Gebäudeabriss mit 3D-Modell
Wie kann Bauschutt aus dem Abbruch von Gebäuden besser wiederverwertet werden? Mit dieser Frage hat sich das Team des Kölner Labor für Baumaschinen zusammen mit der TPA GmbH Gesellschaft für Qualitätssicherung und Innovation beschäftigt und ein Verfahren zur besseren Abbruchplanung entwickelt.
„Bau- und Abbruchmaßnahmen sind für einen erheblichen Anteil des Abfallaufkommens in Deutschland verantwortlich. 2017 fielen dabei 220 Millionen Tonnen Material an. Dieser Bauschutt, der vor allem aus mineralischen Abfällen besteht, kann zurzeit zu etwa zwei Dritteln recycelt werden, etwa als Fahrbahnunterbau“, erläutert Julian Joachim Hadam vom Institut für Bau- und Landmaschinentechnik Köln. Um die Recyclingquote zu erhöhen, entstand im Projekt „Verfahren zum optimierten Abbruch baulicher Anlagen“ (VopAbA) ein neuartiges Scan- und Planungstool.
3D-Modell ermöglicht gezielteres Abreißen
Ausgangslage ist ein 3D-Modell des abzureißenden Gebäudes, das entweder anhand der Planungsunterlagen oder auf Basis der Daten eines Laserscans entsteht. Darauf aufbauend entwickelt das Team einen dreidimensionalen Abbruchplan, anhand dessen Maschinenführerinnen und -führer das Gebäude in einer bestimmten Reihenfolge abtragen.
„Da wir aufgrund unseres Verfahrens wissen, wo welche Materialien verbaut sind und wo sich problematische Substanzen wie Asbest befinden, können wir durch die Reihenfolge des Abbruchs sicherstellen, dass weitgehend sortenreiner Schutt der höchsten Güteklasse entsteht. Wir verbessern damit nicht nur das Recyclingergebnis, sondern optimieren auch die Logistik auf der Baustelle“, so Hadam.
Bildergalerie
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Die Alte Feuerwache neben dem Campus Deutz war das Referenzobjekt des Projekts. Tests beim Abbruch kamen nicht zustande. (Bild: Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW)
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Die Alte Feuerwache als Punktwolke nach dem Laserscan. (Bild: TH Köln)
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Berechnung des Trümmerschattens, der durch herabfallendes Material bedrohte Bereich. (Bild: TH Köln)
Um auf der Baustelle den Fortschritt der Arbeiten überprüfen zu können, wurde zudem ein mechatronisches Erfassungssystem entwickelt, das am Bagger montiert wird. Dieses scannt während des Abbruchs das Gebäude, so dass ein permanenter Soll-Ist-Abgleich möglich ist und die Maschinenführerinnen und -führer im 3D-Modell live sehen können, an welcher Stelle sie sich gerade befinden. Nicht zuletzt erhöht das System auch die Sicherheit auf der Baustelle. Denn in der Darstellung des Gebäudes und seiner Umgebung kann auch der Trümmerschatten angezeigt werden, also der von herabfallendem Material bedrohte Bereich.
Ursprünglich hatten die Projektpartner geplant, ihr Konzept beim Abriss der Alten Feuerwache in der Nähe des Campus Deutz zu testen. Da dies wegen Verzögerungen auf der Baustelle nicht zustande kam, blieb es bei der theoretischen Erprobung und Versuchen auf dem Baggerprüfstand des Labors. Eine Fortführung des Projekts ist geplant. Dann sollen weitere Messtechniken integriert und ein Konzept für mehr als eine beteiligte Maschine entwickelt werden.
Das Kölner Labor für Baumaschinen von Prof. Dr. Alfred Ulrich führte das Forschungs- und Entwicklungsprojekt VopAbA in Kooperation mit der TPA GmbH Gesellschaft für Qualitätssicherung und Innovation durch. Das Labor ist Teil des Instituts für Bau- und Landmaschinentechnik der TH Köln. Das Vorhaben wurde über drei Jahre im Programm Leitmarktwettbewerb Produktion.NRW gefördert.
August 2022