RFID-Baulogistikleitstand (eBook)

Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus ist Leiter des Lehr- und Forschungsgebietes Baubetrieb und Bauwirtschaft der Bergischen Universität Wuppertal. Die dort als wissenschaftliche Mitarbeiter angestellten Autoren und Mitherausgeber Agnes Kelm, Lars Laußat und Anica Meins-Becker verfassten den im Rahmen der Forschungsinitiative „ZukunftBAU“ geförderten Forschungsbericht.

Vorwort 6
Über die Autoren 6
Inhaltsübersicht 7
Inhaltsverzeichnis 8
Abbildungsverzeichnis 11
Abkürzungsverzeichnis 17
1 Einleitung und Zielstellung 20
1.1 Strukturierung des Forschungsprojektes „RFID- Baulogistikleitstand 21
2 Grundlagen der eingesetzten Auto-ID-Techniken 23
2.1 Auto-ID-System-Einsatz im Rahmen des Forschungs projektes „RFID-Baulogistikleitstand“ 23
2.2 RFID-Technik 23
2.2.1 Das RFID-System 23
2.2.2 Frequenzbereiche und Übertragungsarten 24
2.2.3 Transpondertypen 25
2.2.4 Bauformen 26
2.2.5 Datenvorhaltung 26
2.2.6 Einfluss durch Absorption und Reflexion durch Objekte in der Umgebung auf die Reichweite eines RFID-Systems 27
2.2.7 Die Kenntnis der Grenzen der RFID-Technik als Schlüssel zum Freilegen der Potentiale 28
2.2.8 Vor- und Nachteile der RFID-Technik gegenüber anderen Auto-ID-Techniken 29
2.3 Barcode-Technik 32
2.3.1 Das Barcode-System 32
2.3.2 Erfassungsarten 32
2.3.3 Barcodetypen 32
2.3.4 Bauformen 33
2.4 Fingerprint-Technik 35
2.4.1 Das Fingerprint-System 35
2.4.2 Sensortypen in Fingerprint-Systemen 37
2.4.3 Eigenschaften von Fingerabdrücken 37
2.4.4 Datenauswertung und Datenvorhaltung 38
3 Vorarbeiten 40
3.1 Projekte am LuF B& B
3.1.1 Forschungsprojekt „Wertschöpfungspartnerschaften 40
3.1.2 Forschungsprojekt „Methodenentwicklung zur Erfassung von Bauprozessdaten zur zeitnahen Steuerung von Bauproduktionsprozessen 40
3.1.3 Vorstudie „RFID- Kontrollsystem für das Tragen der persönlichen Schutzausrüstung“ 41
3.1.4 Forschungsprojekt „Sicherheitstechnik mit RFID“ 42
3.1.5 Forschungsprojekt „Lebenszyklusdatenerfassung für PSA unter Einsatz von Auto-ID-Systemen“ 43
3.1.6 Forschungsprojekt „Klassifizierung von Merkmalen PSA“ 43
3.2 Die ARGE RFIDimBau 44
3.2.1 Die „ARGE RFIDimBau“ - Koordinierungsprojekte 45
3.2.2 Die Projekte „IntelliBau1“ und „IntelliBau2“ der TU Dresden 48
3.2.3 Die Projekte „RFID-Kennzahlen“ und „RFID-Sensor“ des Fraunhofer IBP und des Fraunhofer IMS 51
3.2.4 Die Projekte „RFID-Gebäude-Leitsystem“ und „RFID-Wartungs-Leitsystem Brandschutz“ der TU Darmstadt 54
3.2.5 Das Forschungsprojekt „InWeMo“ der BU Wuppertal 56
3.2.6 Weitere Projektideen der einzelnen ARGE RFIDimBau-Partner 61
3.3 Anknüpfungspunkte in Forschungsprojekten des „Interdisziplinären Zentrums 3“ an der BUW 62
3.3.1 RFID zur Steigerung der Energieeffizienz in Bauprozessen 62
3.3.2 RFID-Demonstration im Wettbewerbsbeitrag der BUW zum „Solar Decathlon 2010“ 63
3.4 Abstimmung mit weiteren themenverwandten For schungsprojekten 64
4 Workshops, Prozessanalysen und Untersuchungen zur Eignung von Auto-ID-Systemen 65
4.1 Vorgehen zur Analyse des Ist-Zustandes 65
4.2 Fokussieren eines Kernuntersuchungsbereichs 66
4.3 Einzelergebnisse der Analyse des Ist-Zustands 67
4.4 Handlungsbedarf 77
4.5 Exkurs zu Grundlagenuntersuchungen bzgl. der Eignung von Auto-ID-Systemen 78
4.5.1 UHF-RFID-Transponder für Schlitzantennen in Metall an den Beispielen Containerrahmen und Schaltafel 78
4.5.2 UHF-RFID-LKW-Portal zur Erfassung von Turmdrehkranteilen, LKW-Innenlader-Aufliegern und Bauteilträgern 79
4.5.3 Lesbarkeit von UHF-RFID-Tags auf und in Beton 80
4.5.4 Fingerprint-Sensoren auf Baustellen 81
5 Der „RFID-Baulogistikleitstand“ 85
5.1 Ziel 85
5.2 Überblick und Vernetzung der Applikationen 88
5.3 Konzept für einen Datenverantwortlichen auf der Bau stelleals Teil des Gesamtkonzeptes 91
5.4 Konzept für einen standardisierten Baustellenausweis 91
5.5 Bauprojektdatenserver 95
5.6 RFID-Bauserver 98
5.7 Digitales Erweitertes Bautagebuch - DEBT 101
5.8 Baustellenavisierungsportal 106
5.9 Disposition (Zulieferer): LKW und Transporthilfsmittel 110
5.10 Kommissionierung / Lagerplatzverwaltung mittels Auto-ID-Handlesern (Bauhof) 112
5.11 Verladekontrolle mittels LKW-RFID-Leser 114
5.12 Verladekontrolle mittels Auto-ID-Handleser 114
5.13 Verlade- und Warenausgangskontrolle mittels RFID-LKW-Portalen 115
5.14 Waren- und LKW-Tracking mittel GPS und RFID im LKW 116
5.15 Zufahrtskontrolle (Baustelle) 117
5.16 Warenein- und -ausgangskontrolle (Baustelle) 118
5.17 Lagerplatzverwaltung (Baustelle) 119
5.18 Einbaukontrolle 120
5.19 Bauproduktionsmittelregistrierung 120
5.20 Einbindung einer „Baustation" 122
5.21 Kombinierte Zutrittskontrolle 123
5.22 Einbindung von Türschließanlagen 125
5.23 Wetterdatenerfassung 126
5.24 Demonstratoren aus der Praxis 127
6 Demonstration der Fertigteillogistik im RFID-Modell und Video 130
6.1 Demonstration des möglichen Auto-ID-Einsatzes am Beispiel der Logistikkette zur Auslieferung von Stahlbetonfertigteilen 130
6.2 RFID-Modell zur Fertigteillogistik 130
6.3 Demonstrationsvideo zur RFID-unterstützten Fertigteill ogistik 134
7 Veröffentlichungen / Öffentlichkeitsarbeit 136
8 Zusammenfassung und Fazit 139
8.1 Zusammenfassung zum Forschungsprojekt 139
8.2 Fazit zum Forschungsprojekt 140
8.3 Ausblick zum RFID-Einsatz im Bauwesen 140
Literaturverzeichnis 144
Anlagenverzeichnis 147
Anlage 1: Prozessdarstellungen 148
Anlage 2: Übersicht über Veranstaltungen und Veröffentlichungen, in denen die Öffentlichkeit über das Projekt und die ARGE RFIDimBau informiert wurde 159