23.07.2020

Austro-Projekt für smarte Baustellen gewinnt German Innovation Award

Sclable, die CONTAKT GmbH und LineMetrics digitalisieren gemeinsam Baustellen.
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(c) Umdasch / Sclable

Digitalisierung macht auch vor der Baubranche nicht Halt, auch hier wurden Prozesse und Geschäftsmodelle in den vergangenen Jahren zunehmend digitalisiert. Oft gehören Ineffizienzen hier aber noch immer zum Alltag, auf den Baustellen selbst werden Daten selten systematisch digital erfasst und analysiert. Hier setzt die CONTAKT GmbH, ein Unternehmen der Umdasch Group Ventures, gemeinsam mit Sclable an: Mit der neue entwickelten Baueffizienzplattform werden Echtzeitdaten auf Baustellen erfasst, analysiert und verknüpft. Das digitale Produkt aus Österreich, welches auf ersten Baustellen bereits eingesetzt wird, hat nun den German Innovation Award gewonnen.

„BIM“ für bessere Baustellen

Mit der Lösung werden nicht nur Daten gesammelt, sondern auch die Planungs- und Koordinationsprozesse am Bau unter Einsatz der “Lean Construction Methode” erfasst. Wichtiger Bestandteil der Software ist das sogenannte „Building Information Modeling“ (kurz BIM).

BIM beschreibt ein Verfahren zur digital vernetzten Planung, Ausführung und Bewirtschaftung der Baustelle bis zum Abriss oder Umbau. Dabei kann es bis zur virtuellen geometrischen Darstellung der Baustelle kommen, also einem digitalen Zwilling. Das schafft mehr Transparenz im gesamten Baustellenablauf und Optimierungsmöglichkeiten können besser identifiziert werden, heißt es von den Unternehmen.

Sensoren auf der smarten Baustelle

Eine weitere Innovation, die auch den Grundstein für den Gewinn des Awards gelegt hat, ist die Platzierung und Nutzung von Sensoren an den Schalungen der Betonwände auf der Baustelle. Damit können unter anderem Härtegrade des Betons genau gemessen werden und so der weitere Verlauf der Baustellenplanung optimiert werden.

Neben der bewährten Frühhärtemessung erkennt die Sensorik Arbeitsabläufe über Bewegung, Neigung, Betonageerkennung und Höhe, womit ein sensorisches Bild der Abläufe auf komplett neuartiger Weise detailliert erfasst werden können.

Sclable, CONTAKT und LineMetrics als Partner

Sclable, die CONTAKT GmbH und LineMetrics – welche die Sensortechnik beigesteuert haben – arbeiten seit über zwei Jahren gemeinsam an der neuartigen Kombination aus Software, Sensorik, und Methoden des Baumanagements. Die Kooperation nahm dabei vielfältige Formen an – von der Produktentwicklung über Prototyping bis zu Tests auf den ersten Baustellen.

Dazu Martin Sirlinger, CEO von Sclable: “CONTAKT ist für uns ein ideales Beispiel der digitalen Transformation. Mehrwert schafft das Projekt aber erst, wenn uns CONTAKT in einigen Monaten sagt, dass Abläufe am Bau verbessert und z.B. Kosten gespart werden.“

CONTAKT setzt Schritte für die Expansion

CONTAKT ist derzeit auf ausgewählten Baustellen in Österreich, Deutschland und Schweiz im Einsatz. Im nächsten Jahr will man die Software in Westeuropa und darüber hinaus ausrollen.

Lucas Winter, Managing Director von CONTAKT, denkt bereits weiter: „Der Gewinn des Awards wird der Umsetzung unserer Digitalisierungsvorhaben weiteren Aufwind geben. Es gilt jetzt mit unseren Kunden und Partnern die Details zu schärfen und die Mehrwerte für Kunden und uns skalierbar zu verankern“, sagt er: „Der Bedarf nach und die Potenziale aus effizienteren und datengetriebenen Bauen sind enorm. Gewinner ist, wer es schafft, die Anwender intuitiv und überzeugend zu einer neuen Arbeitsweise zu bewegen. Die Daten im Hintergrund bergen großes Potenzial für die gesamte Branche vom Entwickler über die Baustellenteams bis zu Gebäudebetreibern.“

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Christian Mentin, Head of Research Unit System-Level Integration Technologies bei Silicon Austria Labs | (c) Peter Drechsler / SAL

Das österreichische Forschungszentrum Silicon Austria Labs (SAL) hat nach eigenen Angaben das weltweit dünnste bidirektionale 11-Kilowatt-Bordladegerät für Elektroautos entwickelt. Die sogenannte „Tiny Power Box 2.0“ ist nur fünf Zentimeter hoch und soll Autoherstellern neue Möglichkeiten beim Einbau bieten. Entwickelt wurde der Prototyp von Forschungsteams in Villach und Graz gemeinsam mit den Industriepartnern Infineon, AVL, TDK, Fronius und MetaSystem. Das Forschungsprojekt hatte ein Volumen von 7,2 Millionen Euro.

Laden und Strom zurückspeisen

Jedes Elektroauto verfügt über einen sogenannten On-Board-Charger. Dieser wandelt den Wechselstrom aus der Steckdose oder Wallbox in Gleichstrom um, den die Fahrzeugbatterie speichern kann. Die Tiny Power Box 2.0 übernimmt dabei gleich drei Funktionen: Sie lädt die Batterie mit bis zu elf Kilowatt, kann Strom aus dem Fahrzeug zurück ins Haus oder öffentliche Netz speisen und versorgt über einen integrierten Wandler auch das 12-Volt-Bordnetz. Darüber werden unter anderem Beleuchtung, Steuergeräte und Infotainment betrieben. Dafür ist bislang häufig ein separates Bauteil notwendig.

Durch die bidirektionale Funktion könnte ein geparktes Elektroauto künftig auch als Stromspeicher dienen. Beispielsweise ließe sich tagsüber erzeugter Solarstrom in der Fahrzeugbatterie speichern und bei Bedarf wieder im Haushalt nutzen.

Mehr Leistung auf weniger Raum

Die größte Herausforderung bei der Entwicklung sei die Wärme gewesen, die beim Umwandeln des Stroms entsteht, heißt es von SAL. Je kompakter das Ladegerät, desto schwieriger wird es, diese abzuführen.

„Bei 50 Millimetern Bauhöhe liegt die eigentliche Herausforderung in der Wärmeentwicklung, die auf sehr kleinem Raum abgeführt werden muss. Wir haben Kühlung, magnetische Komponenten und Isolation deshalb in kombinierten Designprozessen als ein gemeinsames Gesamtsystem simuliert und entwickelt. Nur so lassen sich 11 Kilowatt bidirektional auf engstem Bauraum umsetzen“, erklärt Christian Mentin, Head of Research Unit System-Level Integration Technologies bei Silicon Austria Labs.

Die Entwicklung baut auf einem Vorgängerprojekt aus dem Jahr 2022 auf. Damals hatte SAL bereits ein kompaktes Ladegerät mit sieben Kilowatt Leistung entwickelt. Die neue Generation erreicht elf Kilowatt und kommt dabei mit einer deutlich geringeren Bauhöhe aus.

Forschungsergebnisse für weitere Anwendungen

Nach dreieinhalb Jahren Forschung liegt die Tiny Power Box 2.0 nun als Prototyp vor. Mit fast allen beteiligten Industriepartnern laufen bereits Folgeprojekte. Dabei sollen die entwickelten Technologien auch in anderen Bereichen zum Einsatz kommen, etwa in der Ladeinfrastruktur für Elektromobilität, in industriellen Gleichstromnetzen oder bei der Stromversorgung von Rechenzentren.

Ob und wann die Tiny Power Box 2.0 selbst in Serienfahrzeugen eingesetzt werden könnte, ist derzeit offen. Interesse gibt es laut SAL aber bereits von europäischen und internationalen Autoherstellern.

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Austro-Projekt für smarte Baustellen gewinnt German Innovation Award

  • Digitalisierung macht auch vor der Baubranche nicht Halt, auch hier wurden Prozesse und Geschäftsmodelle in den vergangenen Jahren zunehmend digitalisiert.
  • Oft gehören Ineffizienzen hier aber noch immer zum Alltag, auf den Baustellen selbst werden Daten selten systematisch digital erfasst und analysiert.
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  • Mit der Lösung werden nicht nur Daten gesammelt, sondern auch die Planungs- und Koordinationsprozesse am Bau unter Einsatz der „Lean Construction Methode“ erfasst.
  • CONTAKT ist derzeit auf ausgewählten Baustellen in Österreich, Deutschland und Schweiz im Einsatz.
  • Im nächsten Jahr will man die Software in Westeuropa und darüber hinaus ausrollen.

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