Technik

Projekt der TH Köln zum optimierten Gebäudeabbruch

Mit Punktewolke sortenrein

Bauschutt aus dem Abbruch von Gebäuden kann häufig nicht komplett wiederverwertet werden. Um die Recyclingquote zu erhöhen, wollen die TH Köln und zwei Industriepartner deshalb ein „Verfahren zum optimierten Abbruch baulicher Anlagen“ (VopAbA) entwickeln.

Das Konzept: Die abzureißenden Objekte sollen mit Sensoren abgetastet und die Ergebnisse mit den Bauplänen abgeglichen werden. So können die Maschinenführer während des Abbruchs Informationen darüber erhalten, an welcher Stelle problematische Materialien verbaut wurden. „Bauabfälle sind ein bundesweites Pro-

blem. Alleine 2014 fielen rund 200 Millionen Tonnen an, wie der Bundesverband Baustoffe – Steine und Erden in einem Monitoring festgestellt hat. Darunter gut 55 Millionen Tonnen Bauschutt aus dem Abbruch von Gebäuden“, sagt Dirk Niederberghaus, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Kölner Labor für Baumaschinen der TH Köln. Der anfallende Bauschutt, der vor allem aus mineralischen Abfällen besteht, kann zurzeit zu etwa zwei Dritteln recycelt werden und findet vor allem als Fahrbahnunterbau Verwendung.

Gebäude per Scan erfassen

Um ein noch besseres Recyclingergebnis zu erzielen, müsste die Vorsortierung des Bauschuttes auf der Abbruchstelle verbessert werden. Dazu ist es notwendig, bereits im Vorfeld zu wissen, wo sich Materialien befinden, die den Bauschutt kontaminieren würden. Hier setzt das F&E-Projekt an: Um solche kritischen Materialien zu ermitteln, soll das Gebäude vor dem Abbruch mit einer stationären Scan-Einrichtung erfasst werden, wie sie in der Vermessungsbranche üblich ist. Dabei entsteht eine Punktewolke, aus der ein Gebäudeplan errechnet wird, in dem die problematischen Bereiche eingezeichnet sind. „Während des Abbruchs tasten robuste 3D-Scanner an der Spitze des Hydraulikbaggers permanent das Gebäude ab. Die Ergebnisse werden dann mit den digitalen Plänen abgeglichen und es entsteht ein Modell, an dem man den Abbruch in Echtzeit verfolgen kann“, so Niederberghaus. Um möglichst sortenreinen Bauschutt zu erhalten, der der höchsten Güteklasse entspricht, wird der Maschinenführer zudem auf seinem Display angewiesen, in welcher Reihenfolge die einzelnen Teile abzureißen sind. „Da das Gebäude im Vorfeld gescannt und erfasst wurde, können wir auch errechnen, wie viele Tonnen bestimmter Materialien anfallen und zu welchem Zeitpunkt sie voraussichtlich abtransportiert werden müssen. Das erleichtert zusätzlich die Logistik und spart Kosten“, erläutert Niederberghaus.

Mehr Sicherheit auf der Baustelle

Nicht zuletzt wird das geplante System auch die Sicherheit auf der Baustelle erhöhen. Denn in der Simulation des Gebäudes und seiner Umgebung, die der Baggerführer auf seinem Display sieht, kann auch der Trümmerschatten angezeigt werden, also der von herabfallendem Material bedrohte Bereich. „Im Sinne einer Augmented Reality können wir auf dem Display den Bereich einzeichnen, in den der Bagger bedenkenlos fahren kann und verhindern so Unfälle“, sagt Niederberghaus. Das Kölner Labor für Baumaschinen von Prof. Dr. Alfred Ulrich führt das Forschungs- und Entwicklungsprojekt VopAbA in Kooperation mit der MOBA Construction Solutions und der TPA Gesellschaft für Qualitätssicherung und Innovation durch.

3D-Scanner Prinzipskizze
3D-Scanner tasten während des Abbruchs permanent die Gebäude ab.
 
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