Die Entwicklung der Baustellensicherheit: Warum intelligente Maschinen wichtig sind

Hierbei aktiviert eine KI-basierte Erkennung ein Ausrufezeichen-Symbol, wenn sich eine Person dem Gerät nähert.

Heute werden diese Grundvoraussetzungen durch die zunehmende Komplexität der Baustellen bis an ihre Grenzen getestet.

Die Interaktion mit Fußgängern zählt zu den größten Risiken. Bagger und andere schwere Maschinen arbeiten routinemäßig in der Nähe von Bodenpersonal, anderen Geräten und temporären Bauten, oft unter beengten Platzverhältnissen und wechselnden Verkehrsströmen.

Die Folgen einer Kollision können schwerwiegend sein, weshalb Prävention eine menschliche Priorität ist, bevor sie zu einer kommerziellen wird.

„Zusammenstöße mit Fußgängern zählen im Allgemeinen zu den gefährlichsten Unfällen“, sagt Stephane Dieu, Produktmanager für Develon-Bagger in Europa.

„Angesichts der Größe und des Gewichts dieser Maschinen sind die Folgen oft kritisch und können tödlich sein. Für mich ist dies wahrscheinlich das größte Sicherheitsrisiko.“

Die Sicherheitsleistung ist in der Branche ebenfalls uneinheitlich. Große Bauunternehmen arbeiten üblicherweise mit detaillierten Verfahrensweisen und Sperrzonen, während kleinere Betriebe möglicherweise über weniger Ressourcen und ältere Fahrzeugflotten verfügen.

Regeln verringern das Risiko, können aber nicht jede unvorhersehbare Bewegung ausschließen.

Die Grenzen der Sichtbarkeit

Stephane Dieu, Produktmanager für Develon-Bagger in Europa

Die Konstruktion von Maschinen birgt einige unvermeidbare Herausforderungen hinsichtlich der Sichtverhältnisse. Verbesserungen an der Kabine haben zwar geholfen, aber es ist nicht möglich, bei einer großen, sich bewegenden Maschine jeden Winkel direkt einzusehen.

„Das Verhalten von Personen in der Nähe der Maschine ist ein wesentlicher Teil des Problems“, sagt Dieu. „Wenn niemand den Arbeitsbereich betreten würde, würden viele Unfälle nicht passieren. Aber der Baggerführer kann beispielsweise nicht alles auf der rechten Seite einsehen.“

„Kameras sind hilfreich – allerdings kann man sich bei Regen, winterlichen Bedingungen oder Staub nicht in jeder Situation allein auf das Kamerabild verlassen.“

Die Frage ist, ob eine Person die Maschine bedienen, mehrere Informationsquellen überwachen und während einer Schicht alle Personen in der Nähe vorhersehen kann. Müdigkeit, schlechtes Wetter und Ablenkung verringern wahrscheinlich diesen Sicherheitsspielraum.

Zusätzliche Sensortechnologie könnte die Lösung sein; eine 360-Grad-Ansicht, die mehrere Kamerabilder kombiniert, mit künstlicher Intelligenz, die in der Lage ist, Personen darin zu identifizieren.

Zusammen mit Radar, das zusätzlich Entfernungsinformationen liefert, können diese Technologien Informationen liefern, die Spiegel, Fenster oder eine herkömmliche Rückfahrkamera einfach nicht liefern können.

Von der Warnung zur Intervention

Jahrelang war ein Großteil der Sicherheitstechnik auf Baustellen passiv – sie zeigte ein Bild an, löste einen Alarm aus oder lieferte Informationen, sodass der Bediener das Risiko interpretieren und darauf reagieren musste.

Das ist zwar wertvoll, aber die Richtung geht jetzt hin zu Systemen, die in der Lage sind, die Reaktion selbst zu unterstützen.

„Der Einfluss der Automobilindustrie ist stark“, sagt Dieu. „Autos können andere Fahrzeuge im toten Winkel erkennen und unter bestimmten Umständen automatisch bremsen. Diese Technologien finden zunehmend auch in Baumaschinen Anwendung.“

„Es besteht ein echter Bedarf an Systemen, die den Bediener unterstützen, denn selbst der beste Bediener kann sich nicht acht Stunden am Tag voll konzentrieren.“

Das E-Stop-System von Develon kombiniert Kameras, Radar und KI-Technologie für eine Gefahrenerkennung der nächsten Generation.

Eine Warnung kann übersehen oder zu spät übermittelt werden. Aktives Eingreifen bietet zusätzlichen Schutz, sobald eine Gefahr einen definierten Schwellenwert erreicht.

Dies sollte nicht das Urteilsvermögen des Bedieners oder die Kontrollmechanismen vor Ort ersetzen, bietet aber eine letzte Möglichkeit, die Kette zu unterbrechen, die zu einem Zwischenfall führen könnte.

Dieses Prinzip lässt sich im E-Stop-System von Develon erkennen , das jetzt für die Raupenbagger der Serie 9 angeboten wird.

Sechs hochauflösende Kameras erzeugen ein kombiniertes Rundumbild, wobei eine Software Personen von anderen Objekten unterscheidet.

Drei Radarsensoren ermöglichen eine präzise Entfernungsmessung über einen Bereich von 330 Grad um die Maschine herum und decken so die wichtigsten toten Winkel ab.

Selektives Handeln in der Gefahrenzone

Wirksames Eingreifen erfordert mehr als nur die Möglichkeit zum Anhalten. Auf einer Baustelle im laufenden Betrieb könnte ein System, das wahllos auf Abraumhalden, Bauwerke oder Maschinen in der Nähe reagiert, den normalen Arbeitsablauf so häufig unterbrechen, dass die Bediener das Vertrauen darin verlieren.

Selektivität ist daher sowohl für die Sicherheit als auch für die fortgesetzte Produktivität von zentraler Bedeutung.

„Das System kann einen Baum, einen großen Stein oder eine andere Maschine erkennen, sodass der Bediener diese Objekte stets im Blick hat“, erklärt Dieu.

„Die automatische Not-Aus-Funktion konzentriert sich jedoch auf Personen. Die Software analysiert das Bild, erkennt einen Fußgänger und kombiniert diese Information mit der per Radar gemessenen Entfernung.“

„Bei sechs Metern verlangsamt sich die Maschine zunächst; bei vier Metern werden Schwenk- und Rückwärtsbewegungen gestoppt.“

Diese gestaffelte Reaktion schafft Zeit, eine Gefahrenquelle zu beseitigen, bevor die Arbeiten vollständig eingestellt werden. Im äußeren Bereich erfolgen visuelle und akustische Warnsignale, darunter eine externe Warnung; entfernt sich die Person, können die Arbeiten fortgesetzt werden.

Ein System aus sechs Kameras und drei Radarsensoren, kombiniert mit künstlicher Intelligenz, ermöglicht dem Bediener eine hervorragende Rundumsicht um die Maschine.

Das System greift nur dann vollständig ein, wenn das Risiko in die innere Zone eindringt.

Die Technologie adressiert definierte Bewegungsabläufe, anstatt sich als Universallösung zu präsentieren. Ihre Automatisierungsfunktion konzentriert sich auf Schwenk- und Rückwärtsbewegungen, bei denen die toten Winkel besonders ausgeprägt sind.

Die Technologie ist als Teil eines umfassenderen Sicherheitssystems konzipiert – und kein Grund, Sperrzonen, Kommunikation oder Überwachung zu vernachlässigen.

Sicherheit ohne Produktivitätseinbußen

Die Glaubwürdigkeit eines jeden neuen Sicherheitssystems hängt davon ab, wie es sich im praktischen Einsatz verhält. Häufige Fehlalarme und unnötige Stopps können Arbeitsabläufe stören, die Bediener frustrieren und zu Umgehungslösungen verleiten.

Eine Technologie kann technisch leistungsfähig sein, aber in der Praxis scheitern, wenn sie nicht zum Arbeitsablauf passt.

Dieu beschreibt Develons Tests von E-Stop mit Bauunternehmen und Betreibern in Frankreich . Das ermutigendste Feedback, so Dieu, war nicht, dass das System die Aufmerksamkeit des Bedieners in Anspruch nahm, sondern dass es im Normalbetrieb in den Hintergrund trat.

„Nach einer Woche sagte uns der Bediener: ‚Ich denke gar nicht mehr darüber nach, weil es meine Arbeitsweise nicht stört. Ich kann wie gewohnt arbeiten, aber ich weiß, dass die Maschine mich beobachtet und mir bei Bedarf hilft‘“, sagt er.

„Das gibt dem Bediener mehr Sicherheit und ermöglicht ihm, sich stärker auf die Aufgabe zu konzentrieren, während er gleichzeitig die Verantwortung für die Sicherheit behält.“

Ein nützlicher Verhaltenseffekt zeigt sich auch außerhalb der Fahrerkabine, da das externe Warnsignal eine ansonsten unsichtbare Grenze sehr real werden lässt.

Der umfassendere Geschäftsfall

Develons SAVM (Smart All-Round Viewing Monitor) bietet mithilfe von 6 Kameras und KI-Unterstützung eine 360°-Ansicht der Umgebung.

Die Vermeidung von Verletzungen allein rechtfertigt bereits die Verbesserung der Sicherheit. Dennoch erklären die betrieblichen Folgen eines Vorfalls, warum Sicherheit zunehmend als Maßstab für die Unternehmensleistung betrachtet wird.

Ein schwerer Unfall kann ein Projekt zum Stillstand bringen, Ausrüstung beschädigen, Ermittlungen auslösen und das Versicherungsrisiko erhöhen.

Andererseits kann eine gute Sicherheitsbilanz die Präqualifizierung unterstützen und Auftragnehmern helfen zu beweisen, dass sie komplexe Arbeiten verantwortungsvoll bewältigen können.

„Der Schutz von Menschen hat oberste Priorität, aber die Kosten eines schweren Unfalls sind enorm“, sagt Dieu. „Wenn ein System auch nur einen einzigen schweren Vorfall verhindert, können die eingesparten Kosten die Investition bei vielen Maschinen übersteigen. Sicherheitstechnologie hat also sowohl einen realen wirtschaftlichen als auch einen menschlichen Wert.“

Die Argumente für eine Einführung variieren natürlich je nach Flottengröße, Einsatzgebiet und Fußgängeraufkommen.

Vermietungsunternehmen und große Auftragnehmer könnten eine Vorreiterrolle einnehmen, indem sie die Anforderungen für ihre Fahrzeugflotten standardisieren.

Technologie als Teil der Sicherheitskultur

Die Entwicklung hin zu intelligenten Eingriffen wird sowohl von Auftragnehmern als auch von Herstellern maßgeblich geprägt. Große Anwender von Anlagen beteiligen sich zunehmend an Versuchen, legen Technologieanforderungen fest und teilen Erkenntnisse über die Leistungsfähigkeit der Systeme unter realen Bedingungen.

In Frankreich hat die von der Industrie initiierte Erprobung von Antikollisionssystemen dazu beigetragen, aus einem ambitionierten Vorhaben eine sehr praxisnahe Diskussion über Erkennungsgenauigkeit, Bremsverhalten und Akzeptanz durch die Bediener zu entwickeln.

Und die Maschinenspezifikationen beginnen nun, diesen Wandel widerzuspiegeln.

Develon hat sein Smart All-Around View Monitoring-System, einschließlich Personenerkennung, bei seinen Baggern der Serie 9 zur Standardausstattung gemacht, während der Not-Aus-Schalter weiterhin eine Option darstellt, die zusätzliche Radarsensoren und Software erfordert.

Diese Unterscheidung verdeutlicht einen wahrscheinlichen Weg für den gesamten Markt: Zunächst werden fortschrittliche Transparenz und Erkennung als selbstverständlich angesehen, gefolgt von einer breiteren Anwendung von Interventionsmaßnahmen, wenn Vertrauen und Nachfrage wachsen.

„Ich bin der Ansicht, dass Antikollisionssysteme innerhalb der nächsten fünf bis zehn Jahre zur Standardausstattung auf Baustellen gehören werden“, sagt Dieu. „So wie einige Projekte heute schon 3D-Maschinensteuerung vorschreiben, könnten sie zukünftig auch ein Antikollisionssystem fordern.“

„Das anfängliche Interesse wird von großen Bauunternehmen und Vermietungsfirmen kommen, aber mit steigendem Volumen werden die Kosten sinken und die Technologie wird in mehr Maschinen integriert werden.“

Keine Technologie kann glaubhaft eine unfallfreie Baustelle garantieren. Das realistische Ziel ist es, die Fälle zu reduzieren, in denen eine verpasste Sichtlinie oder ein Moment der Unaufmerksamkeit direkt zu einem Schaden führt.

Deshalb sind intelligente Maschinen so wichtig. Und je vernetzter und intelligenter die Prävention wird, desto weniger werden schwere Zwischenfälle als unvermeidbares Merkmal des Tiefbaus betrachtet – und vielmehr als Ereignisse, die die Branche mit ihren Mitteln und ihrer Pflicht verhindern kann.

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Dieser Artikel wurde von KHL Content Studio in Zusammenarbeit mit Experten von Develon erstellt.

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Alle Bilder mit freundlicher Genehmigung von Develon

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