Off-Highway-Twins 2 - Fusion von Maschinen- und Geodaten in Digitalen Zwillingen von Infrastrukturobjekten und deren Umgebung für die Erfassung, Planung, Bau, Betrieb und Instandhaltung

Abstract

Der vorliegende Bericht dokumentiert die Ergebnisse des Forschungsprojekts Off‑Highway‑Twins‑2, in dem Methoden und Technologien zur Erstellung digitaler Zwillinge von Infrastrukturassets und deren Umgebung entwickelt und erprobt wurden. Ziel des Projekts war es, bestehende Bauprozesse durch eine automatisierte, datenbasierte Erfassung und Auswertung von Baustelleninformationen zu unterstützen. Hierfür wurden mobile Arbeitsmaschinen als fahrende Sensorplattformen genutzt, die während des regulären Baustellenbetriebs kontinuierlich Umwelt‑ und Prozessdaten aufnehmen. Diese Daten werden mit bestehenden Geodaten und Bauwerksmodellen fusioniert, um ein aktuelles, semantisch angereichertes Abbild der Baustelle – den sogenannten Off‑Highway Twin – zu erzeugen. Der Bericht beschreibt sowohl die konzeptionellen Grundlagen als auch die technische Umsetzung des Systems. Dazu gehören der Aufbau der Sensorik auf Baumaschinen, die Ausarbeitung von Use Cases, Methoden zur Datenfusion und KI‑gestützten Objekterkennung, die Entwicklung einer Cloud‑basierten Systemarchitektur sowie die Integration der gewonnenen Informationen in eine Common Data Environment für das Baustellenmanagement. Die entwickelten Ansätze wurden in mehreren Pilotprojekten unter realen Bedingungen erprobt und hinsichtlich ihrer technischen Leistungsfähigkeit, Anwenderfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit bewertet. Neben der Darstellung der Forschungsergebnisse enthält der Bericht eine Analyse der Anwendungsmöglichkeiten des Systems in verschiedenen Bereichen des Infrastrukturmanagements. Darüber hinaus werden Erfahrungen aus den Pilotprojekten sowie mögliche Perspektiven für die zukünftige Weiterentwicklung und praktische Nutzung der entwickelten Methoden diskutiert. Damit bietet der Bericht einen umfassenden Überblick über das Konzept, die Umsetzung und das Potenzial digitaler Zwillinge für die digitale Transformation im Infrastrukturmanagement.