ressourcen werden eingespart.
Inzwischen verstärkt sich der Trend, dass automatisierte Maschinensteuerungen die Produktivitätsniveaus auf Baustellen in ganz Europa steigern, vor allem bei Planierraupen und Gradern, während die Ausstattung von Aushubmaschinen nur langsam voranschreitet. Jetzt besteht die große Chance für die Branche, Bauabläufe durch Investitionen in automatisierte Aushubsysteme zu transformieren und den ersten Schritt auf dem Weg zu einer vollständig automatisierten Baustelle zu gehen.
