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teaser-bildFoto: Lehrstuhl für Individualisierte Bauproduktion der RWTH Aachen

30.06.2021

Der Weg zur digitalisierten Baustelle der Zukunft

Auf der Referenzbaustelle am Campus West in Aachen tut sich was – Entwicklungen für eine digitalisierte Baustelle der Zukunft können dort unter realen Umwelteinflüssen erprobt werden. Bezogen auf diese Entwicklungen soll ein enger Austausch zwischen universitärer Forschung und beruflicher Praxis stattfinden. Dies ist die Zielstellung vom „Pilotprojekt für ein Forschungs- und Schulungszentrum für Bauprozesse und Baumaschinen im Rheinischen Revier“, welches im Rahmen von Unternehmen Revier gefördert wird.

Foto: Lehrstuhl für Individualisierte Bauproduktion der RWTH Aachen

Am 15.09.2020 fand ein Kickoff Meeting auf der Referenzbaustelle statt. Dies diente dem direkten Austausch zwischen den Projektpartnern, dem Bauindustrieverband NRW, dem Institut für fluidtechnische Antriebe und Systeme (ifas) der RWTH Aachen und dem Lehrstuhl für Individualisierte Bauproduktion (IP) der RWTH Aachen.

Schwerpunkt des Treffens waren die Interessen und Ideen zur Erarbeitung von Anwendungsszenarien und einem Lehrkonzept für spätere Schulungsgänge auf der Referenzbaustelle mit dual Studierenden des ABZ Kerpen des Bauindustrieverbandes NRW. Als Fortsetzung wurde eine Umfrage an die dual Studierenden erstellt, um sie bereits in der Planungsphase an geeigneten Lehrinhalten zu beteiligen. Parallel begann die technische Entwicklungsarbeit an einem Kompaktbagger und einem Abbruchroboter, die in den späteren Schulungsgängen eingesetzt werden sollen.

Foto: Lehrstuhl für Individualisierte Bauproduktion der RWTH Aachen

Zu Beginn des Jahres 2021 wurde ein interner Anforderungskatalog erarbeitet, der die genaue Zielstellung und den Ablauf für drei geplante Schulungsgänge zur Teleoperation des Kompaktbaggers, automatisierten Dekonstruktion mit dem Abbruchroboter und einer digitalen Umgebungserfassung beinhaltet. Der Anforderungskatalog wurde mit dem Ausbildungszentrum Kerpen des Bauindustrieverbandes NRW abgestimmt, um die Relevanz der Themen für die dual Studierenden sicherzustellen. Die klare Zieldefinition für die Schulungsgänge ist zudem eine Anleitung für die parallel ablaufende, technische Entwicklungsarbeit, die bspw. die Umrüstung eines Kompaktbaggers sowie eines Abbruchroboters betrifft.

Foto: Lehrstuhl für Individualisierte Bauproduktion der RWTH Aachen

Die Teleoperation des Kompaktbaggers wird das ifas ermöglichen. Im aktuellen Stand der Umrüstung wurden die hydraulischen Ventile des Baggers und dessen Pedale durch elektrische Alternativen ersetzt sowie ein neues Steuergerät eingebaut. Letzteres wird neu programmiert und die Kommunikation zum Messrechner eingerichtet. Die Teleoperation soll dem Maschinen führerer möglichen, Bauprozesse aus der Ferne zu steuern. Er muss sich dazu nicht einmal auf der Baustelle befinden, sofern ihm eine intelligente Umgebungserfassung zur Verfügung steht.

Foto: Lehrstuhl für Individualisierte Bauproduktion der RWTH Aachen

Der Abbruchroboter wird vom IP aktuell mit absoluten Drehgebern ausgestattet, um die Gelenkpositionen der kinematischen Kette bestimmen zu können – analog zu den Gelenkwinkelsensoren eines Industrieroboters. So kann die Baumaschine nach einer neuen Programmierung der Controller automatisierte Befehle zur z.B. zur Montage oder Dekonstruktion ausführen. Diese Entwicklung in Kombination mit der Umgebungserfassung einer zusätzlichen mobilen Robotereinheit ermöglicht eine genaue Positionierung des Meißels über eine adaptive parametrische Bahnplanung in einem Soll-Ist Abgleich.

Hintergrund

Das Modellvorhaben „Unternehmen Revier" gestaltet seit 2017 aktiv den Strukturwandel in der Braunkohleregion Rheinisches Revier. Als inzwischen etabliertes Förderprogramm des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) unterstützt es mit zwei Millionen Euro pro Jahr zukunftsweisende Projekteideen, die auch eine über die Region hinausragende Strahlkraft haben.

Das Förderprogramm des BMWi möchte die Menschen vor Ort und ihre Ideen unmittelbar mit einbeziehen, um gemeinsam den Strukturwandel im Rheinischen Revier zu gestalten. Hierzu ruft die Zukunftsagentur jährlich einen Förderaufruf aus, der sich vor allem an mittlere, kleine und kleinste Unternehmen sowie Initiativen aus der Region richtet. Die Bandbreite einer möglichen Förderung ist groß und wird für jeden Aufruf neu festgelegt: Sie reicht von der Qualifizierung von Fachkräften und Fachkräftesicherung bis hin zur Anwendung neuer Technologien. Die überzeugendsten Ideen erhalten die Chance auf eine Förderung von bis zu 200.000 Euro, Kooperationsprojekte können mit bis zu 800.000 Euro gefördert werden.

Eine Übersicht aller Projekte, die über „Unternehmen Revier“ gefördert werden, finden Sie hier.

Kontakt

Eike Stuehrenberg: stuehrenberg@ip.rwth-aachen.de

Der Text stammt vom Lehrstuhl für Individualisierte Bauproduktion der RWTH Aachen.

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