Es klingt fast wie Science Fiction: Ein modulbasiertes Fabriksgebäude, das unkompliziert und beliebig oft auf- und abgebaut werden kann. Eine digitale Abbildung der Produktions- und Baustellenprozesse, die es erlaubt den jeweiligen Materialbedarf abzudecken, und gleichzeitig Nachhaltigkeitsindikatoren wie CO2-Emissionen zu überwachen. Tatsächlich geht es bei einer solchen Baustelle 4.0 nicht um Zukunftsmusik, sondern um ein bald greifbares Projekt, das in drei Jahren im Schweizer Collombey-Muraz seine Feuertaufe bestehen soll. Unter dem Titel „Smart Mobile Factory for Infrastructure Projects (SMF4INFRA)“ arbeiten ein Team der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH-Zürich) und der Freien Universität Bozen gemeinsam mit zwei externen Partnern an einem Prototypen einer intelligenten und mobilen Fabrik zur nachhaltigen Materialversorgung, mit der die Art des Bauens großer Infrastrukturprojekte revolutioniert werden könnte.

„Solche großen Projekte im Straßenbau, Eisenbahnbau und Tunnelbau sind häufig durch Budgetüberschreitungen und Zeitverzögerungen gekennzeichnet. Darüber hinaus wird meist eine zentralisierte Fertigungsstrategie mit geringen Digitalisierungsgrad angewandt, was unter anderem mit sich bringt, dass das Materiallager auf die Straße verlagert wird, mit Folgen wie Staus und Umweltbelastung“, sagt der Forscher Patrick Dallasega. Er leitet das Forschungsteam an der unibz, dem darüber hinaus Erwin Rauch und Andrea Revolti angehören. Durch dezentrale und mobile Fabrikstrukturen sowie Forschungsansätze im Bereich der Digitalisierung wie Building Information Modeling (BIM) oder Digitaler Zwilling sollen Effizienz, aber auch Nachhaltigkeit solcher Bauvorhaben gesteigert werden.

Der Testlauf wird gemeinsam mit den externen Partnern TU Eindhoven und dem Schweizer Forschungsinstitut EuroTube Foundation stattfinden, das im Unterwallis eine Teststrecke für Hochgeschwindigkeitszüge in Vakuumröhren bauen wird. Der Prototyp der mobilen Baustelle soll im Forschungsprojekt auf die Bedürfnisse des Industriepartners abgestimmt werden. „Das heißt, in diesem Fall sollen Röhrensegmente in Beton vorgefertigt werden“, erklärt Dallasega. Und zwar immer möglichst nahe an der Baustelle; mit deren Vorrücken, wandert auch die Fabrik mit.

Das Forschungsprojekt ist Frucht der 2020 vom Land Südtirol besiegelten Forschungspartnerschaft mit dem Schweizerischen Nationalfonds (SNF). Im Rahmen des Kick-off-Treffens vergangener Woche wurden die spezifischen nächsten Schritte abgesprochen. „Besonders interessant an diesem Projekt ist auch die Interdisziplinarität unseres Teams, in dem sich Expertise im Bauwesen, Industrial Engineering und Industrie 4.0 oder Life Cycle Analysis mit dem Know-how der Praxispartner treffen“, so Forscher Patrick Dallasega.

(su)