BIMprove: der digitale Zwilling für die Baustelle
Die BIM-Technologie (Building Information Modeling zu Deutsch «Bauwerksdatenmodellierung») ist eine Arbeitsmethode, welche die Erstellung von Bauwerken mit der Hilfe von moderner Informationstechnologie unterstützt. Dadurch wird im Vergleich zu einer konventionellen Bauplanung ein wesentlich effizienterer Bauvorgang ermöglicht. Dies reduziert nicht nur die Baukosten, sondern ist auch ein wesentlicher Beitrag zum ressourcenschonenden Bauen. Mit dem weltweiten Bevölkerungswachstum geht eine Intensivierung der Bauwirtschaft einher, welche eine zunehmende Belastung für die Ressourcen der Erde darstellt. Mit vermehrter Förderung der Forschung im Bauwesen will die EU erreichen, dass dabei so ressourcenschonend wie möglich vorgegangen werden kann.
BIM beinhaltet nebst dem Bauplan auch die Informationen der verschiedenen Bauphasen und deren zeitlichen Ablaufplanung. Ein BIM-Modell ist jedoch statisch, d.h. es wird in der Planungsphase erstellt und ändert sich mit Abschluss der Planung nicht mehr. Wie viele jedoch aus eigener Erfahrung wissen, ergeben sich in der Regel, gerade im Bauwesen, zwischen Planung und Ausführung mit zunehmendem Baufortschritt teilweise recht grosse Unterschiede. Die Erfassung des aktuellen Stands der Baustelle erfolgt derzeit über regelmässige Inspektionen, welche auch selbst wieder Fehler in der Aufnahme der Daten haben können und bei grossen Baustellen sehr personalaufwändig sind. Hinzu kommt, dass die Daten dann in der Regel nachträglich digitalisiert werden müssen, um mit dem BIM-Modell verglichen werden zu können. Optimal wäre es also, wenn dieser Prozess automatisiert werden könnte und eine fortlaufende Nachführung des Bauzustandes ermöglicht wird.
Hier kommt der eingangs erwähnte «digitale Zwilling» ins Spiel. Der aus der Automatisierungswelt («Industrie 4.0») ausgeliehene Begriff bezeichnet ein dynamisches Modell, welches über geeignete Sensorik in «Echtzeit» den Ist-Zustand der modellierten Produktionsmaschine abbildet. Natürlich ist die Erfassung des Ist-Zustands einer Baustelle eine nicht ganz so einfache Aufgabe und darum auch eine wichtige Forschungsaufgabe im BIMprove Projekt. Unter Anderem ist hier die Aufgabe des Teams der ZHAW, mit Sensoren ausgerüstete Flugdrohnen durch die Baustelle fliegen zu lassen, um auf diese Weise die Daten über den Fortschritt auf der Baustelle zu erheben.
Im von der EU im Rahmen des «Horizon 2020 Research & Innovation programme» geförderten Projekt «BIMprove» (Improving Building Information Modelling by Realtime Tracing of Construction Processes) sind 12 Partner aus verschiedenen Europäischen Ländern engagiert, wobei die Gesamtprojektleitung bei der Norwegischen Forschungseinrichtung «SINTEF» liegt und die technische Projektleitung von Dr. Ruprecht Altenburger, Leiter des Teams Regelungstechnik am IMS der ZHAW durchgeführt wird.
Projektdetails
Projektwebsite: https://www.bimprove-h2020.eu/
Finanzierung: EU, Grant Agreement 958450
Projektstart: 2020
Projektlaufzeit: 36 Monate
Prof. Dr. Ruprecht Altenburger
ZHAW
School of Engineering
Forschungsschwerpunkt Regelungstechnik & Advanced Control
Technikumstrasse 9
8400 Winterthur