Digitalisierung des Betonpumpens

Sensorik-Konzept und KI-gestütztes Assistenzsystem zur zielsicheren und effizienten Betonförderung (Förderkennzeichen: 01IF23520N)

Ziel des IGF-Projektes 01IF23520N ist es, mithilfe innovativer Sensortechnologien und KI-basierter Algorithmen eine ganzheitliche sensorische Erfassung sowie eine darauf aufbauende Regelung des Betonpumpvorgangs zu entwickeln. Dabei sollen Strömungsverhalten, Prozesszustände und potenzielle Störungen im Förderprozess präzise erkannt und für eine zielsichere sowie effiziente Prozessführung genutzt werden. Die frühzeitige Erkennung möglicher Blockierungstendenzen stellt in diesem Zusammenhang einen praxisrelevanten Anwendungsaspekt und Nutzen innerhalb des übergeordneten Sensorik- und Assistenzansatzes dar.

Dazu werden  bestehende, geeignete Sensorsysteme genutzt und integriert, die eine möglichst eingriffsarme Echtzeit-Überwachung des Pumpvorgangs ermöglichen und deren Daten in einem Demonstrator gesammelt werden. Die gewonnenen Sensordaten dienen unter anderem dem Training eines neuronalen Netzes sowie der Entwicklung datenbasierter Modelle, mit denen der Förderprozess kontinuierlich überwacht, bewertet und gezielt beeinflusst werden kann.

Das Projekt umfasst die Entwicklung von Sensor- und Datenfusionskonzepten, Regelungsstrategien sowie Praxistests im Technikum-Maßstab. Besonderer Wert wird darauf gelegt, dass die Lösungen herstellerübergreifend einsetzbar und auf die Anforderungen der Transportbetonindustrie zugeschnitten sind. Neben einer Effizienzsteigerung beim Betonpumpen sollen so auch die Sicherheit auf Baustellen erhöht und die Digitalisierung in der Baubranche weiter vorangetrieben werden. Die Ergebnisse werden am Ende praxisnah aufbereitet und insbesondere Transportbetonunternehmen sowie Pumpenservicedienstleistern zur Verfügung gestellt.

Das Institut für Baustoffe der Technischen Universität Dresden bringt dabei vor allem seine Expertise bei der Erfassung der Förderleitungstopografie sowie des Hydraulikdrucks ein. Das Institut für Werkstoffe im Bauwesen der Universität Stuttgart konzentriert sich hingegen auf Sensoren zur Erfassung der Betonströmung und Temperaturentwicklung. Beide Einrichtungen arbeiten eng zusammen – insbesondere bei der Auswertung von Daten und der Umsetzung praxisnaher Lösungen im Rahmen von Technikumversuchen.

Betreut wird das Projekt durch die FTB-Betreuungsgruppe „Pumpen von Beton“.