Bauletter, BAULINKS.de-Meldungen, vom 03.02.2025

Straßenunterbau oder Deponie? KI bewertet Tunnelaushub

Beim Tunnelbau kann pro Stunde mehr als 200 Tonnen Aushub anfallen. Wenn dieser Boden nicht vor Ort analysiert und entsprechend wiederverwendet werden kann, landet er oft auf Deponien.

"Aushub aus dem Tunnelbau kann je nach Charakterisierung vielfältig genutzt werden, z.B. als Straßenunterbau oder Betonzuschlagsstoff. Dazu muss das Material aber noch auf der Baustelle möglichst sortenrein getrennt werden. Um dies überhaupt möglich zu machen, haben wir ein System entworfen, das auf Künstlicher Intelligenz basiert und künftig die für die Sortierung maßgeblichen geotechnischen Parameter in Echtzeit ermitteln soll", erläutert Prof. Dr. Christoph Budach von der Fakultät für Bauingenieurwesen und Umwelttechnik der TH Köln.

Zu den relevanten Parametern gehören das sogenannte Setzmaß zur Beschreibung der Verarbeitbarkeit bzw. Fließfähigkeit der abgebauten Böden oder die Scherfestigkeit und der Wassergehalt, die Einfluss auf die Standsicherheit einzubauender Böden haben. "Diese Kenngrößen lassen sich mit den üblichen Methoden im laufenden Betrieb einer Erddruckschildmaschine, einem besonders häufig eingesetzten Typ einer Tunnelbohrmaschine, nicht kontinuierlich bzw. nur sehr schwer ermitteln. Wir haben daher ein Kugelpendel und einen Pflug über dem laufenden Förderband montiert. Es wird dann gemessen, wie stark das vorbeifließende Material die Instrumente bewegt, und die Kraftverläufe werden dokumentiert. Diese Kräfte sehen etwa bei sandigem Boden ganz anders aus als bei tonhaltigem", sagt Dr. Pierre Müller, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehr- und Forschungsgebiet Geotechnik und Tunnelbau der TH Köln.

Ziel des Forschungsprojekts war es, eine KI zu entwickeln, die anhand der Krafteinwirkung auf die Messgeräte die geotechnischen Eigenschaften des Aushubmaterials bestimmt. Dadurch können Maschinenführer den Aushub direkt auf dem Förderband klassifizieren und eine gezielte Sortierung veranlassen.

Das Forschungsprojekt "REMATCH – REsource efficient tunnelling based on real-time excavation MATerial CHaracterization" wurde von 2021 bis 2024 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und der französischen Agence nationale de la recherche gefördert. Projektleiter auf deutscher Seite war die Studiengesellschaft für Tunnel und Verkehrsanlagen e.V. (STUVA).
  

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