KI-gestütztes Messsystem für EPB-Tunnelbau entwickelt

Das System ermöglicht die sortenreine Trennung von Ausbruchmaterial direkt auf der Baustelle, was eine höherwertige Nutzung dieser wertvollen Ressource erlaubt.

"Bei einem so renommierten Preis zu einem der Nominierten von insgesamt 208 Bewerbern zu gehören, war eine große Ehre, auch wenn es leider nicht für den ersten Platz gereicht hat. Allein die Nominierung hat uns aber gezeigt, dass wir mit unserer Arbeit den richtigen Weg eingeschlagen haben und der Mehrwert von der gesamten Branche anerkannt wird", sagt Projektkoordinator Dr. Christian Thienert, Bereichsleiter Tunnelbau & Bautechnik bei der Stuva.

Das sogenannte "Muck measuring system for EPB tunnel borinG machines based on AI" (MEGA) kann den Erdbrei auf einer EPB-Tunnelbohrmaschine (EPB-TBM) im laufenden Betrieb in Echtzeit charakterisieren. Dabei passiert das Material ein Kugelpendel und einen Pflug, wobei die Impulse auf die beiden Instrumente gemessen werden. Die aufgezeichneten Kraftverläufe unterscheiden sich je nach den Eigenschaften des Materials. 

Eine Künstliche Intelligenz verknüpft Kraftverläufe und Indexwerte wie Scherfestigkeit und Setzmaß, die eine wichtige Grundlage für die Klassifizierung darstellen.

MEGA ist ein Ergebnis des Forschungsprojekts "REMATCH – Ressourceneffizienter Tunnelbau auf Basis einer Echtzeit-Charakterisierung des Ausbruchmaterials", das von 2021 bis 2024 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und der französischen Agence nationale de la recherche (ANR) gefördert wurde. Partner waren Stuva e. V., Technische Hochschule Köln und Herrenknecht AG sowie Arcadis ESG und LIRIS – Labor für Bildverarbeitung und Informationssysteme aus Frankreich.

Die Stuva e. V. mit Sitz in Köln ist eine unabhängige und gemeinnützige Forschungsinstitution. Zur Bearbeitung von Aufträgen aus der freien Wirtschaft wurde 1996 die Stuvatec GmbH ausgegliedert. Zu den Arbeitsbereichen von Stuva und Stuvatec zählen Forschung und Entwicklung schwerpunktmäßig auf den Gebieten des unterirdischen Bauens sowie des ÖPNV und des Straßenverkehrs.

Seit 65 Jahren entwickeln Stuva und Stuvatec zumeist mit Industriepartnern neue Konzepte oder Verfahren für Tunnel und Verkehrsinfrastrukturen und setzen öffentlich oder privat geförderte Forschungsaufträge um. Gleichzeitig gehören Überwachung und Beratung bei Projekten in der ganzen Welt zum Aufgabenbereich der Spezialisten.

Im Geschäftsbereich Tunnelbau und Bautechnik der Stuva spielen Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit beim Bau von Verkehrsinfrastrukturen eine zentrale Rolle. In diesem Bereich bringt die Stuva entsprechende technische Entwicklungen voran, unter anderem wenn es um neue Verfahren und Produkte beim Tunnel- und Spezialtiefbau oder nachhaltige Bauweisen im Straßenbau geht.

Die nächste Stuva-Tagung mit begleitender Fachausstellung Stuva-Expo findet vom 25. bis 27. November 2025 in Hamburg statt. Hierzu werden mehr als 4000 Fachleute aus 20 Nationen erwartet.