Aktuelles

Neue Hightech-Strategie

Der Röntgenblick für den Tiefbau

Ein Wasserrohrbruch bei Bauarbeiten: ärgerlich für Anwohner und Autofahrer. Wie können solche Havarien vermieden und Bauarbeiten besser geplant werden? Thema eines europäisches Projekts, das sich der Hightech-Strategie der Bundesregierung zuordnen lässt, Themenfeld "Digitale Wirtschaft und Gesellschaft".

Bei Bauarbeiten in der Kurstrasse Ecke Leipziger Strasse wurde ein Frischwasserrohr beschädigt, die Wasserfontäne schoss ungefähr 10 Meter hoch, bevor die Arbeiter die Baggerschaufel auf die Fontäne setzten konnten so das es nicht mehr so sehr spritzt …

Massive Folgeschäden durch Wasserrohrbrüche

Foto: IMAGO

"Beim Graben hab‘ ich wohl ein Wasserrohr übersehen und zerstört", erklärte der 31-jährige Bremer Baggerfahrer der Bildzeitung, "blitzschnell lief das Loch voll. Dann kippte der Bagger mit mir rein, ich konnte mich gerade noch retten." Zehntausende Hektoliter Wasser strömten aus dem geborstenen Rohr. Solche Unfälle sind durchaus nicht selten und für alle unangenehm und teuer.

Weniger spektakulär, aber dafür umso teurer ist das Ausheben von Gruben für die Wartung. Allein auf den Straßen Großbritanniens werden dafür jährlich 1,5 Millionen Baugruben ausgehoben. Da meist nicht genau bekannt ist, wo Rohre und Kabel verlaufen, entstehen dabei enorme Schäden – auch am Eigentum der Anwohner. Die Aushubarbeiten summieren sich auf eine Milliarde Pfund an direkten Kosten und weiteren vier Milliarden Pfund an Folgekosten.

Computer lässt tief blicken

LARA Projekt , Wasserrohre entdecken beim Straßenbau

Wasserrohre entdecken beim Straßenbau

Foto: ISOIN

Man müsste mit Röntgenaugen die Installationen sehen können. Das wird sicher nicht funktionieren, allerdings arbeiten die Forscherinnen und Forscher im EU-Projekt LARA an Hard- und Software, die einen virtuellen Blick auf die Infrastruktur unter der Erde ermöglichen. LARA steht für "LBS Augmented Reality Assistive System for Utilities Infrastructure Management through Galileo and EGNOS".

Das europäische Forschungsprojekt will Tiefbauämter, Techniker und Arbeiter bei der genauen Planung und Durchführung von Aushubarbeitern unterstützen. Ein neuartiges Gerät, eine Art Touchpad, ist mit einer Kamera und einem Sensor ausgestattet, der eine genaue Positionsbestimmung über Satellitennavigationssysteme erlaubt.

Im Büro und auf der Baustelle

Zunächst plant ein Techniker wie üblich die Aushubarbeiten im Büro. Er gibt die Geokoordinaten der Baustelle ein. Sein Computer zeigt ihm sofort alle Rohrleitungen und Kabel als Einblendungen über einer Karte des Areals. Am Tag des Aushubs auf der Baustelle navigiert das LARA-System ihn zur genauen Position. Ist er dort angekommen, zeigt LARA ihm die unterirdischen Rohrleitungen dreidimensional in das gleichzeitig aufgenommene Kamerabild der künftigen Baustelle.

LARA Projekt beim Straßenbau, Wasserrohre

Der Röntgenblick auf der Baustelle

Foto: DFKI

Wenn die Arbeiter mit dem Aushub beginnen, erhalten sie vom System genaue Informationen, auf welche Rohre oder Leitungen sie besonders achten müssen und welche Hindernisse sie dabei erwarten. Pläne sind oft nicht korrekt. Bemerken die Arbeiter einen Fehler - eine Leitung verläuft anders als in den Plänen – können sie dies im Programm korrigieren.

Virtuelle Realität

Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) entwickelt das Programm, das aus vorhandenen Daten über die Leitungsverläufe ein digitales 3D-Modell erstellt. Die Software integriert dazu Positionsangaben und Informationen über unterirdische Knotenpunkte aus öffentlichen Datenbanken und 3D-Geoinformationssystemen.

Professor Dr. Didier Stricker, der Leiter des Forschungsbereichs Erweiterte Realität/Augmented Vision am DFKI in Kaiserslautern, erläutert die speziellen Anforderungen an die Entwicklungen: "Auf der Straße herrschen andere Bedingungen als im Labor. Beispielsweise können die Lichtverhältnisse hier schwierig sein oder sich ändern. Außerdem ändert sich die Struktur des relevanten Bereiches auf einer Baustelle durch die Erdarbeiten ständig. Das System muss sich dem anpassen, um die Visualisierung aus jedem Blickwinkel und in Echtzeit präzise darzustellen."

Forscher und Wirtschaft aus mehreren EU-Ländern wollen die entwickelten Geräte und Applikation von LARA in kommerzielle Produkte und Dienste überführen. Deshalb arbeiten Praktiker in dem Projekt mit. Tiefbaufirmen werden künftig schneller und kostengünstiger arbeiten können. Deshalb ist Ihnen der Röntgenblick viel wert.

Außer dem DFKI und Projektleiter GeoImaging Ltd./Zypern bringen sieben weitere Unternehmen, Universitäten und Forschungseinrichtungen ihre unterschiedliche Expertise in die Entwicklungen ein: Aristotle University of Thessaloniki/Griechenland, Igenieria Y Soluciones Informaticas des Sur S.L./Spanien, SignalGenerix Ltd./Zypern, Municipality of Kozani/DEYAK, Griechenland, Birmingham City Council/Großbritannien, Hewlett Packard Espanola S.L./Spanien, University Malaysia Sarawak/Malaysia. LARA wird aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm "Horizon 2020" der Europäischen Union gefördert.

Schlagwörter