Auf dem Weg zur Baustelle 4.0: Österreichischer Bagger hebt ohne Fahrer Erde aus

© Foto / Sodex InnovationsSodex Innovations
Sodex Innovations - SNA, 1920, 29.01.2022
In Österreich hat der erste Bagger im sogenannten autonomen Betrieb Erde ausgehoben. Das markiert einen Meilenstein auf dem Weg zur Baustelle 4.0. Wie wurde das erreicht, wie effizient ist es und ob die Arbeitsplätze dadurch gefährdet sind, hat sich SNA erkundigt.
Im Jahr 2018 arbeiteten drei Schüler an einem Projekt „Baustelle 4.0“. Es sollte Prozesse auf dem Bau automatisieren. Es mündete in die Gründung des Unternehmens Sodex und den ersten autonomen Aushub von Erde durch einen Bagger vor knapp zwei Jahren. Im Frühjahr 2022 steht der Markteintritt auf dem Plan.
SNA wollte wissen, wie dieser selbsttätige Bagger funktioniert, ob auch weitere Baumaschinen autonomisiert werden sollen, wie die Baustelle der Zukunft aussehen könnte und ob das nicht zum Problem für die Bauarbeiter wird. Der Geschäftsführer und Mitgründer von Sodex, Ralf Pfefferkorn, hat die Fragen beantwortet.
Herr Pfefferkorn, Sie haben einen Bagger so aufgerüstet, dass dieser komplett eigenständig Erde ausheben kann. Wie haben Sie die Maschine dazu gebracht?
Wir haben uns im letzten Jahr intensiv mit unterschiedlichen Steuerungs- und anderen Technologien befasst, die teilweise auch bei autonomen Fahrzeugen oder in den Industriehallen verwendet werden. Diese Konzepte haben wir an die Baumaschine angepasst und unseren zweieinhalb Tonnen schweren Bagger umgerüstet und zu autonomen Bewegungen geführt.
© Foto : Sodex InnovationsSodex Innovations
Sodex Innovations - SNA, 1920, 28.01.2022
Sodex Innovations
Was ist denn diese Technik, die da gebraucht wird? Sensoren, Software, viel Rechenpower und wahrscheinlich eine stabile Internetverbindung?
Ja, genau. Wir setzen prinzipiell auf Standardsensoren, die viele Bewegungen erkennen, also zum Beispiel Beschleunigungssensoren, und die klassischen Lokalisierungsdaten über das GPS, ähnlich wie es das Auto auch macht. Und dann natürlich alles, was etwas erkennen kann. Das bedeutet sehr viel Arbeit mit Kameras und entsprechenden Computing-Einheiten, die das Ganze noch verarbeiten, die nicht gerade Standard sind, also nicht gerade einer Laptop-Leistung entsprechen. Da steckt sehr viel Performance dahinter und wir mussten auch auf diese Komponenten angepasste Software programmieren, um die maximale Geschwindigkeit zu erhalten. Denn bei so einem autonomen System muss sehr viel in sehr kurzer Zeit verarbeitet werden.
Wir haben also einen Bagger. Der hat einen Zielort und soll dort eine Aushebung machen. Wie läuft das ab?
Die Maschine wird einfach positioniert. Sie bekommt von einem Benutzer einen Plan, wie das Gelände anschließend aussehen soll und beginnt es zu bearbeiten – ähnlich wie eine CNC-Fräse. Der Bagger vergleicht ständig das Gelände mit dem Plan und bearbeitet es entsprechend bis das Resultat dem gewünschten Ergebnis gewissermaßen entspricht.
Das Fahrzeug ist dann nicht alleine unterwegs auf der Baustelle. Wie wird die Sicherheit der anderen Maschinen und Personen sichergestellt?
Auf der Baustelle 4.0 wird es extrem wichtig sein, dass alle Maschinen und Personen, die mit etwas Autonomen gleichzeitig auf einer Baustelle arbeiten, durchgehend überwacht werden. Diese Geräte müssen mit irgendwelchen Mitteln ausgestattet und deren Position überwacht werden, um neben der Erkennung über Kameras noch bessere Sicherheit zu gewährleisten.
Arbeitet denn so eine autonome Maschine auch effizienter? Ich vermute, die könnte auch nachts arbeiten. Wäre sie schneller oder langsamer als ein erfahrener Nutzer?
Die Testergebnisse reichen nicht aus, um die Geschwindigkeit zu beurteilen. Erfahrene Nutzer sind wahrscheinlich schneller, einfach weil das Handling sehr sensibel ist. Aber der Vorteil ist: Eine autonome Maschine darf auf die klassische Neun-Uhr-Pause und andere arbeitsfreien Zeiten verzichten und kann in der sonst weniger effektiven Zeit weiterarbeiten. Genau das ist der zentrale Aspekt. So kann man auf Baustellen, die sich über sehr lange Zeit erstrecken, durch einen dauerhaften Betrieb solcher Maschinen die Effizienz unheimlich steigern.
Haben Sie das schon grob durchgerechnet?
Bis jetzt noch nicht. Aber wir arbeiten daran, weil wir das als Verkaufsargument verwenden möchten. Aber es wird bei unseren Systemen von einer Amortisation ausgegangen, die nicht im Bereich von Wochen, sondern eher von Jahren ausfällt. Das ist bei einer Baumaschine nicht kritisch, weil so ein Gerät bis zu 15 Jahren im Einsatz ist. So bringt das insgesamt einen sehr großen Fortschritt.
Es gibt autonome Bagger ohne Fahrerkabine. Bei Ihnen ist das aber nicht der Fall.
Wir möchten das System für sehr eintönige Arbeiten verwenden. Wir setzen darauf, dass unsere Maschine sowohl autonom verwendet werden kann als auch nicht autonom. Es besteht zu jeder Zeit die Möglichkeit, dass sich ein Benutzer in unsere Maschine hineinsetzt und wieder die Steuerung übernimmt. Oder wenn es für eine längere Zeit eine eintönige Arbeit gibt, dann führt die Maschine die autonomen Teile selbstständig aus. Wir weichen hier ein wenig vom Konzept anderer Unternehmen ab, wo der ganze Bagger ersetzt wird und nicht mal mehr ein Fahrerhaus hat. Wir setzen mehr auf das Wechseln zwischen Benutzer oder autonom.
Funktioniert ihr System mit jedem Bagger auf dem Markt? Oder geht es nur um eine bestimmte Maschine?
Diese Systeme sind darauf ausgelegt, auf allen Maschinen umgerüstet zu werden. Wir können unterschiedlichste Marken, Größen und auch Maschinen unterschiedlichen Alters umrüsten. Ein sehr agiler Systemaufbau ermöglicht es, dass man jedem Bagger ein neues Leben einhauchen könnte.
Noch ein Vergleich: Ich hatte mal einen Roboter-Staubsauger. Immer wenn ich ihm bei der Arbeit zugeschaut hatte, hätte ich seine Arbeit anders gemacht. Wie ist es bei einem Bagger? Hat er viele redundante Strecken, die er zurücklegt oder Fehler, die er unterwegs macht?
Auch hier kommt das Stichwort Künstliche Intelligenz ins Spiel. Wir möchten unsere Maschine selbstständig trainieren in diese Richtung. Und wenn etwas autonom funktioniert, dann Fehler passieren, genauso wie bei einem normalen Benutzer. Das wird sich aber über die Jahre sicher bessern, wenn die ganze Strategie-Software im Hintergrund besser wird. Prinzipiell ist es aber so, dass es redundante Wege nicht gibt, wie bei einem Staubsauger-Roboter oder ähnlichem. Denn die Maschine kann durch ihre Kameras jederzeit erkennen, wo sie sich schon hinbewegt oder was sie schon erledigt hat.
Was möchten Sie sonst noch auf der Baustelle automatisieren?
Wir leben die Vision Baustelle 4.0. Das, was es in der Industrie schon gibt, soll auch auf der Baustelle passieren. Dann wird es eventuell eine Schubraupe werden oder ein Radlader. Wir wissen es noch nicht genau, aber Gott sei Dank gibt es sehr viele Maschinen und wir werden sicher eine finden.
Eine Frage grundsätzlich zum Potenzial der Baustelle 4.0. Was hat sich außer der großen Maschinen bereits verändert? Und was für eine Vision haben Sie?
Die Baubranche hinkt da ein wenig hinterher: Es gibt keine richtige Anwendung bisher im autonomen Bereich. Wir erleben derzeit eher einen Digitalisierungsboom. Das Schwierige ist: Jede Baustelle ist anders und jedes Mal ist es sehr aufwändig, das Anwendungsgebiet kennenzulernen und die Maschinen darauf anzupassen.
Unsere Vision ist: Je mehr auf der Baustelle autonom und digital ist, desto einfacher wird es, etwas Autonomes umzusetzen. Bis jetzt werden viele Daten gar nicht digital erfasst. Unser Ansatz ist: Je mehr wir erfassen, umso schneller können wir etwas automatisieren. Deshalb möchten wir zu einem späteren Zeitpunkt auch Digitalisierungslösungen bieten. Da wird im nächsten Jahr bereits ein erstes Produkt von uns vorgestellt, um mehr zu erfassen und so schneller in einen autonomen Bereich zu gelangen.
© Foto : Sodex InnovationsDas Team hinter dem Bagger
Das Team hinter dem Bagger - SNA, 1920, 28.01.2022
Das Team hinter dem Bagger
Werden Sie zukünftig in der Cloud viele verschiedene Erfahrungen von Maschinen gespeichert haben und können Sie aus denen dann leichter etwas für einen neuen Bau ableiten?
Wir setzen sowohl auf Daten, die wir selber erzeugen. Wir bringen ihnen quasi etwas bei. Gleichzeitig generieren wir sehr viele Daten wirklich nur händisch, weil wir sagen: Wenn jemand eine Maschine bewegt, hat er immer noch kleine Abweichungen von der Perfektion. Darum rechnen wir auch einfach sehr viele Bewegungsabläufe durch und trainieren mit diesen. Das ist ein sehr großes Set an Daten
Noch eine ganz andere Frage. Neben Potenzial, gibt es ja auch Konfliktpotenzial: Es entfallen Arbeitsplätze auf der Baustelle. Ist das ein notwendiges Übel aus Ihrer Sicht, also eben bei der Entwicklung Richtung Baustelle 4.0? Oder entstehen Jobs an anderer Stelle?
Meiner Meinung nach gehen da nicht sehr viele Jobs verloren. Der Fachkräftemangel in dieser Branche ist unheimlich groß. Und der Bauboom, den wir momentan global erleben, wird immer größer und es werden immer mehr Baggerfahrer benötigt. Wir werden niemals in allen Bereichen an steilem Gelände oder in gefährlichen Gegenden oder sehr zivilen Bereichen mit autonomen Maschinen arbeiten können, weil da einfach die Fähigkeiten begrenzt sind. Deshalb wollen wir unsere Maschinen dort platzieren, wo sowieso ein Mangel herrscht. So nehmen wir keine Arbeitsplätze weg, sondern erweitern das Auftragspotenzial eines Unternehmens. Es ist nämlich oft so ist, dass einfach mehr Maschinen als Baggerführer in einem Unternehmen vorhanden sind. Und mit unseren Systemen wird es möglich, wirklich alle Maschinen zu einem Zeitpunkt zu nutzen.
Newsticker
0
Um an der Diskussion teilzunehmen,
loggen Sie sich ein oder registrieren Sie sich
loader
Chats
Заголовок открываемого материала