3D-Baggersteuerung - Warum sich der Einsatz im Tiefbau lohnt

"Wir möchten den Anschluss nicht verlieren, deshalb müssen wir uns jetzt mit dem Thema Maschinensteuerung auseinandersetzen. Lohnen wird sich das sicher erst in ein paar Jahren." So dachte Björn Joachim, Geschäftsführer der Aerzener Bau GmbH, als er vor eineinhalb Jahren eine Baggersteuerung von Trimble beschaffte und zusammen mit der bereits vorhandenen C AD-Software von DATAflor und Vermessungstechnik von Leica in Betrieb nahm.

Umso überraschender war die Erkenntnis, dass der Einsatz sich schon bei den ersten Projekten gerechnet hat.

Die Aerzener Bau mit Sitz im niedersächsischen Aerzen arbeitet mit 35 Mitarbeitern für Privatkunden, Firmenkunden und Kommunen. Nachkalkulation und Produktivität waren von Anfang an Steckenpferd und wichtigstes Steuerungsinstrument für den Firmengründer und Inhaber Björn Joachim. Aufgrund seiner speziellen Anforderungen hat er dafür vor vielen Jahren sogar die eingesetzte Branchensoftware DATAflor BUSINESS und DATAflor Plankosten um eine Eigenentwicklung „galawork“ mit zusätzlichen Datenauswertungen ergänzt.

Viele Erdarbeiten werden erst mit einer Maschinensteuerung rentabel

Daher wundert es nicht, dass Herr Joachim über das Thema Produktivität zur Maschinensteuerung gekommen ist. Schon vor 10 Jahren hat er festgestellt, dass Erdarbeiten bei manueller Einweisung häufig unrentabel sind, weil die Kosten des zweiten Mannes kaum durch den Marktpreis abgedeckt werden. Damals hat er sich die ersten Maschinensteuerungs-Systeme angeschaut, die aber noch zu kompliziert und nur für große Unternehmen rentabel waren. Das hat sich inzwischen gewandelt. Heute lohnt sich der Einsatz auch im kleineren Tiefbau-Unternehmen. Dazu haben seiner Erfahrung nach die Anstrengungen der Anbieter Leica, Sitech und DATAflor erheblich beigetragen. Deshalb nutzt er für den digitalen Workflow Vermessung - Maschinensteuerung - Abrechnung einen Leica Roverstab iCON gps 70, Trimble Earthworks und DATAflor CAD.

BIM kommt und die Baggersteuerung ist ein Teil davon

Zunächst ging es bei der Investition vor allem um eine Zeit- und Kosteneinsparung durch die Entlastung des zweiten Mannes, sauberere Arbeit, weniger Fehler und eine insgesamt bessere Baggerauslastung. Markus Holz, Bauleiter und Maschinensteuerungs-Experte beim Aerzener Bau geht noch einen Schritt weiter: "Die Industrie 4.0 ist in aller Munde. Der Begriff bedeutet nichts anderes, als Prozesse und Arbeitsweisen miteinander zu vernetzen. Diese Vernetzung ist genau das, was wir in unserem Betrieb anstreben. BIM hält auch in unsere Branche Einzug und die Baggersteuerung ist ein Teil davon. Wer sich mit diesem Thema jetzt nicht auseinandersetzt, schaut irgendwann in die Röhre."

(Kopie 2)

So sieht die Maschinensteuerung in der Praxis aus

Nach gründlicher Marktrecherche war es im Februar 2018 dann soweit: nach 2-3 Tagen Montage und gründlicher Einweisung von Datenaufbereiter und Fahrer, konnte es losgehen.

Zuerst müssen die Daten für die Maschine vorbereitet werden. Diese erfolgt in drei Schritten und wird schnell zur Routine.

Datenaufbereitung in 3 Schritten

1. Zeichnungsgrundlage erstellen

Meist haben die vorliegenden CAD-Pläne keine Georeferenzierung. Diese erstellt Herr Holz entweder selbst, indem er Grenzpunkte mit bekannten Koordinaten einmisst oder er nutzt eine entsprechende Dienstleistung von Architekt oder Vermessungsbüro (Kosten ca. 100,- €). Wenn noch keine CAD-Planung des Bauvorhabens vorhanden ist, legt er Form und Kanten der auszuschachtenden Oberfläche mit wenigen Zeichenbefehlen in seinem CAD-Programm fest.

2. 3D-Modell erstellen

Danach leitet er aus den Linien Höhenpunkte ab und lässt diese mit Hilfe eines digitalen Geländemodells per Dreiecksvermaschung bzw. Triangulation zu einer Oberfläche verrechnen. Mit DATAflor CAD braucht er nur 5 Minuten, um eine normale Baugrube zu erstellen.

3. Datenübergabe an die Baggersteuerung

Die fertig aufbereiteten Daten werden von Herrn Holz im LANDXML-Format an das Trimble BUSINESS Center übergeben und automatisch erkannt. Von dort gehen sie per USB-Stick oder Cloud an die Baggersteuerung.
Nun kann der Maschinenführer mit der Arbeit beginnen. Bei dem Aerzener Unternehmen sind die Bagger sofort einsatzbereit, weil sie über eine virtuelle Basisstation gesteuert werden und direkt per Internet auf GNSS-Daten zugreifen. Dieser Dienst kostet etwa 3.000 € pro Jahr, spart aber die Investition in eine eigene Basisstation ein. Alternativ kann die Steuerung auch über einen Tachymeter erfolgen. Diese ist sehr genau und benötigt keine Internet- oder Satellitenverbindung, muss aber jeden Morgen neu eingemessen werden.

Rundum positives Feedback

Schon kurz nach der Einführung war das Feedback der Mitarbeiter durchweg positiv: einfache Handhabung und große Arbeitserleichterung. Böschungen werden nun vom Baggerfahrer erstellt, ohne dass vorher jemand mehrere Stunden gemessen und abgesteckt hat. Planabweichungen werden direkt beim Ausschachten per Klick über die Baggerschaufel erfasst und stehen gleich für die Mengendokumentation zur Verfügung. Mit Hilfe der Baggersteuerung können auch unerfahrene Mitarbeiter schon ein gutes Planum ziehen - das motiviert und verkürzt die Einarbeitungszeiten. Für Herrn Joachim haben sich alle Erwartungen mehr als erfüllt. Die beiden Maschinen, ein 20 t- und ein 8 t-Bagger laufen so erfolgreich, dass er gerade über die Ausrüstung eines weiteren 5 t-Baggers nachdenkt.

Sie interessieren sich für eine 3D-Baggersteuerung?

Markus Holz, Bauleiter und Maschinensteuerungs-Experte sagt Ihnen, worauf Sie achten sollten

Die Bedienung sollte einfach und intuitiv sein. Der Mitarbeiter auf der Baustelle sollte die Technik bedienen können ohne zeitaufwendige Schulungen oder das Studieren von Handbüchern.
Die tägliche Inbetriebnahme sollte schnell realisiert werden. Der Mitarbeiter soll auf die Baustelle kommen, das Gerät schnell anschließen, starten und dann loslegen können.
Ein großes Display für einfache Bedienbarkeit und gute Übersichtlichkeit.
Ein guter Support, kompetente und schnelle Hilfe.