Simulationsbasierte Planung und Steuerung von maschinellen Tunnelvortrieben unter Berücksichtigung von On- und Offsite-Logistikprozessen (T03#)

• Fachliche Zuordnung: Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 77309832

Die Verfügbarkeit maschineller Tunnelvortriebssysteme ist stark von der Auslegung und Leistungsfähigkeit der Support- und Wartungsprozesse abhängig. Das Teilprojekt C3 des SFB 837 „Interaktionsmodelle für den maschinellen Tunnelbau“ erforscht die baubetriebliche Analyse und Steuerung der Vortriebsprozesse mit Hilfe von tunnelbauspezifischen Simulationsmodellen. Ziel des beantragten Transferprojekts ist die Weiterentwicklung dieser Simulationskonzepte und Analysemethoden für die Anwendung in der Praxis.Die Zusammenarbeit zwischen den Antragstellern und dem Praxispartner ist für die Evaluierung und Weiterentwicklung der Simulationskonzepte essenziell. Basierend auf Datensätzen von Referenzprojekten der Herrenknecht AG wird die bestehende wissensbasierte Datenbank um Vortriebsdaten, Störungs- und Wartungsszenarien erweitert und der sinnvolle bzw. notwendige Modelldetaillierungsgrad von Simulationsmodellen für die Planung und Steuerung von maschinellen Tunnelvortrieben unter Berücksichtigung von On- und Offsite-Logistikprozessen überprüft. Die Erweiterung des bestehenden modularen Konzepts zur Erstellung von Simulationsmodellen, um einen generativen Ansatz mit vorkonfigurierten Templates, ist ein weiterer essenzieller Schritt, um einen praxistauglichen Transfer zu ermöglichen. Des Weiteren werden Ansätze entwickelt, um auf Basis von realen Vortriebsdaten eine Abbildung von Störfällen zu ermöglichen und diese kontextspezifisch in die Simulationsmodelle zu integrieren.Im weiteren Fokus des Teilprojekts steht die Erweiterung des Simulationsansatzes um Ver- und Entsorgungskonzepte zur ganzheitlichen Betrachtung eines Projekts. Für die Koppelung der On- und Offsite-Logistik werden die Hauptmaterialströme der Tübbingversorgung und Abraumentsorgung untersucht und simulationstechnisch modelliert. Hierzu gehört auch die Integration der Verkehrswege der externen Logistik. Das Transferprojekt zielt außerdem auf die möglichst automatisierte Übernahme von digitalen Planungs- und Echtzeitdaten in die Simulationsmodelle sowie die Entwicklung notwendiger Programmschnittstellen ab, die auch eine vortriebsbegleitende Online-Simulation ermöglichen werden. Die Praxistauglichkeit wird während der gesamten Projektlaufzeit zusammen mit der Firma Herrenknecht AG evaluiert und anhand exemplarischer abgeschlossener Projekte validiert. Insbesondere die vortriebsbegleitende Simulation wird anhand eines realen Referenzprojektes demonstriert.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche (Transferprojekt)
• Teilprojekt zu: SFB 837: Interaktionsmodelle für den maschinellen Tunnelbau
• Antragstellende Institution: Ruhr-Universität Bochum
• Teilprojektleiter: Professor Dr.-Ing. Markus König; Professor Dr.-Ing. Markus Thewes