Mein Zukunft Bau

Das intelligente Bauteil im integrierten Gebäudemodell. Pilotprojekt zur Anwendung der RFID-Technologie in Bauteilen. RFID-IntelliBau 2

Projektnummer

F20-08-1-071; 10.08.18.7-08.14

 

Laufzeit / Status

08.2008 - 12.2010 / abgeschlossen

Projektdetails

Beteiligte

 

TU Dresden, Fakultät Bauingenieurwesen, Professur für Bauverfahrenstechnik (Bearbeiter)

Prof. Dr.-Ing. Peter Jehle (Bearbeiter)

Dr.-Ing. Stefan Seyffert (Bearbeiter)

Dipl.-Ing. Steffi Wagner (Bearbeiter)

Dipl.-Ing. Nikolai Michailenko (Bearbeiter)

Dipl.-Ing. Markus Netzker (Bearbeiter)

Dipl.-Ing. Manuel Hentschel (Bearbeiter)

Cluster

Verbesserung der Bau- und Planungsprozesse

Projektbeschreibung

Im Forschungsprojekt "RFID-Intellibau 2" konnte gezeigt werden, dass eine Optimierung der Bauprozesse durch die RFID-Technologie möglich ist. Dazu wurde ein Datenflussmodell entwickelt, welches für die große Anzahl an Daten sowohl das Arbeiten als auch das Weiterleiten innerhalb des Lebenszyklus eines Gebäudes medienbruchfrel gestaltet. Das Bindeglied zwischen der Objektebene (Bauteile) und der Datenebene (zugehörige Informationen) ist die RFID-Technologie. Dazu werden alle Bauteile wie beispielsweise Wände oder Decken mit Transpondern ausgestattet. Mit der Forschungsarbeit "IntelliBau 2" konnten die theoretisch ermittelten Grundlagen aus der ersten Forschungsphase in der Vorfertigung von Stahlbetonbauteilen und auf der Baustelle des Pilotprojektes erstmals unter Praxisbedingungen getestet und analysiert werden. Dabei war es wichtig, die bisher unter Laborbedingungen entwickelten Vorgaben anzuwenden und weiterzuentwickeln.

Bei Untersuchungen in Fertigteilwerken gelang der Nachweis, dass die RFID-Technologie in die zur Prozessplanung und Überwachung genutzte Software eingebunden werden kann und es möglich ist, eine Datenverbindung zu den einzelnen Prozessaschritten aufzubauen. Erst mit den Leseereignissen und den daraus entstehenden Daten kann diese Software ihr ganzes Potenzial ausschöpfen, da bisher alle Fortschrittsereignisse manuell eingegeben werden mussten. Eine manuelle Datenpflege ist durch die RFID-Technologie nicht mehr notwendig.

Während der Errichtungsphase des Pilotprojektes konnte das System durch den Einbau von mindestens zwei Transpondern in jedes Bauteil erfolgreich durchgeführt werden. Die entwickelten Einbauvorschriften wurden anhand der praktischen Erfahrungen optimiert und erweitert, so dass diese auch auf andere übliche Hochbauten übertragen werden können. Der Einbau der Transponder konnte mit geringstem Aufwand in den normalen Fertigungsprozess integriert werden. Die am Markt verfügbaren Transponder konnten mit ihrer Bauform gut in die Bauteile eingebaut werden. Die Ausfallrate infolge von Beschädigung oder Fehlinstallation wurde untersucht und war mit lediglich 2,17 Prozent der Transponder verschwindend gering. Selbst mit den heute verfügbaren Komponenten, die nicht für das Bauwesen entwickelt worden sind, kann somit der Einsatz auf der Baustelle sichergestellt werden. Die momentane Entwicklungsrichtung der Transponderhersteller zu immer größeren Speicherkapazitäten und energieeffizienteren Mikroprozessoren erleichtert zukünftig den Einsatz von Bauteiltranspondern.

Hinsichtlich der Anwendungsmöglichkeiten in der Nutzungsphase von Gebäuden gibt es ein breites Spektrum von Szenarien. Dabei kann die RFID-Technologie von allen Nutzergruppen eines Gebäudes genutzt werden. Im Facility Management kann die RFID-Technologie z.B. dazu verwendet werden, die Instandhaltung und Wartung, das Structural-Health-Management oder auch die Koordination von gebäudebezogenen Dienstleistungen zu unterstützen. Weitere nutzbare Szenarien stellen Anwendungen zur orientierenden und informellen Unterstützung des Gebäudenutzers dar. Für die Nutzung der vorgestellten Szenarien ist es jedoch Voraussetzung, dass die Transponder bereits in der Bauphase integriert und die darauf hinterlegten Informationen fortlaufend aktualisiert wurden.

Während der Untersuchungen im Pilotprojekt konnte die Erfassung von Einbauzeiten und der damit verbundenen Prozesse erfolgen. Daraus wurde der Aufwand für die Integration der RFID-Technologie in Bauwerk und Bauprozess abgeleitet. Der Aufwand für den Transpondereinbau hat sich in Bezug auf den zeitlichen Aufwand der Gesamtmaßnahme als verschwindend gering erwiesen. Bei den meisten Baustoffen kann er mit vernachlässigbarem Aufwand in die regulären Prozesse eingebunden werden. Gleichzeitig können durch den Einbau der Transponder andere Prozesse deutlich optimiert werden. In einer beispielhaften Berechnung unter Berücksichtigung verschiedener projektspezifischer Eigenheiten konnte für das Pilotprojekt abschließend ein Vergleich zwischen den Kosten des RFID-Systems und dem zu erwartenden Nutzen abgeschätzt werden. Dabei zeigte sich, dass der zu erwartende Nutzen deutlich über den Kosten für den Einbau und den Unterhalt des Systems liegt.

Schlagwörter

Gebäude; Modellierung; Gebäudemodell; Bauteil; RFID; Technologie; Anwendungsmöglichkeit; Vorfertigung; Stahlbetonbauteil; Stahlbetonfertigteil; Fertigteilproduktion; Produktionsprozess; Bauphase; Bauablauf; Bauausführung; Baustelle; Nutzungszeitraum; Pilotprojekt; Versuch; Projektbeschreibung;

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