Egal ob ebene Flächen geschaffen oder komplizierte Formen modelliert werden müssen, Maschinenkontrollsysteme zeigen dem Maschinisten immer auf welcher Höhe und welcher Lage er aktuell arbeitet. Daraus ergeben sich vielfältige Vorteile:

2D- und 3D-Automatiksysteme für Raupen und Kompaktmaschinen sind seit mehr als 10 Jahren erfolgreich im Einsatz. Eine hilfreiche Weiterentwicklung der letzten Jahre ist die Automatiksteuerung beim Bagger. Die halbautomatische Arbeitsweise kann für das Anlegen glatter, ebener oder geneigter Flächen genutzt werden. Der Fahrer muss nur noch den Baggerstiel manuell kontrollieren, Ausleger und Baggerschaufel werden durch die Automatik gesteuert. Mit der Baggerautomatik sind Produktivitätssteigerungen von bis zu 40 % möglich.

Für das Arbeiten auf engen Baustellen zum Beispiel an Hauswänden oder in Innenstadtlagen zahlt sich die Unterstützung von Verstellauslegern oder Tilt-Rotatoren aus. Aktuelle Systeme unterstützen den Fahrer mit Augmented Reality-Ansichten im Display und verfügen häufig über ein Wiegesystem.

Moderne Maschinensteuerungen sind mit dem Büro oder dem Planungsbüro via Internet vernetzt. Das spart erheblich an Zeit für Fahrten zur Baustelle, weil Pläne drahtlos auf die Maschine übertragen und umgekehrt der aktuelle Ist-Zustand ins Büro zurückgesendet werden kann. Bauleiter können sich nicht nur die Betriebsdaten der Maschine anzeigen lassen, sondern sind dadurch auch über den Baufortschritt im Bilde.

Voraussetzungen für die Nutzung

Die Baumaschine muss zunächst mit der Steuerungssensorik vorgerüstet werden. Diese ist bei neuen Maschinen häufig bereits werkseitig erhältlich. Dazu werden ein Steuerungsdisplay für 2D- oder 3D-Aufgaben und die Positionsempfänger benötigt.

Für 3D- Steuerungsaufgaben bedarf es für jedes Projekt maschinenlesbare Pläne. Der Bauplan für den späteren Soll-Zustand wird in der Regel vom ausführenden Ingenieurbüro als digitales Geländemodell (DGM) oder bereits im Maschinenformat geliefert. Der GaLaBau-Betrieb kann das Urgelände auch mit einem GNSS-Rover selbst vermessen und mit entsprechender Software, zum Beispiel dem Trimble Business Center, ein DGM erstellen und Maschinendaten ausgeben. Die digitalen Geländemodelle von Urgelände und Planung sind gleichzeitig die Grundlage für die Massenermittlung, die Angebotserstellung und die spätere Abrechnung.

2D-System mit Lasersteuerung

Das 2D-System dient als Steuerung für die Erstellung von Ebenen mit Quer- und Längsneigung. Dabei kann es als Querneigungssteuerung sowie über einen Laser als Höhensteuerung verwendet werden. 2D- Systeme kommen daher vor allem bei Planierarbeiten von ebenen und geneigten Flächen zum Einsatz. Vorteile der 2D-Systeme mit Laser sind eine sehr hohe Höhengenauigkeit sowie geringe Investitionskosten in Positionierungstechnik. Sie sind ideal für den Einstieg in die Maschinensteuerung. Sie kann jederzeit zu einem vollwertigen 3D-System ausgebaut werden.

3D-System mit Satellitenpositionierung (GNSS)

Bei 3D-Systemen werden Digitale Datenmodelle in die Maschinensteuerung eingelesen. Die Steuerung orientiert sich in diesen Modellen dreidimensional. Beim 3D-System mit GNSS-Steuerung erfolgt die Positionsbestimmung mit Satellitenempfängern auf der Maschine. Erfasst werden die Signale verschiedener Systeme wie z.B. GPS, Galileo, GLONASS oder Beidou. Durch den Abgleich mit sogenannten GNSS-Korrekturdaten von einer eingemessene Referenzstation auf der Baustelle oder einem internetbasierten Korrekturdatendienst wird eine Höhengenauigkeit von ca. 2 - 3 cm erreicht.

3D-System mit Tachymeterpositionierung

Die Position wird von einer eingemessenen Universal Totalstation (UTS) ermittelt. Hierzu „verfolgt“ die UTS ein Prisma auf der Maschine und ermittelt die Position aus Richtungs- und Streckenmessung. Voraussetzung ist also eine Sichtverbindung. Vorteil dieser Variante ist, dass die Positionsbestimmung im Millimeterbereich genauer ist, als bei der GNSS-Positionierung und dadurch entsprechend genauer gearbeitet werden kann - zum Beispiel bei Feinplanien. Außerdem ist das Arbeiten mit UTS vorteilhaft auf Baustellen ohne Satellitenempfang, wie in abgeschirmten Bereichen unter Bäumen oder in Innenstadtlagen.

Fazit

Schon mit 2D-Systemen lassen sich ebene oder geneigte Flächen wie Auffahrten, Sportplätze oder kleinflächige Verkehrswege schnell und ohne Einmessen erstellen. Fehler in der Höhe oder Nacharbeiten werden vermieden.

3D-Systeme spielen ihre Stärken bei der Erstellung komplexer Geometrien wie Böschungen oder Wällen mit Kurvenradien aus. Andere Beispiele sind Baugruben, Gräben oder Kanäle, bei denen nicht nur die Höhe sondern auch die Lage wichtig ist. Die Geländekontur kann häufig zeitsparend in einem Arbeitsgang erstellt werden.

Für GaLaBau-Betriebe können sich mit Maschinesteuerungssystemen neue Aufgabenbereiche erschließen, die ohne Steuerungssystem nicht realisierbar wären. Wichtig ist zu wissen, Maschinensteuerungssysteme sind modular aufgebaut. Die Vorrüstung für eine Maschinensteuerung mit einem Display stellt bereits ein 2D-System dar. Das schafft die Möglichkeit einem preisbewussten Einstieg in die Steuerungswelt. Und nicht zuletzt, Maschinesteuerungssysteme machen das Arbeiten mit der Baumaschine attraktiver und helfen bei der Personalakquise.

Sitech und Trimble

Sitech Deutschland mit Hauptsitz in Oberhausen ist in Deutschland der exklusive Vertriebs- und Servicepartner der Trimble Inc. aus Kalifornien in den Bereichen Maschinensteuerung, Bauvermessung und Baustellen-Management-Lösungen. Sitech beschäftigt aktuell ca. 190 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, die deutschlandweit mehr als 8.000 Maschinensteuerungs- und Bauvermessungssysteme betreuen. Mehr Infos unter: www.sitech.de.