Die Integration digitaler Technologien schreitet bei Baumaschinen voran und wird 2025 für weitere Veränderungen bei Arbeitsabläufen auf den Baustellen sorgen, auch beschleunigt durch Fortschritte im Bereich künstlicher Intelligenz (KI). Das wird die Zusammenarbeit der Bauakteure prägen. Doch sind Baufirmen auch bereit dazu, sich auf Trends wie eine vernetzte Baustelle einzustellen und Vorteile aus dem Potenzial der Digitalisierung zu ziehen? Eine Voraussetzung dafür ist, dass Baumaschinen und Sensoren nahtlos miteinander verknüpft sind. Doch es kommt auch noch auf andere Faktoren an.
Am Joystick einer Baumaschine trennt sich sprichwörtlich gesehen die Spreu vom Weizen: Während die einen Fahrer schon längst die Vorzüge der Maschinensteuerung realisieren, sind andere auf den Zug von 3D-Steuerungen noch nicht aufgesprungen. Dabei wird die Zukunft von smarten Baumaschinen bestimmt. Dank ihrer Technologien werden nicht nur die Voraussetzungen für vernetzte Baustellen geschaffen, sondern auch Maschinenführer bei verschiedenen Arbeitsschritten und komplexen Aufgaben unterstützt, wie beispielsweise Caterpillar und Trimble zeigen. Somit können Arbeitsgeräte automatisiert und präziser eingesetzt werden. Aspekte, die in einer Branche, die mehr denn je auf Effizienz und Genauigkeit angewiesen ist, einen immer höheren Stellenwert erlangen.
Cat Kettenbagger oder Dozer der neuen Maschinengeneration verfügen bereits ab Werk über eine integrierte 2D-Steuerung. Den nächsten Schritt in Richtung 3D ermöglicht das GPS-unterstützende Assistenzsystem Trimble Earthworks. Es wurde speziell für Maschinenführer entwickelt, um ihnen zusätzliche Hilfe zu bieten, wenn sie eine Geländeform exakt nach Plan gestalten wollen. Angesichts des allgegenwärtigen Zeitdrucks können sie ein größeres Arbeitspensum in kürzerer Zeit absolvieren. Das erfordert allerdings den Einbau verschiedener Hardware-Komponenten, wie eine Recheneinheit, das Display und die GNSS-Maschinenempfänger. Eine Schlüsselrolle übernehmen robuste Sensoren, die zum Beispiel die Position von Ausleger und Baggerlöffel genau registrieren und so gewährleisten wird, dass die zur Digitalisierung benötigten Daten auch unter härtesten Einsatzbedingungen fließen.

Basis für eine 3D-Steuerung ist zudem die nötige Software, die auf einem Android-Betriebssystem fußt, was laut Anwendern zufolge leicht zu erlernen ist. Dafür sorgen eine entsprechende App samt 3D-Grafiken, Interaktionen und intuitiv zu erlernende Funktionen. Was zu tun ist, zeigt dem Fahrer ein Monitor in der Fahrerkabine an, der ihn Schritt für Schritt bei seiner Arbeit anleitet. Die Intention: So kann sich auch ein weniger routinierter Maschinist Arbeitsschritte und -abläufe bei Erdarbeiten im laufenden Betrieb aneignen und sich damit vertraut machen. Wichtig ist beispielsweise nur, etwa den Schwenklöffelsensor in den Löffel zu integrieren, eine Kalibrierung des Arbeitswerkszeugs im Vorfeld durch einen Vermessungstechniker durchzuführen und den Baggerlöffel richtig einzumessen. Der Schlüssel für eine korrekte Anwendung der Maschinensteuerung sind exakte Positionsdaten. Wer von 2D auf 3D umsteigen will, muss entsprechende Pläne für die Baumaschine umwandeln lassen. Die entsprechenden Daten können über einen USB-Stick auf die Baumaschine aufgespielt werden. Dann kann der Fahrer loslegen, die Arbeiten genau nach dem Referenzmodell durchzuführen.
Wesentliche Grundvoraussetzung dafür ist auch, unterschiedliche Systeme wie Planungssoftware, Baumaschinen und Sensoren nahtlos miteinander verknüpfen zu können. Dies erfordert eine durchgängige Systemlandschaft mit einheitlichen Schnittstellen. Welchen Stellenwert das vernetzte Bauen inzwischen hat und was hier noch in Zukunft auf Baufirmen zukommt, wird ein wesentlicher Schwerpunkt der kommenden bauma vom 7. bis 13. April sein. Darauf haben sich die Messe München zusammen mit dem VDMA-Fachverband für Baumaschinen und Baustoffanlagen sowie Vertretern der Industrie festgelegt. Es geht darum, weitere Potenziale der Digitalisierung in den nächsten Jahren zu erschließen sowie digitale Technologien und Kommunikationssysteme noch besser in Bauprozesse zu integrieren. Davon verspricht sich die Branche eine effizientere Zusammenarbeit. Möglich ist schon heute, dass Anbaugeräte wie ein Baggerlöffel Daten für den Bauprozess liefern und an das Trägergerät senden. Damit diese Verständigung auch herstellerübergreifend funktioniert, ist ein einheitlicher Standard beziehungsweise eine einheitliche Schnittstelle nötig. Darum wurde die Arbeitsgemeinschaft Machines in Construction MiC 4.0. ins Leben gerufen. Sie bringt Hersteller und Anwender zusammen, um eine gemeinsame und maschinenunabhängige digitale Sprache zu entwickeln. Inzwischen stehen eine MiC 4.0-Datenbank und das MiC 4.0-Test-Tool, basierend auf der ISO-Norm 15143-3 sowie definierten Datenstandards, bereit. Darüber kann geprüft werden, ob unterschiedliche Baumaschinen und Anbaugeräte, die mit dem MiC 4.0-BUS-Protokoll ausgestattet sind, einheitlich kommunizieren können. So lässt sich feststellen, welches Anbaugerät am Trägergerät eingesetzt werden kann, welche Parameter es zur Funktion benötigt und ob es für einen Einsatz an dieser Maschine überhaupt geeignet ist. Nach erfolgreichem Abschluss des Tests erfolgt die Aufnahme der getesteten Maschinen in die MiC 4.0-Datenbank. Hersteller verpflichten sich, ihre Maschinen nach bestandener Prüfung in diese Datenbank zu überführen. „Damit lassen sich nicht zuletzt Unfälle durch nicht korrekt verschlossene Schnellwechseleinrichtungen, ungeeigneten Hydraulikdruck oder grundsätzlich falsch dimensionierte Anbaugeräte zuverlässig vermeiden“, berichtet Dr. Darius Soßdorf, Geschäftsführer der Arbeitsgemeinschaft MiC 4.0 beim Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA). Zugleich wird eine Grundlage geschaffen, um den Datenaustausch auf der Baustelle zu vereinheitlichen. So können Baumaschinen letztlich besser ausgelastet und effizient eingesetzt werden.
Eine weitere Herausforderung der Branche betrifft die zunehmende Datenmenge, die sich durch die fortschreitende Digitalisierung und Vernetzung der Baumaschinen ergibt. Diese liefern Informationen in Hülle und Fülle, und sind das Ergebnis von neuen Maschinensteuerungen, damit die Geräte dann für produktive Arbeitsergebnisse auf der Baustelle sorgen und Bauprojekte effizienter sowie kostengünstiger abgewickelt werden können. Doch ohne Auswertemöglichkeit sind Daten wertlos. Wer hier den Überblick nicht verlieren und Betriebskosten nachhaltig reduzieren will, braucht Unterstützung. Je besser die Daten erfasst und aufbereitet werden, desto besser lässt sich mit ihnen arbeiten, um Maßnahmen einzuleiten, die ein Bauunternehmen bei seiner Produktivität nach vorne bringen. Standard-Telematikdaten bieten einen klaren Überblick über die Maschinenleistung. Für mehr Detailanalyse beinhalten erweiterte Daten einsatzspezifische Details von Maschinen. Sie zeigen nicht nur den Zustand der Geräte an, sondern liefern auch wertvolle Informationen zu deren Leistung. Wie viel Sprit hat der Radlader in einer Woche verbraucht? Warum arbeitet der Bagger im hohen Leerlauf? Hier mag es geboten sein, sich Gedanken über Abläufe und Prozesse zu machen, um die Auslastung der Baumaschinen besser abzustimmen und zu koordinieren.
KI wird in Zukunft dazu beitragen, Arbeitsergebnisse noch präziser und schneller zu realisieren. Gleichzeitig wird KI die proaktive Maschinenwartung unterstützen. Durch permanente Überwachung von Sensoren, die Temperatur, Druck oder Vibrationen von Baumaschinen erfassen, lassen sich mögliche Schäden und somit Ausfälle erkennen. Dabei analysieren KI-Algorithmen die Daten, um Muster abzuleiten und Abweichungen festzustellen, die im Idealfall dann in konkrete Handlungen münden. In Zukunft sind durch den weiteren Fortschritt optimierte Workflows, nachhaltigere Planungsansätze und eine Zusammenarbeit zu erwarten, die reibungsloser und effizienter abläuft als je zuvor. Doch eine entscheidende Frage bleibt: Sind Bauunternehmen bereit für diese Zukunft? „Es ist an der Zeit, sich von überholten Ansätzen zu verabschieden, die den steigenden Anforderungen der Branche nicht mehr gerecht werden. Mit einer zukunftsorientierten Denkweise und einem gemeinsamen Willen zur Veränderung können wir die technologische Revolution vorantreiben, die so dringend notwendig ist. Optimismus, gepaart mit der Bereitschaft, neue Wege zu gehen und mutig zu experimentieren, wird der Schlüssel zu einer nachhaltigeren und erfolgreicheren Zukunft für die gesamte Branche sein“, so Marc Nezet, Chief Division Officer des Bereichs Operate & Manage sowie Chief Strategy Officer bei der Nemetschek-Gruppe, der in einer offenen Haltung und Einstellung die Voraussetzung für Innovation und Technologie sieht. Allerdings müssen die zunehmend komplexer werdenden Technologien einfacher, benutzerfreundlicher und intuitiver werden, wenn sie adaptiert werden sollen. „So können sich Architekten, Ingenieure und Bauprofis auf ihre eigentlichen Aufgaben konzentrieren, statt wertvolle Zeit mit der Bewältigung technischer Hürden zu verlieren. Einfachheit ist der Schlüssel zur Akzeptanz neuer Technologien – und das über alle Berufsgruppen hinweg, die am Lebenszyklus eines Gebäudes beteiligt sind“, macht Usman Shuja, Mitglied des Vorstands der Nemetschek-Gruppe, klar.
Februar 2025