Monitoring und das Tiefbaugewerbe der Zukunft: Unternehmenswachstum durch neue Dienstleistungen

Autor: Katja Omlor

Die Firmengruppe Käppeli beschäftigt über 400 Mitarbeiter MIT Kernkompetenzen in den Bereichen Bau, Logistik, Umwelt und Digitalisierung. Der letzte Bereich verbindet sich nahtlos mit dem Thema „Baugewerbe der Zukunft“ und ist unser Unternehmen im Fokus: die Käppeli Digital AG aus Sargans im Schweizer Kanton Sankt Gallen. Die Gesellschaft erbringt diverse Dienstleistungen in den Bereichen Geomatik, Konstruktion, Visualisierung, Informatik und Simulation sowie Smart Building. Das Unternehmen führt abwechslungsreiche Projekte aus, wie:

• Scanning bestehender Bauten und Liegenschaften,
• Deformations- und Nullmessungen,
• Erstellung von Geländemodellen aus Flugdaten,
• Erstellung von Daten für Maschinensteuerungen und Bauabsteckungen,
• das Steuern von 3D-Maschinen, uvm.

Die Diversität der Projekte weist darauf hin, dass das Unternehmen zukunftsorientiert agiert und sich in sämtlichen neuen Aspekten des Baugewerbes bereits bewiesen hat – unter anderem auch im Bereich des Monitorings.

Eine zukunftssichere Entscheidung

Die Entscheidung für eine Angebotserweiterung ist aus den Bedürfnissen des Marktes entstanden, vor allem aufgrund von Ausschreibungen. Die Belegschaft vieler Baustellen beinhalten aktuell mindestens eine Position, die aus dem Monitoring-Bereich kommt , bspw. Gebäude-, Baugruben-, Trassen- oder Infrastrukturüberwachung. Die Käppeli Digital AG wollte diese Dienstleistungen aus erster Hand anbieten und hat daher ihr Angebot entsprechend erweitert. Ein grosser Pluspunkt ist nicht nur, mehr Arbeiten intern abdecken zu können. Prozesse und Projektaufgaben lassen sich durch diese Dienstleistung deutlich besser abbilden, planen und schneller erledigen werden. Es wird betriebsinternes KnowHow aufgebaut und damit nicht nur die Qualität der Durchführung verbessert, sondern auch die Wertschöpfung gesteigert. Der Bedarf an Monitoring-Dienstleistungen im Tiefbau wächst beständig, daher war die Entscheidung über die Erweiterung des Angebotes nicht nur notwendig, sondern auch logisch und sehr positiv für ein zukunftssicheres Unternehmen wie die Käppeli Digital AG.

Bauprojekt Ausbau ARA Sargans, Sicherheit steht an erster Stelle

Das Abwasser aus dem Siedlungsgebiet der drei Verbandsgemeinden Mels, Sargans und Vilters-Wangs mit 25‘000 Einwohnergleichwerten (EWG) wird auf der ARA Sargans gereinigt. Die ARA Sargans ist in die Jahre gekommen und muss für rund 34,0 Mio. Franken saniert und erneuert werden. Infolge dieser Sanierungsarbeiten der ARA Sargans werden tiefe Baugruben ausgehoben, welche sehr nahe beim SBB Gleisbereiches liegen. Da anhand des Projektes eine Setzung vom Gleiskörper erwartet wird, wurde vor der Ausführung der Arbeiten vom Bahnbetreiber (SBB – Schweizerische Bundesbahnen) die Auflage gestellt, ein vollautomatisches Monitoring zu erstellen und zu betreiben. Die Hauptziele des Monitorings werden von einer multidimensionalen Sicherheit definiert:

• frühzeitiges Erkennen von allfälligen Setzungen,
• Betriebssicherheit der Gleisanlagen,
• Sicherheit der am Bau beteiligen Personen und Unternehmer und
• Nachweis bei allfälligen Schäden durch die Bauarbeiten.

Eine richtige Monitoringkombination ist entscheidend

Basierend auf den Anforderungen des Projektes (Langzeitmonitoring) und der Erfahrung mit den im Gerätepark der Käppeli Digital AG bereits vorhandenen Leica Geosystems Totalstationen, wurden bei der Evaluierung der Anbieter auch verfügbare Monitoring-Lösungen unseres Unternehmens in Betracht gezogen. „Ein wichtiges Argument für unsere Entscheidung für die Leica Geosystems Monitoringlösung war die einfache Integration in bestehende Systeme,“ erwähnte Patrick Forrer, Berater für Konstruktion und Smart Building bei der Käppeli Digital AG.

Für das Monitoring von Sanierungsarbeiten wurde die folgende Lösung eingesetzt:

• Leica TS16 I 1" R1000 Totalstation mit Bilderfassung
• Leica GeoMoS Now! Monitoringdienst (webbasierte Anwendung)
• Leica GeoMoS Monitor automatische Software zum Deformationsmonitoring

„Erprobte und verlässliche Systeme sind für uns das A und O. Die daraus resultierende Stabilität wirkt sich auf direkte Zeitersparnisse aus und eröffnet einen neuen Geschäftsbereich für uns – wir erhoffen uns auch zukünftige Aufträge im Bereich Monitoring,“ erklärte die Entscheidung Pascal Bonderer, Geschäftsführer der Käppeli Digital AG.

Die ersten Schritte ins Monitoring: Schulung und projektbezogene Konfiguration

Vor dem Beginn des Monitorings wurde für die Käppeli Digital AG eine eintägige Schulung durchgeführt. Dabei wurde das System erklärt, inklusive der Konfiguration von Leica GeoMoS. Die unternehmens- und projektspezifischen Einstellungen wurden binnen drei Tagen eingerichtet, danach konnte das Unternehmen das System bereits autonom einsetzen. Während dieser Zeit wurde auch die Montage der Sensoren im Feld und das Setzen der Messprismen und Fixpunkte vorgenommen. Das verfügbare System hat die Käppeli Digital AG nur noch mit einer zusätzlichen Kamera erweitert, für eine noch bessere Kontrolle der örtlichen Verhältnisse.

Tiefer Einblick in das Monitoringprojekt

Im Intervall von zwei Stunden werden folgende Messpunkte automatisch gemessen und ausgewertet:

• 10 Messprismen an den Fahrleitungsmasten
• 28 Messprismen an den Schwellen vom Gleiskörper

Ausgewertet werden folgende Resultate/Messungen:

• Verwindung, Änderung der vertikalen/horizontalen Pfeilhöhe und Höhenverschiebung der Gleise
• Schiebung der Fahrleitungsmasten (längs und quer)
• Setzung der Fahrleitungsmasten
• Neigungsveränderung der Fahrleitungsmasten (längs und quer)

Das vollautomatische Monitoringsystem liefert ununterbrochen Daten an einen zentralen Server. Diese werden auch automatisch ausgewertet. Der Kunde und die am Bau beteiligten Personen erhalten jeden Montag einen Monitoringbericht in welchem die Grafiken ersichtlich sind. Wenn die Alarmwerte erreicht werden, wird automatisch eine E-Mail sowie eine Nachricht über MS Teams und eine SMS ausgelöst. Diese Mitteilung geht an alle Personen, die in der Alarmliste erfasst sind. Das Projekt wurde insofern ausgeweitet, dass die erstellten Baugrubenumschliessungen (Spriessungen) durch ein manuelles Monitoring ergänzt wurden und ebenfalls in einem definierten Intervall gemessen und in GeoMoS Now! ausgewertet werden. Die laufende Messkampagne wird voraussichtlich noch bis September 2021 weitergeführt.

„Das System funktioniert einwandfrei, deshalb werden wir es sicher auch zukünftig für unsere Kunden einsetzten und somit können wir das komplette System ebenfalls weiterempfehlen,“ sagte Forrer.

Monitoring und das Baugewerbe

Monitoring kann (und soll) während allen Phasen eines Bauprozesses durchgeführt werden. Das erfolgreiche Beispiel der Fa. Käppeli Digital AG erläutert die Schritte, die für ein umfassendes, vollautomatisches Monitoring von Bauwerken notwendig sind. Diese beinhaltet festinstallierte Sensoren, die von Leica Geosystems als Teil einer Komplettlösung geliefert werden. Die zweite Monitoring-Option sind Kampagnenprojekte , bei denen beispielsweise wöchentliche Messungen von Monitoringexperten vor Ort vorgenommen werden. Leica Geosystems verfügt über jahrelange Erfahrungen im Monitoringbereich mit Lösungen aus einer Hand.

Leica Geosystems Monitoringlösungen – Erfahrungen der Firma Käppeli Digital AG

„Die Produkte, welche wir für das vollautomatische Langzeitmonitoring einsetzen, erfüllen voll und ganz unsere Erwartungen. Das System, die Software sowie die Hardware, laufen sehr stabil und ohne Probleme im Dauerbetrieb,“ fasst es Pascal Bonderer zusammen. „Der Geo-Support der Leica Geosystems AG aus Glattbrugg hat uns bei Problemen und Supportanfragen immer zeitnah und sehr kompetent unterstützt.“