Autonome Baumaschinen und Drohnen sollen den Tunnelbau revolutionieren: weniger CO₂, mehr Effizienz und vor allem mehr Sicherheit nach Sprengungen. Eine EU-Initiative aus Spanien treibt den emissionsarmen Baustellenbetrieb voran.
Autonom gesteuerte Baumaschinen und Drohnen sollen Emissionen senken und die Sicherheit im Tunnelbau erhöhen. Möglich macht das eine von Spanien angeführte EU-Initiative.
WERBUNG
WERBUNG
Die Bauwirtschaft ist für rund 40 Prozent der weltweiten energiebedingten CO2-Emissionen verantwortlich. Der CO2-Fußabdruck der Materialien und Abläufe eines einzigen Großtunnelprojekts kann dem Ausstoß von Hunderttausenden interkontinentalen Flügen entsprechen.
Der Ausbau großer Projekte wie des Mittelmeerkorridors in Spanien und des Brennerbasistunnels in den Alpen läuft auf Hochtouren. Damit rückt für die Branche der Einsatz emissionsarmer und besonders effizienter Lösungen ganz nach oben auf die Agenda.
Nach einer Sprengung herrscht im Tunnel eine gefährliche Atmosphäre. Die Sicht geht fast gegen null, und nicht detonierte Ladungen bedrohen permanent die Menschen vor Ort.
Das Projekt holt den Menschen aus der Gefahrenzone
Genau hier setzt das Projekt „BEEYONDERS“ an: Es holt den „Faktor Mensch“ aus der Gefahrenzone.
Als Versuchsgelände dient die Fundación Santa Bárbara in Ribera de Folgoso. Der ehemalige Steinbruch in Nordwestspanien ist heute ein Trainings- und Simulationszentrum für Bautrupps, Wartungsteams und Einsatzkräfte.
In dieser kontrollierten Umgebung können Forschende und Ingenieurinnen und Ingenieure autonome Systeme unter realitätsnahen Bedingungen sicher erproben und weiterentwickeln, bevor sie auf echten Baustellen zum Einsatz kommen.
„Wir setzen Drohnen in zwei verschiedenen Phasen ein“, erklärt Marco Montes Grova, Perception- und KI-Ingenieur bei CATEC. „Zuerst vermessen sie den Tunnel und erstellen einen digitalen Zwilling. Nach der Sprengung fungiert die Drohne dann als Augen des Laders und lotst ihn durch den Rauch bis zur Ortsbrust. Ihre Wärmebildkamera kann sogar Blindgänger erkennen.“
Neue Technik spart Zeit
Diese Zusammenarbeit rettet nicht nur Leben, sie macht auch den gesamten Bauablauf effizienter. Da die Maschinen unmittelbar nach der Sprengung in den Tunnel fahren können, wenn die Luft für Menschen noch zu belastet ist, sinken die Stillstandszeiten deutlich.
Die gleiche autonome Ladertechnik wird inzwischen auch für Arbeiten an der Oberfläche angepasst. Tests liefen vor Kurzem auf einem Pilotabschnitt der Autobahn Rom–L’Aquila in Italien.
Dort arbeitet der autonome Lader in einem ausgefeilten digitalen Ökosystem. Drohnen erstellen per Photogrammetrie ein präzises Geländemodell und legen die optimale Fahrspur fest. Die Beschäftigten tragen dabei tragbare RTK-Sensoren.
Dank dieser Sensoren erkennt der Lader das Personal in Echtzeit und weicht aus; er stoppt automatisch, um hundertprozentige Sicherheit auf der Baustelle zu gewährleisten.
„Dieser mechanische Lader, auf autonomen Betrieb umgerüstet, kann den Kraftstoffverbrauch in einem so energieintensiven Bereich wie dem Straßenbau um rund 10 Prozent senken“, sagt Fabrizio Federici, Projektmanager bei AISCAT Servizi. „Die gewonnenen Daten ermöglichen es dem digitalen Zwilling, die beste und sicherste Route zu berechnen – und damit die Umweltbelastung direkt zu verringern.“
Durch automatisierte Inspektionen und Schwerlastarbeiten, unter Tage ebenso wie auf laufenden Autobahnen, sollen solche Innovationen Baustellen in hochpräzise, emissionsarme digitale Umgebungen verwandeln.