Die Digitalisierung befindet sich auf dem Vormarsch. Von der Medizin über das Klassenzimmer bis hin zur Modeindustrie (Wer kennt noch nicht den Nähroboter von Sewbo? Sag bloß, Du hast noch keine interaktive Jacke von Google und Levi’s?) hält sie langsam aber sicher Einzug in sämtlichen Bereichen des Lebens und macht dabei auch vor dem Spezialtiefbau nicht halt. Wir haben uns mit Flavio Piras, Projektleiter bei der Renesco GmbH, Abt. Marti Geotechnik für den Tunnel Feuerbach, über die Optimierungsmöglichkeiten unterhalten, die die digitale Revolution im Tiefbau ermöglicht.
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Digitalisierung ist ein wichtiges Werkzeug, um aktuelle Baustellenzustände zu verbessern und bereit für die Zukunft zu machen. Produktionsdaten können digital erfasst und aufbereitet, visuelle und kommunikative Interaktionen vereinfacht und Arbeitsanweisungen direkt und ohne Zwischenschritte auf moderne Endgeräte übertragen werden. Fehler, wie sie bei menschlicher Interaktion fast unvermeidlich sind, können so weitestgehend eliminiert werden. „Jeder einzelne Mitarbeiter investiert viel Zeit, um Informationen an den nächsten Ansprechpartner zu übertragen“, so Piras. Auf einer digitalisierten Baustelle könne man diese Zeit einsparen. „Durch Digitalisierung kann man außerdem schneller auf Änderungswünsche des Auftraggebers reagieren und diese umsetzen.“
Sei vor Ort
Im Zentrum einer optimierten Baustelle steht das Lean Management, was auf Deutsch so viel bedeutet wie „schlankes Management“. Es zielt darauf ab, sämtliche anfallenden Aktivitäten auf einander abzustimmen und überflüssige Tätigkeiten zu vermeiden.
Ein Schlüsselwort im Lean Management ist das sogenannte GoGemba-Prinzip. Der Begriff stammt aus dem Japanischen und bedeutet so viel wie „Sei vor Ort“. Dabei geht es darum, dass durch das Führungspersonal am Ausführungsort ineffiziente Prozesse identifiziert und eliminiert werden. „Das ist das Leitprinzip von Toyota“, erklärt Piras. „Sie sind mit Volkswagen Weltmarktführer der Automobilbranche und haben Lean Management mit Erfolg eingeführt und umgesetzt. Jeder einzelne Prozess muss dabei analysiert, dokumentiert, als wertschöpfend oder nicht wertschöpfend kategorisiert und die Möglichkeit der Digitalisierung des Prozesses hinterfragt werden.“ Die Identifizierung ineffizienter und komplexer Prozesse im operativen und administrativen Bereich wird durch Digitalisierung vereinfacht. Hier kommt das Datenmanagementsystem SCALES ins Spiel. Alles, was an Daten bereits erfasst wird, kann auch analysiert, vernetzt und ausgewertet werden.
Wenn man eine Baustelle nach dem Lean Prinzip führen möchte, so Piras, sei unter anderem eine flusseffiziente Ausführung wichtig, für welche wiederum die Digitalisierung eine Voraussetzung ist. „Wenn die Daten zuerst per Hand aufgezeichnet und in Softwareanwendungen übertragen werden müssen, dann kann kein effizienter Fluss zustande kommen.“ Stattdessen versucht man die dauerhafte Kontinuität der Produktion zu gewährleisten. Dafür sei eine gewisse Redundanz unerlässlich, vergleicht Piras die Baustelle mit dem menschlichen Körper: „Man muss sich fragen, was alles benötigt wird, damit das Herz pumpt. Diese Organe sind auf Redundanz vorzuhalten.“ Das werde in der Realität aber noch nicht überall so gehandhabt. „Wenn also bei der Baustelle Feuerbach eine Pumpe nicht funktioniert, steht die Kolonne still und die Produktion gerät in Verzug.“
Einzug der Digitalisierung
Digitalisierung ist bei fast allen Verbesserungsmaßnahmen der Bauabläufe ein wichtiger Bestandteil: von der Interaktion zwischen den verschiedenen Stakeholdern sowie zwischen Mensch und Maschine bis über die Visualisierung der Daten und Prozesse in Grafiken für Darstellungen auf Makro- und Mikroebene einer Baustelle. Die Dokumentation, Prüfung und letztendlich auch die Steuerung einer Baustelle wäre ohne digitale Möglichkeiten nur noch schwer bzw. gar nicht mehr möglich, ist Piras überzeugt. 
„Wenn man bedenkt, dass wir mitunter 120.000 Injektionen bei Tunnel Feuerbach ausführen, ist es einfach nicht mehr möglich, dass wir diese Daten händisch dokumentieren und beispielsweise in Excel-sheets eintragen. Die Digitalisierung hilft uns, diesen zeitaufwändigen Arbeitsprozess zu eliminieren. Die Daten sind dann für die administrative Bearbeitung bereits vorhanden und werden nur noch für spezielle Zwecke adaptiert, geprüft und für die Übermittlung an den Auftraggeber freigegeben.“ Automatische Datentransfers ermöglichen eine beschleunigte Übergabe von Dokumenten und damit einen schnellstmöglichen Überblick über die Injektionsaktivitäten im Tunnel.
„Vor etwa fünf Jahren lagen zwischen Produktion und Übergabe von Daten teilweise mehrere Tage“, erinnert sich Piras. „Da hat die Digitalisierung deutlich zur Verbesserung insbesondere auf Polier- und Bauleitungsebene beigetragen. Nicht nur der Auftragnehmer profitiert davon, sondern auch der Auftraggeber. Transparenz und die beschleunigte Übergabe verhelfen zu einer vertrauenswürdigen und kooperativen Zusammenarbeit.“
Credit: Flavio Piras
Zeit ist ja bekanntlich Geld, das ist beim Tiefbau auch nicht anders als bei anderen Vorhaben. Durch optimierte Bauvorhaben wird ein zusätzlicher Gewinn erwirtschaftet. Das ist aber nicht der einzige Grund, aus dem optimiert wird. Ziel ist ebenso eine technologische Weiterentwicklung. „Bei Feuerbach versuchen wir, die Anforderungen hochzustecken um eine technische und digitale Entwicklung voranzutreiben. Dadurch erhoffen wir uns ein Alleinstellungsmerkmal am Markt“, so Piras. „Die technische, operative und administrative Optimierung ist unerlässlich, wenn es um Marktfähigkeit und Erfolg eines Unternehmens geht.“
Hinderliche Hindernisse
Von menschlicher Seite stößt man dabei aber immer wieder auf Hürden. Der älteren Generation fehle hin und wieder die Akzeptanz für die Implementierung neuer digitaler Technologien, betonte Piras. Das Grundverständnis für digitale Strukturen wie zum Beispiel die Vernetzung von Steuerungscomputern, Industrieroutern und dem Internet sei zum Teil einfach nicht vorhanden. Umso stolzer sei er auf das generationsübergreifende Team in Feuerbach, welches hier gemeinsame Schritte setzt.
Des Weiteren sei das Vertrauen in digitale Systeme beim Führungspersonal viel zu hoch. „Man muss an solche Systeme demütiger herangehen. Der Output muss zuerst durch erhöhte Anwendung in Testphasen verifiziert werden. Man muss das Ergebnis zwingend überprüfen. Wir als Anwender müssen hier mehr Feedback bringen, damit die Entwicklung durch die Software-Entwickler vorangetrieben werden kann. Digitalisierung bedeutet auch ein Stück weit Systematisierung. Seitens Planung und Ausführung werden des Öfteren Änderungen von geplanten Definitionen und Prozessen (z.B. die Bezeichnung Injektionsbohrungen) kurzer Hand vorgenommen ohne die Folgen für die Digitalisierung abzuschätzen.“
Die Zukunft müsse darin liegen, die Spezialtiefbaustelle dahingehend zu digitalisieren, dass von Auftragnehmer über Planer über Bauherren alle Daten digital erfasst, zusammengeführt und über eine gemeinsame Plattform allen Projektbeteiligten entsprechend des BIM-Gedankens zugänglich und editierbar gemacht werden. Wichtig sei, dass die Digitalisierung alle Dimensionen einer Baustelle (wie beispielsweise Geometrien und Massen, Termine, Kosten und Visualisierungen der Bauwerkskörper, Geologien und Bauprozesse) erfasst, vernetzt und visualisiert und entsprechende Plattformen für alle Stakeholder zugänglich macht.
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Gastautor: Flavio Piras
Der gelernte Bauingenieur sammelte schon während seines Masterstudiums an der Hochschule Karlsruhe erste Erfahrungen im Tunnelbau als Werkstudent der Ed. Züblin AG und später der Alpine Bau Deutschland AG. Bei der Marti Gruppe ist er seit 2013, bei der er sich mit dem Bau von Wasserkraftanlagen wie Druckstollen und Staumauern sowie unterirdischen Verkehrsanlagen im Hinblick von Bohr- und Injektionsarbeiten an spannenden Orten wie dem Schweizer Hochgebirge oder Sri Lanka beschäftigt hat. Seit 2017 ist er in der Bau-, seit 2018 in der Projektleitung beim Tunnel Feuerbach tätig. Wenn er sich nicht gerade mit den Aufgaben und Anforderungen der Baustelle Tunnel Feuerbach beschäftigen darf, verbringt er seine Freizeit mit Segeln und Wintersport – bestimmt am liebsten in den österreichischen Alpen 😉
Wir bedanken uns herzlich bei Flavio Piras für seine Zeit, Unterstützung und Expertise und freuen uns auf künftige Zusammenarbeit!
Wer mehr über das Bauvorhaben Tunnel Feuerbach wissen möchte, findet zusätzliche Informationen unter folgenden Links:
www.bahnprojekt-stuttgart-ulm.de
wikipedia.org/wiki/Tunnel_Feuerbach