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Projekt
Konzepte zur lebenszyklus-basierten Aktualisierung und Interaktion von Digitalen Zwillingen für vorgefertigte Betonmodule
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Detlef Gerhard; Professor Dr.-Ing. Markus König
Fachliche Zuordnung
Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb
Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
Förderung
Förderung seit 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 423963709
Der im Vorprojekt erarbeitete digitale Zwilling ermöglicht es, Daten zum Ablauf der Produktion und zum aktuellen Zustand eines Betonmoduls kontinuierlich zu erfassen, zusammenzuführen und bereitzustellen. Während der Fokus der ersten Förderperiode auf den Lebenszyklusphasen Planung, Produktion und Qualitätssicherung und die grundsätzlichen Ansätze der Übertragung des Industrie 4.0 Verwaltungsschalenkonzepts auf Prozesse des Bauwesens lag, sollen mit dem vorliegenden Folgeprojekt insbesondere Methoden und Konzepte zur lebenszyklusbasierten Aktualisierung und Interaktion von digitalen Zwillingen für Betonmodule erforscht werden. Die Ergebnisse der Qualitätskontrolle sind eine wesentliche Grundlage für die Entscheidung, ob ein bestimmtes Betonmodul an der vorgesehenen Position montiert werden kann. Auf dieser Basies werden Konzepte und Methoden für den Fall entwickelt, dass ein Betonmodul die Qualitätsanforderungen nicht erfüllt und eine Anpassung der Prozesse notwendig ist. Die Einbettung intelligenter Sensorik in Betonmodul bietet enorme Potentiale für die digitale Transformation im Bauwesen bis hin zu datenbasierten Geschäftsmodellen. Um sensorbasierte Überwachungsprozesse, z. B. der Logistik, der Baustellenmontage oder die Schädigungsüberwachung in der Nutzungsphase zu ermöglichen, wird ein verwaltungsschalenkonformes Datenmodell für die adaptive Steuerung der Folgeprozesse erstellt. Auch die Erfassung und Bewertung von Ressourcenverbrauch und Umweltauswirkungen im gesamten Lebenszyklus nimmt einen immer höheren Stellenwert ein. Daher soll die bauteilorientierte Erfassung der für eine detaillierte Ökobilanzierung notwendigen Realdaten zusätzlich zu Daten aus Lifecycle Inventory (LCI) Datenbanken als hybrider Ansatz zum Aufbau eines digitalen Produktgedächtnisses auf Basis der Verwaltungsschale erforscht werden. Bauwerke sind üblicherweise durch eine sehr lange Nutzungsdauer gekennzeichnet und die digitalen Zwillinge müssen kontinuierlich aktualisiert und verfügbar gemacht werden. Es wird daher ein Konzept zur dezentralen Datenhaltung auf Basis der Distributed Ledger Technologie (DLT) entwickelt, um die Nutzungsphase mit unterschiedlichen Stakeholdern besser berücksichtigen zu können.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
