DE102021201195A1 - Quality control of poured concrete elements - Google Patents

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Abstract

Verfahren und Anordnung zur Qualitätskontrolle von gegossenen Betonelementen für ein Baugewerk, wobei ein Rezept für das herzustellende Betonelement bereitgestellt wird; wobei Flüssigkeitsdaten zur Herstellung des Betonelementes bereitgestellt werden; wobei Konstruktionsdaten für das herzustellende Betonelement bereitgestellt werden; wobei Temperaturdaten von Temperatursensoren, die im und/oder am Betonelement angebracht sind, bereitgestellt werden; wobei Feuchtigkeitsdaten von Feuchtigkeitssensoren, die im und/oder am Betonelement angebracht sind, bereitgestellt werden; wobei Umgebungsdaten für das Baugewerk von einer Wetterstation und/oder einem Wetterdatenprovider bereitgestellt werden; wobei Wissensdaten für die Betonherstellung bereitgestellt werden; wobei die bereitgestellten Daten in einem digitalen Zwilling für das Baugewerk auf einem geeigneten Server erfasst werden, wobei die bereitgestellten Daten zur Bestimmung des Zustands des Betonelements im digitalen Zwillings durch eine Analyse-Engine analysiert werden, insbesondere um einen Abbindungszustand und/oder den Abbindungszeitpunkt des Betonelementes zu bestimmen.Method and arrangement for quality control of cast concrete elements for a building trade, a recipe for the concrete element to be produced being provided; wherein fluid data for the manufacture of the concrete element is provided; wherein design data are provided for the concrete element to be produced; wherein temperature data is provided by temperature sensors mounted in and/or on the concrete element; wherein moisture data is provided by moisture sensors mounted in and/or on the concrete element; environmental data for the building trade being provided by a weather station and/or a weather data provider; wherein knowledge data for concrete production is provided; the data provided being recorded in a digital twin for the building trade on a suitable server, the data provided being analyzed by an analysis engine to determine the state of the concrete element in the digital twin, in particular with regard to a setting state and/or the setting time of the concrete element to determine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Qualitätskontrolle von gegossenen Betonelementen, insbesondere auf der Baustelle.The invention relates to a method and an arrangement for quality control of cast concrete elements, in particular on the construction site.

Bei der Betonherstellung wird das Bindemittel Zement mit Gesteinskörnungen (z.B. Sand, Kies) unter Hinzufügung von Wasser gemischt. Es entsteht zunächst sogenannter Frischbeton, der noch weich und formbar ist. Der Frischbeton benötigt noch eine Zeitspanne (Abbindezeit) zum Erstarren. Während des Abbinde-Vorgangs findet die so genannte Hydratation statt, bei der der formbare Frischbeton sich in harten Zementstein verwandelt.During concrete production, the binder cement is mixed with aggregate (e.g. sand, gravel) with the addition of water. First, so-called fresh concrete is produced, which is still soft and malleable. The fresh concrete still needs a period of time (setting time) to set. During the setting process, the so-called hydration takes place, during which the malleable fresh concrete turns into hard cement stone.

Die ordnungsgemässe Trocknung von gegossenen Betonelementen ist von entscheidender Bedeutung für die spätere Qualität des Gebäudes oder eines Baugewerks. Dies wird bisher jedoch nicht automatisch dokumentiert. Eine zu frühe Ausschalung kann sich minderwertig auf die Festigkeit und auch auf die Erscheinung (optische Bild bei Sichtbeton) auswirken. Eine zu lange Einschalung kann zu Verzögerungen des gesamten Bauprozesses führen.Proper drying of poured concrete elements is of crucial importance for the subsequent quality of the building or construction work. So far, however, this has not been automatically documented. Too early stripping can have an inferior effect on the strength and also on the appearance (optical picture with fair-faced concrete). Excessive shuttering can cause delays in the entire construction process.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung zur Qualitätskontrolle von gegossenen Betonelementen bereitzustellen, welche eine Qualitätskontrolle der Betonelemente in Echtzeit ermöglichen.It is therefore the object of the present invention to provide a method and an arrangement for quality control of cast concrete elements, which enable quality control of the concrete elements in real time.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Qualitätskontrolle von gegossenen Betonelementen, insbesondere auf der Baustelle, umfassend die folgenden Schritte:

  • (VS1) Bereitstellen eines Rezeptes (insbesondere die Zementrezeptur und das Mischungsverhältnis der verwendeten Materialien) für das herzustellende Betonelement;
  • (VS2) Bereitstellen von Flüssigkeitsdaten (z.B. Menge, Härte, Temperatur des zugemischten Wassers; und/oder chemische Zutaten (z.B. Frostschutz)) zur Herstellung des Betonelementes;
  • (VS3) Bereitstellen von Konstruktionsdaten (z.B. Kohlefasern, Armierung, Stahlarmierung (z.B. ST37, Baustahl), Masse, geometrische Umfangsdaten (Breite, Höhe, Länge, Fläche, geometrische Form) für das herzustellende Betonelement;
  • (VS4) Bereitstellen von Temperaturdaten (z.B. gemessene und/oder abgeleitete Temperatur) von Temperatursensoren (mit Vorteil WLAN fähig und/oder mit Vorteil mit integriertem Messverstärker), die im und/oder am Betonelement angebracht sind;
  • (VS5) Bereitstellen von Feuchtigkeitsdaten von Feuchtigkeitssensoren (mit Vorteil WLAN fähig und/oder mit Vorteil mit integriertem Messverstärker), die im und/oder am Betonelement (BT) angebracht sind;
  • (VS6) Bereitstellen von Umgebungsdaten (z.B. Temperatur, Feuchtigkeit, Wind) für das Baugewerk (z.B. Gebäude, Brücke, Tunnel oder ein anders Infrastrukturprojekt) von einer Wetterstation (proprietär und/oder externer Betreiber) und/oder einem Wetterdatenprovider;
  • (VS7) Bereitstellen von Wissensdaten (z.B. Erfahrungsdaten, Werkstofftabellen, Mischungstabellen; prognostiziert bzw. abgeleitete Daten) für die Betonherstellung aus einer Wissensdatenbank (z.B. bereitgestellt durch einen Cloud-Server);
  • (VS8) Erfassen der bereitgestellten Daten in einem digitalen Zwilling (Digital Twin) für das Baugewerk auf einem geeigneten Server (S), insbesondere einem Cloud-Server;
  • (VS9) Analyse der bereitgestellten Daten zur Bestimmung des Zustands des Betonelements im digitalen Zwillings durch eine Analyse-Engine, basierend auf geeigneten Maschine-Learning-Algorithmen, insbesondere um den Abbindungszustand und/oder den Abbindungszeitpunkt des Betonelementes zu bestimmen. Der Zement umfasst üblicherweise Rohstoffe wie Kalkstein, Ton, Quarzsand und Eisenerz. Die Rohstoffe werden gemahlen und bei 1.400 bis 1.500 °C gebrannt, um so genannten Zementklinker herzustellen. Dieser Zementklinker wird üblicherweise mit Zusatzstoffen wie Hüttensand, Flugasche, Kalkstein und Gips vermischt, und noch einmal gemahlen.
The task is solved by a method for quality control of cast concrete elements, in particular on the construction site, comprising the following steps:
  • (VS1) providing a recipe (in particular the cement recipe and the mixing ratio of the materials used) for the concrete element to be produced;
  • (VS2) Provision of liquid data (e.g. quantity, hardness, temperature of the water added; and/or chemical ingredients (e.g. antifreeze)) for the production of the concrete element;
  • (VS3) Provision of design data (e.g. carbon fibers, reinforcement, steel reinforcement (e.g. ST37, structural steel), mass, geometric perimeter data (width, height, length, area, geometric shape) for the concrete element to be produced;
  • (VS4) Provision of temperature data (e.g. measured and/or derived temperature) from temperature sensors (advantageously WLAN-enabled and/or advantageously with an integrated measuring amplifier), which are fitted in and/or on the concrete element;
  • (VS5) Provision of moisture data from moisture sensors (advantageously WLAN-enabled and/or advantageously with an integrated measuring amplifier), which are attached in and/or on the concrete element (BT);
  • (VS6) providing environmental data (e.g. temperature, humidity, wind) for the structure (e.g. building, bridge, tunnel or other infrastructure project) from a weather station (proprietary and/or external operator) and/or a weather data provider;
  • (VS7) providing knowledge data (e.g. empirical data, material tables, mixture tables; predicted or derived data) for concrete production from a knowledge database (e.g. provided by a cloud server);
  • (VS8) recording the data provided in a digital twin (digital twin) for the construction trade on a suitable server (S), in particular a cloud server;
  • (VS9) Analysis of the data provided to determine the state of the concrete element in the digital twin by an analysis engine, based on suitable machine learning algorithms, in particular to determine the setting state and/or the setting time of the concrete element. The cement usually includes raw materials such as limestone, clay, silica sand and iron ore. The raw materials are ground and burned at 1,400 to 1,500 °C to produce so-called cement clinker. This cement clinker is usually mixed with additives such as blast furnace slag, fly ash, limestone and gypsum, and ground again.

Dazu kommen üblicherweise Sand bzw. Kies, die für die Körnigkeit der Betonmischung für die herzustellenden Betonelemente sorgen. Das Rezept umfasst die Zementrezeptur und das Mischungsverhältnis der verwendeten Materialien. Die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren können jeweils einzeln verwendet werden, oder aber auch als integrierte Kombisensoren. Mit Vorteil sind die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren an den verwendeten Schalungselementen angebracht. Mit Vorteil sind die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren IoT-fähig. D.h. die Messwerte der Sensoren können über entsprechend geeignete Kommunikationsverbindungen (z.B. Funk, WLAN, Satellit) ins Internet (z.B. an einen Server oder Cloud-Server) übertragen werden. Mit Vorteil sind die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren wiederverwendbar. Der Server oder Cloud-Server ist eingerichtet, die empfangenen Messwerte der Sensoren, sowie der weiteren bereitgestellten Daten in ein digitales Gebäudeinformationsmodell (BIM, Building Information Model) in einer geeigneten Notation (z.B. IFC, Industry Foundation Class oder einem anderen geeigneten Objektmodell) zu hinterlegen.In addition, there is usually sand or gravel, which ensures the granularity of the concrete mixture for the concrete elements to be produced. The recipe includes the cement recipe and the mixing ratio of the materials used. The temperature and humidity sensors can each be used individually or as integrated combination sensors. The temperature and humidity sensors are advantageously attached to the formwork elements used. Advantageously, the temperature and humidity sensors are IoT-capable. This means that the measured values of the sensors can be transmitted to the Internet (eg to a server or cloud server) via appropriate communication links (eg radio, WLAN, satellite). The temperature and humidity sensors are advantageously reusable. The server or cloud server is set up to convert the measured values received from the sensors and the other data provided into a digital building information model (BIM, Building Information Model). a suitable notation (e.g. IFC, Industry Foundation Class or another suitable object model).

Die Analyse-Engine ist eingerichtet zum Empfangen, Bereinigen, und Modellieren der empfangenen Daten, um Schlussfolgerungen hinsichtlich des aktuellen Abbindungszustands zu ziehen. Mit Vorteil ist die Analyse-Engine eingerichtet, Aussagen zu einer ausreichenden und/oder optimalen Abbindungsqualität zu machen. The analysis engine is configured to receive, cleanse, and model the received data to draw conclusions regarding the current connectivity state. The analysis engine is advantageously set up to make statements about a sufficient and/or optimal binding quality.

Mit Vorteil ist die Analyse-Engine eingerichtet, Aussagen zu einem ausreichenden und/oder optimalen Abbindungszeitpunkt zu machen.The analysis engine is advantageously set up to make statements about a sufficient and/or optimal binding time.

Mit Vorteil erfolgt eine Echtzeit-Überwachung des Baufortschritts in Verbindung mit einer umfangreichen Datenanalyse und Automatisierung zu einer frühzeitigen Erkennung von Mängeln führen, sowie die Planung und proaktive Reaktionen unterstützen.Advantageously, real-time monitoring of the construction progress in connection with extensive data analysis and automation lead to early detection of defects and support planning and proactive reactions.

Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Analyse des Zustands des Betonelements umfasst, Parameter für den optimalen Abbindungszeitpunkt des Betonelementes zu bestimmen. Mit Sensoren, die den Abbindezustand (Temperatur/Feuchtigkeit) in Bezug auf die Betonteiledaten (Masse) aus dem BIM-Modell unter Einbezug der Umgebungsbedingungen messen, kann der optimale Zeitpunkt bestimmt und in die Arbeitsplanung aufgenommen werden.A first advantageous embodiment of the invention lies in the fact that the analysis of the condition of the concrete element includes determining parameters for the optimal setting time of the concrete element. With sensors that measure the setting state (temperature/humidity) in relation to the concrete part data (mass) from the BIM model, taking into account the environmental conditions, the optimal time can be determined and included in the work planning.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass das Verfahren das Bereitstellen von Infrastrukturdaten (z.B. statische Gebäudedaten; z.B. Daten über im Gebäude verbaute Gewerke oder Anlagen) für das Baugewerk von einem Assetmanagement-System umfasst. Ein Assetmanagement-System in der Gebäudewirtschaft verwaltet z.B. die im Gebäude verbauten Gewerke und die im Gebäude verwendete Infrastruktur (z.B. Elektrik, Heizung, Lüftung, Klima, HLK). Ein Assetmanagement-System stellt z.B. sicher, dass die für die Infrastruktur benötigten Wartungszyklen eingehalten werden. U.a. im Zusammenwirken mit dem Facility-Management für das Gebäude. Mit Vorteil werden die Infrastrukturdaten im Gebäudeinformationsmodell (BIM) hinterlegt. Die Analyse-Engine kann auch die Infrastrukturdaten für ihre Berechnungen verwenden.A further advantageous embodiment of the invention lies in the fact that the method includes the provision of infrastructure data (e.g. static building data; e.g. data on trades or systems installed in the building) for the construction trade from an asset management system. An asset management system in building management manages, for example, the trades installed in the building and the infrastructure used in the building (e.g. electrics, heating, ventilation, air conditioning, HVAC). An asset management system ensures, for example, that the maintenance cycles required for the infrastructure are adhered to. Among other things, in cooperation with the facility management for the building. The infrastructure data is advantageously stored in the building information model (BIM). The analysis engine can also use the infrastructure data for its calculations.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass das Verfahren das Bereitstellen von Planungsdaten für das Baugewerk umfasst. Diese Planungsdaten können für die Reihenfolge der Herstellung der Betonelemente verwendet werden.A further advantageous embodiment of the invention lies in the fact that the method includes the provision of planning data for the building trade. This planning data can be used for the order of manufacture of the concrete elements.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass der Abbindungszustand des Betonelementes in einem digitalen Gebäudeinformationsmodell (BIM) hinterlegt wird. Dadurch wird automatisch der Gebäudefortschritt und die jeweilige Qualität der hergestellten Betonelemente zu einem bestimmten Zeitpunkt dokumentiert.A further advantageous embodiment of the invention is that the setting state of the concrete element is stored in a digital building information model (BIM). This automatically documents the progress of the building and the respective quality of the manufactured concrete elements at a certain point in time.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass der jeweilige aktuelle Abbindungszustand des Betonelementes in Echtzeit im digitalen Gebäudeinformationsmodell (BIM) hinterlegt wird. Dadurch erfolgt das Update des Abbindungszustands in Echtzeit. Weiterhin kann die Bauleitung und/oder der verantwortliche Architekt den jeweiligen aktuellen Abbindungszustand von Betonelementen, die sich auf der Baustelle in Herstellung befinden, in Echtzeit abfragen. Basierend auf den jeweiligen aktuellen Abbindungszuständen von Betonelementen können weitere bzw. folgende Bauschritte bzw. Baumassnahmen eingeleitet werden. Dies optimiert u.a. die Bauplanung.A further advantageous embodiment of the invention is that the respective current setting state of the concrete element is stored in real time in the digital building information model (BIM). As a result, the binding status is updated in real time. Furthermore, the construction management and/or the responsible architect can query the respective current binding status of concrete elements that are being produced on the construction site in real time. Based on the respective current setting states of concrete elements, further or subsequent construction steps or construction measures can be initiated. This optimizes the construction planning, among other things.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Analyse-Engine basierend auf dem aktuellen Abbindungszustand des Betonelementes und einer Auswertung der Temperaturdaten und/oder der Feuchtigkeitsdaten die aktuelle Qualität des Betonelementes bestimmt. Weiterhin kann die Bauleitung und/oder der verantwortliche Architekt den jeweiligen aktuellen Qualitätszustand von Betonelementen, die sich auf der Baustelle in Herstellung befinden, in Echtzeit abfragen. Basierend auf den jeweiligen aktuellen Qualitätszuständen von Betonelementen können weitere bzw. folgende Bauschritte bzw. Baumassnahmen eingeleitet werden. Dies optimiert u.a. die Bauplanung.A further advantageous embodiment of the invention is that the analysis engine determines the current quality of the concrete element based on the current setting state of the concrete element and an evaluation of the temperature data and/or the moisture data. Furthermore, the construction management and/or the responsible architect can query the respective current quality status of concrete elements that are being produced on the construction site in real time. Based on the respective current quality status of concrete elements, further or subsequent construction steps or construction measures can be initiated. This optimizes the construction planning, among other things.

Im BIM-Modell und damit im digitalen Zwilling des Gebäudes oder Baugewerkes werden diese Daten bezüglich des aktuellen Abbindungszustands für die spätere Qualitätsbeurteilung durch den Bauherrn erfasst. Projektmanager können eine Aktualisierung des bisherigen Verlaufs des Zeitplans erhalten, wodurch sie wiederum erkennen können, ob sie sich im Verzug oder noch im Zeitplan befinden. So können die Projektmanager proaktiv reagieren, wenn eine Verzögerung gemeldet wird. Derzeit ist kein solcher Mechanismus vorhanden, der es ermöglicht, den Fortschritt dieser Arbeiten unter Einhaltung der Qualitätsanforderungen mit Hilfe automatisierter Tools (z.B. Planungstools) zu verfolgen.In the BIM model and thus in the digital twin of the building or construction work, this data is recorded with regard to the current connection status for later quality assessment by the client. Project managers can get an update on the history of the schedule, which in turn allows them to see if they are behind or on schedule. This allows project managers to proactively respond when a delay is reported. Currently, no such mechanism is in place to allow tracking the progress of this work in compliance with quality requirements using automated tools (e.g. planning tools).

IoT-fähige Sensorik (Temperatur-, Feuchtigkeitssensoren) liefern zu definierten Zeitpunkten (z.B. jede volle Stunde) und/oder in definierten Zeitabständen (z.B. alle 10 Minuten, alle 15 Minuten, alle 30 Minuten, oder jede Stunde) die jeweiligen Messwerte für das Gebäudemodell (BIM) bzw. für den Digitalen Zwilling (Building Twin). Somit wird die Bauausführung automatisch dokumentiert und überwacht.IoT-capable sensors (temperature, humidity sensors) deliver the respective measured values for the building model at defined times (e.g. every full hour) and/or at defined time intervals (e.g. every 10 minutes, every 15 minutes, every 30 minutes or every hour). (BIM) or for the Digital Twin (Building Twin). The construction process is thus automatically documented and monitored.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Analyse-Engine basierend auf dem aktuellen Abbindungszustand des Betonelementes und einer Auswertung der Temperaturdaten, der Feuchtigkeitsdaten, und der Konstruktionsdaten des Betonelementes, insbesondere durch eine Trendanalyse, den Zeitpunkt der Erreichung einer definierten Qualität des Betonelementes bestimmt. Dies erhöht die Planungssicherheit für die folgende Bauschritte bzw. Baumassnahmen.A further advantageous embodiment of the invention is that the analysis engine, based on the current setting state of the concrete element and an evaluation of the temperature data, the moisture data, and the design data of the concrete element, in particular through a trend analysis, determines the time at which a defined quality of the concrete element is reached definitely. This increases planning security for the following construction steps or construction measures.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Analyse-Engine basierend auf den bereitgestellten Daten Projektmanagementdaten hinsichtlich des Baufortschritts für das Gebäude bzw. des Baugewerks generiert und/oder prognostiziert. Mit Vorteil werden die Projektmanagementdaten in ein geeignetes Projektmanagement-Tool (z.B. MS Project) exportiert und/oder in einem geeigneten Projektmanagement-Tool bereitgestellt. Mit Vorteil werden die Projektmanagementdaten auf einem Smartphone und/oder Tablet-Computer in einer geeigneten Projektmanagement-App bereitgestellt. Somit kann auch auf der Baustelle auf die aktuellen Projektmanagementdaten zugegriffen werden.A further advantageous embodiment of the invention is that the analysis engine generates and/or forecasts project management data with regard to the construction progress for the building or the construction work based on the data provided. The project management data is advantageously exported to a suitable project management tool (e.g. MS Project) and/or made available in a suitable project management tool. The project management data are advantageously made available on a smartphone and/or tablet computer in a suitable project management app. This means that the current project management data can also be accessed on the construction site.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass der aktuelle Abbindungszustand des Betonelementes in Echtzeit auf geeigneten Ausgabemittel ausgegeben wird. Bei einem geeigneten Ausgabemittel kann es sich z.B. um ein Smartphone, einen Tablet-Computer, oder eine Workstation mit entsprechenden Ausgabemedien (Display, Bildschirm, Audioausgabe, etc.) handeln.A further advantageous embodiment of the invention lies in the fact that the current setting state of the concrete element is output in real time on suitable output means. A suitable output device can be, for example, a smartphone, a tablet computer, or a workstation with appropriate output media (display, screen, audio output, etc.).

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt in einer Anordnung zur Bestimmung der Qualität von gegossenen Betonelementen, eingerichtet zur Durchführung des vorstehenden Verfahrens zur Qualitätskontrolle von gegossenen Betonelementen. Die Anordnung wird mit Vorteil wenigstens teilweise mit Komponenten auf der Baustelle realisiert. Z.B. Computer im Baubüro der Baustelle, WLAN im Baustellenbereich.A further advantageous embodiment of the invention lies in an arrangement for determining the quality of cast concrete elements, set up for carrying out the above method for quality control of cast concrete elements. The arrangement is advantageously implemented at least partially with components on site. E.g. computer in the construction site office, WLAN in the construction site area.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Anordnung zur Qualitätskontrolle von gegossenen Betonelementen für ein Baugewerk (z.B. Gebäude, Brücke, Tunnel oder ein anders Infrastrukturprojekt),
wobei ein Rezept (insbesondere die Zementrezeptur und das Mischungsverhältnis der verwendeten Materialien) für das herzustellende Betonelement bereitstellbar ist;
wobei Flüssigkeitsdaten (z.B. Menge, Härte, Temperatur des zugemischten Wassers; und/oder chemische Zutaten (z.B. Frostschutz)) zur Herstellung des Betonelementes bereitstellbar sind;
wobei Konstruktionsdaten (z.B. Kohlefasern, Armierung, Stahlarmierung (z.B. ST37, Baustahl), Masse, geometrische Umfangsdaten (Breite, Höhe, Länge, Fläche, geometrische Form)) für das herzustellende Betonelement durch Zugriff auf ein Gebäudeinformationsmodell (BIM) bereitstellbar sind;
wobei Temperaturdaten (z.B. gemessene und/oder abgeleitete Temperatur) von Temperatursensoren (mit Vorteil WLAN fähig und/oder mit Vorteil mit integriertem Messverstärker), die im und/oder am Betonelement angebracht sind, bereitstellbar sind;
wobei Feuchtigkeitsdaten (z.B. gemessene und/oder abgeleitete Feuchtigkeitsdaten) von Feuchtigkeitssensoren (mit Vorteil WLAN fähig und/oder mit Vorteil mit integriertem Messverstärker), die im und/oder am Betonelement angebracht sind, bereitstellbar sind;
wobei Umgebungsdaten (z.B. Temperatur, Feuchtigkeit, Wind) für das Baugewerk von einer Wetterstation (proprietär und/oder externer Betreiber) und/oder einem Wetterdatenprovider bereitstellbar sind;
wobei Wissensdaten (z.B. Erfahrungsdaten, Tabellen; prognostiziert bzw. abgeleitete Daten) für die Betonherstellung aus einer Wissensdatenbank (z.B. bereitgestellt durch einen Cloud-Server) bereitstellbar sind;
wobei die bereitgestellten Daten in einem digitalen Zwilling (Digital Twin) für das Baugewerk auf einem geeigneten Server, insbesondere einem Cloud-Server, erfassbar sind,
wobei die bereitgestellten Daten zur Bestimmung des Zustands des Betonelements im digitalen Zwillings (DT) durch eine Analyse-Engine (umfassend geeignete Software und Hardware), basierend auf geeigneten Maschine-Learning-Algorithmen, insbesondere um einen Abbindungszustand und/oder den Abbindungszeitpunkt des Betonelementes zu bestimmen, analysierbar sind. Das Rezept umfasst die Zementrezeptur und das Mischungsverhältnis der verwendeten Materialien. Die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren können jeweils einzeln verwendet werden, oder aber auch als integrierte Kombisensoren. Mit Vorteil sind die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren an den verwendeten Schalungselementen angebracht. Mit Vorteil sind die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren IoT-fähig. D.h. die Messwerte der Sensoren können über entsprechend geeignete Kommunikationsverbindungen (z.B. Funk, WLAN, Satellit) ins Internet (z.B. an einen Server oder Cloud-Server) übertragen werden. Mit Vorteil sind die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren wiederverwendbar. Der Server oder Cloud-Server ist eingerichtet, die empfangenen Messwerte der Sensoren, sowie der weiteren bereitgestellten Daten in ein digitales Gebäudeinformationsmodell (BIM, Building Information Model) in einer geeigneten Notation (z.B. IFC, Industry Foundation Class oder einem anderen geeigneten Objektmodell) zu hinterlegen.
The task is further solved by an arrangement for the quality control of cast concrete elements for a building trade (e.g. building, bridge, tunnel or another infrastructure project),
wherein a recipe (in particular the cement recipe and the mixing ratio of the materials used) can be provided for the concrete element to be produced;
liquid data (e.g. quantity, hardness, temperature of the water mixed in; and/or chemical ingredients (e.g. antifreeze)) being able to be made available for the production of the concrete element;
wherein design data (e.g. carbon fibers, reinforcement, steel reinforcement (e.g. ST37, structural steel), mass, geometric perimeter data (width, height, length, area, geometric shape)) for the concrete element to be produced can be provided by accessing a building information model (BIM);
wherein temperature data (eg measured and/or derived temperature) can be provided by temperature sensors (advantageously WLAN-enabled and/or advantageously with an integrated measuring amplifier), which are installed in and/or on the concrete element;
wherein moisture data (eg measured and/or derived moisture data) can be provided by moisture sensors (advantageously WLAN-enabled and/or advantageously with an integrated measuring amplifier), which are installed in and/or on the concrete element;
wherein environmental data (e.g. temperature, humidity, wind) for the building trade can be provided by a weather station (proprietary and/or external operator) and/or a weather data provider;
knowledge data (e.g. empirical data, tables; predicted or derived data) for concrete production from a knowledge database (e.g. provided by a cloud server) being able to be made available;
the data provided can be recorded in a digital twin (digital twin) for the construction trade on a suitable server, in particular a cloud server,
the data provided for determining the state of the concrete element in the digital twin (DT) by an analysis engine (comprising suitable software and hardware), based on suitable machine learning algorithms, in particular to determine a setting state and/or the setting time of the concrete element determine, are analyzable. The recipe includes the cement recipe and the mixing ratio of the materials used. The temperature and humidity sensors can each be used individually or as integrated combination sensors. The temperature and humidity sensors are advantageously attached to the formwork elements used. Advantageously, the temperature and humidity sensors are IoT-capable. This means that the measured values of the sensors can be transmitted to the Internet (eg to a server or cloud server) via appropriate communication links (eg radio, WLAN, satellite). The temperature and humidity sensors are advantageously reusable. The server or cloud server is set up to convert the measured values received from the sensors and the other data provided into a digital building information model (BIM, Building Information Model) in a suitable notation (e.g. IFC, Industry Foundation Class or another suitable object model).

Die Analyse-Engine ist eingerichtet zum Empfangen, Bereinigen, und Modellieren der empfangenen Daten, um Schlussfolgerungen hinsichtlich des aktuellen Abbindungszustands zu ziehen. Mit Vorteil ist die Analyse-Engine eingerichtet, Aussagen zu einer ausreichenden und/oder optimalen Abbindungsqualität zu machen. Mit Vorteil ist die Analyse-Engine eingerichtet, Aussagen zu einem ausreichenden und/oder optimalen Abbindungszeitpunkt zu machen.The analysis engine is configured to receive, cleanse, and model the received data to draw conclusions regarding the current connectivity state. The analysis engine is advantageously set up to make statements about a sufficient and/or optimal binding quality. The analysis engine is advantageously set up to make statements about a sufficient and/or optimal binding time.

Mit Vorteil erfolgt eine Echtzeit-Überwachung des Baufortschritts in Verbindung mit einer umfangreichen Datenanalyse und Automatisierung zu einer frühzeitigen Erkennung von Mängeln führen, sowie die Planung und proaktive Reaktionen unterstützen.Advantageously, real-time monitoring of the construction progress in connection with extensive data analysis and automation lead to early detection of defects and support planning and proactive reactions.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Temperatursensoren und die Feuchtigkeitssensoren in entsprechend eingerichteten Schalungselementen für das herzustellende Betonelement integriert sind. Mit Vorteil sind die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren an den verwendeten Schalungselementen angebracht. Mit Vorteil sind die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren IoT-fähig. D.h. die Messwerte der Sensoren können über entsprechend geeignete Kommunikationsverbindungen (z.B. Funk, WLAN, Satellit) ins Internet (z.B. an einen Server oder Cloud-Server) übertragen werden. Mit Vorteil sind die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren wiederverwendbar.A further advantageous embodiment of the invention lies in the fact that the temperature sensors and the moisture sensors are integrated in appropriately set up formwork elements for the concrete element to be produced. The temperature and humidity sensors are advantageously attached to the formwork elements used. Advantageously, the temperature and humidity sensors are IoT-capable. This means that the measured values of the sensors can be transmitted to the Internet (e.g. to a server or cloud server) via appropriate communication connections (e.g. radio, WLAN, satellite). The temperature and humidity sensors are advantageously reusable.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass es sich bei den Temperatursensoren und den Feuchtigkeitssensoren um IoT-fähige Geräte handelt, die eingerichtet sind über eine geeignete Kommunikationsverbindung (z.B. Funk) die Temperaturdaten und/oder die Feuchtigkeitsdaten an den Server zu übertragen, wobei es sich beim Server mit Vorteil um einen Cloud-Server handelt. Mit Vorteil sind die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren IoT-fähig. D.h. die Messwerte der Sensoren können über entsprechend geeignete Kommunikationsverbindungen (z.B. Funk, WLAN, Satellit) ins Internet (z.B. an einen Server oder Cloud-Server) übertragen werden. Der Server oder Cloud-Server ist eingerichtet, die empfangenen Messwerte der Sensoren, sowie der weiteren bereitgestellten Daten in ein Gebäudeinformationsmodell (BIM, Building Information Model) in einer geeigneten Notation (z.B. IFC, Industry Foundation Class oder einem anderen geeigneten Objektmodell) zu hinterlegen.A further advantageous embodiment of the invention is that the temperature sensors and the humidity sensors are IoT-enabled devices that are set up to transmit the temperature data and/or the humidity data to the server via a suitable communication link (e.g. radio). the server is advantageously a cloud server. Advantageously, the temperature and humidity sensors are IoT-capable. This means that the measured values of the sensors can be transmitted to the Internet (e.g. to a server or cloud server) via appropriate communication connections (e.g. radio, WLAN, satellite). The server or cloud server is set up to store the measured values received from the sensors and the other data provided in a building information model (BIM, Building Information Model) in a suitable notation (e.g. IFC, Industry Foundation Class or another suitable object model).

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass der aktuelle Abbindungszustand des Betonelementes in Echtzeit auf ein geeignetes Ausgabemittel (z.B. Smartphone, Tablet-Computer, App) ausgebbar ist.A further advantageous embodiment of the invention lies in the fact that the current setting status of the concrete element can be output in real time on a suitable output device (e.g. smartphone, tablet computer, app).

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Komponenten der Anordnung sich auf der Baustelle des Baugewerkes befinden. Die Anordnung wird mit Vorteil wenigstens teilweise mit Komponenten auf der Baustelle realisiert. Z.B. Computer im Baubüro der Baustelle, WLAN im Baustellenbereich.A further advantageous embodiment of the invention lies in the fact that the components of the arrangement are located on the construction site of the building trade. The arrangement is advantageously implemented at least partially with components on site. E.g. computer in the construction site office, WLAN in the construction site area.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden am Beispiel der nachfolgenden Figur erläutert. Dabei zeigt:

  • 1 ein beispielhaftes Flussdiagramm für ein Verfahren zur Qualitätskontrolle von gegossenen Betonelementen, und
  • 2 eine beispielhafte Anordnung zur Qualitätskontrolle von gegossenen Betonelementen.
The invention and advantageous embodiments of the present invention are explained using the example of the figure below. It shows:
  • 1 an exemplary flow chart for a method for quality control of cast concrete elements, and
  • 2 an exemplary arrangement for quality control of cast concrete elements.

Zur Betonherstellung wird das Bindemittel Zement mit Gesteinskörnungen gemischt und fügt Wasser hinzu. Es entsteht zunächst Frischbeton, der noch weich und formbar ist. Dann benötigt es noch ca. 24 Stunden zum Erstarren des Betons. Diese Zeitspanne wird auch als Abbindezeit bezeichnet. Während des Abbindens findet die so genannte Hydratation statt, d.h. die Reaktion zwischen dem Zement und dem Anmachwasser. Dabei entsteht aus dem verformbaren Frischbeton der harte Zementstein. Diese Erhärtung ist ein relativ langsam verlaufender chemischer Prozess, bei dem das Wasser größtenteils chemisch gebunden wird.To make concrete, the cement binder is mixed with aggregate and water is added. The first step is fresh concrete, which is still soft and malleable. Then it takes about 24 hours for the concrete to set. This period of time is also referred to as the setting time. During the setting, the so-called hydration takes place, i.e. the reaction between the cement and the mixing water. The hard cement stone is formed from the deformable fresh concrete. This hardening is a relatively slow chemical process in which most of the water is chemically bound.

Der Zement umfasst üblicherweise Rohstoffe wie Kalkstein, Ton, Quarzsand und Eisenerz. Die Rohstoffe werden gemahlen und bei 1.400 bis 1.500 °C gebrannt, um so genannten Zementklinker herzustellen. Dieser Zementklinker wird üblicherweise mit Zusatzstoffen wie Hüttensand, Flugasche, Kalkstein und Gips vermischt, und noch einmal gemahlen. Dazu kommen üblicherweise Sand bzw. Kies, die für die Körnigkeit der Betonmischung für die herzustellenden Betonelemente sorgen. Das Rezept umfasst die Zementrezeptur und das Mischungsverhältnis der verwendeten Materialien.The cement usually includes raw materials such as limestone, clay, silica sand and iron ore. The raw materials are ground and burned at 1,400 to 1,500 °C to produce so-called cement clinker. This cement clinker is usually mixed with additives such as blast furnace slag, fly ash, limestone and gypsum, and ground again. In addition, there is usually sand or gravel, which ensures the granularity of the concrete mixture for the concrete elements to be produced. The recipe includes the cement recipe and the mixing ratio of the materials used.

Betonmischungen werden in der Praxis meist noch Zusatzstoffe (z.B. Armierungen) und Zusatzmittel (z.B. Frostschutz) hinzufügt, um bestimmte gewünschte Eigenschaften zu erzielen (z.B. Herstellung von Stahlbeton).In practice, additives (e.g. reinforcements) and admixtures (e.g. antifreeze) are usually added to concrete mixtures in order to achieve certain desired properties (e.g. production of reinforced concrete).

Zemente, insbesondere mit einer hohen Festigkeit, sind nach etwa 24 Stunden weitgehend erstarrt, aber noch nicht vollständig erhärtet. Dies kann, je nach Zementrezeptur, vier Wochen oder auch bis zu mehreren Monaten dauern.Cements, especially those with high strength, have largely set after about 24 hours, but have not yet fully hardened. Depending on the cement recipe, this can take four weeks or even up to several months.

Die ordnungsgemässe Trocknung und Erhärtung der gegossenen Betonelementen ist von entscheidender Bedeutung für die spätere Qualität des Gebäudes oder Baugewerks. Dies wird bisher jedoch nicht automatisch dokumentiert. Eine zu frühe Ausschalung kann sich minderwertig auf die Festigkeit und auch die Erscheinung (optische Bild bei Sichtbeton) auswirken. Eine zu lange Einschalung kann zu Verzögerungen des gesamten Bauprozesses führen.Proper drying and hardening of the poured concrete elements is of crucial importance for the subsequent quality of the building or construction work. So far, however, this has not been automatically documented. Formwork removal that is too early can have an inferior effect on the strength and also the appearance (optical picture with fair-faced concrete). Excessive shuttering can cause delays in the entire construction process.

Erfindungsgemäss wird eine Echtzeit-Überwachung des Herstellungsfortschritts und/oder der Qualität der Betonelemente in Verbindung mit einer umfangreichen Messwertesammlung (insbesondere Temperaturdatenreihen und Feuchtigkeitsdatenreihen) und Datenanalyse vorgeschlagen. Dadurch lassen sich frühzeitig Mängel bei den Betonelementen erkennen. Weiterhin wird eine belastbare Planung des Baufortschritts sichergestellt und proaktive Reaktionen werden unterstützt.According to the invention, real-time monitoring of the production progress and/or the quality of the concrete elements is proposed in connection with an extensive collection of measured values (particularly temperature data series and moisture data series) and data analysis. This allows defects in the concrete elements to be detected at an early stage. Furthermore, a reliable planning of the construction progress is ensured and proactive reactions are supported.

1 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm für ein Verfahren zur Qualitätskontrolle von gegossenen Betonelementen (oder Betonteilen), insbesondere auf der Baustelle, umfassend die folgenden Schritte:

  • (VS1) Bereitstellen eines Rezeptes (z.B. Zementrezeptur, Mischungsverhältnis der Materialien) für das herzustellende Betonelement;
  • (VS2) Bereitstellen von Flüssigkeitsdaten (Menge, Härte, Temperatur des verwendeten Wassers; chemische Zutaten (z.B. Frostschutz)) zur Herstellung des Betonelementes;
  • (VS3) Bereitstellen von Konstruktionsdaten (z.B. Kohlefasern, Armierung, Stahlarmierung (ST37, Baustahl), Masse, geometrische Umfangsdaten) für das herzustellende Betonelement;
  • (VS4) Bereitstellen von Temperaturdaten von Temperatursensoren, die im und/oder am Betonelement angebracht sind;
  • (VS5) Bereitstellen von Feuchtigkeitsdaten von Feuchtigkeitssensoren, die im und/oder am Betonelement angebracht sind;
  • (VS6) Bereitstellen von Umgebungsdaten (z.B. Temperatur, Feuchtigkeit, Wind) für das Baugewerk (Gebäude, Brücke, Tunnel oder ein anders Infrastrukturprojekt) von einer Wetterstation (eigene Wetterstation auf der Baustelle) und/oder einem Wetterdatenprovider (z.B. eine Meteorologische Einsichtung);
  • (VS7) Bereitstellen von Wissensdaten (z.B. Erfahrungsdaten, Werkstofftabellen, Mischungstabellen; prognostiziert bzw. abgeleitete Daten) für die Betonherstellung aus einer Wissensdatenbank (z.B. proprietäre Wissensdatenbank und/oder Wissensdatenbank eines Dritten);
  • (VS8) Erfassen der bereitgestellten Daten in einem digitalen Zwilling (Digital Twin) für das Baugewerk auf einem geeigneten Server (S), insbesondere einem Cloud-Server;
  • (VS9) Analyse der bereitgestellten Daten zur Bestimmung des Zustands des Betonelements im digitalen Zwillings durch eine Analyse-Engine (implementiert durch geeignete Hardware und Software), basierend auf geeigneten Maschine-Learning-Algorithmen, um Abbindungszustand des Betonelementes zu bestimmen. Das Verfahren wird durch geeignete und entsprechend eingerichtete Hardware (Speicher, Prozessoren, Ausgabemittel), Software (KI-Programme) und Kommunikationsmittel (Internet, Funk, WLAN, Satellitenverbindung) realisiert.
1 shows an exemplary flow chart for a method for quality control of cast concrete elements (or concrete parts), in particular on the construction site, comprising the following steps:
  • (VS1) providing a recipe (eg cement recipe, mixing ratio of the materials) for the concrete element to be produced;
  • (VS2) Provision of liquid data (amount, hardness, temperature of the water used; chemical ingredients (e.g. antifreeze)) for the production of the concrete element;
  • (VS3) providing design data (eg carbon fibers, reinforcement, steel reinforcement (ST37, structural steel), mass, geometric perimeter data) for the concrete element to be produced;
  • (VS4) providing temperature data from temperature sensors that are installed in and/or on the concrete element;
  • (VS5) providing moisture data from moisture sensors mounted in and/or on the concrete element;
  • (VS6) Provision of environmental data (e.g. temperature, humidity, wind) for the construction work (building, bridge, tunnel or other infrastructure project) from a weather station (own weather station on the construction site) and/or a weather data provider (e.g. a meteorological insight);
  • (VS7) providing knowledge data (e.g. empirical data, material tables, mixture tables; predicted or derived data) for concrete production from a knowledge database (e.g. proprietary knowledge database and/or knowledge database of a third party);
  • (VS8) recording the data provided in a digital twin (digital twin) for the construction trade on a suitable server (S), in particular a cloud server;
  • (VS9) Analysis of the data provided to determine the state of the concrete element in the digital twin by an analysis engine (implemented by suitable hardware and software), based on suitable machine learning algorithms, to determine the state of setting of the concrete element. The method is implemented using suitable and appropriately set up hardware (memory, processors, output means), software (AI programs) and means of communication (Internet, radio, WLAN, satellite connection).

Optional umfasst das Verfahren den Verfahrensschritt (VS10): Bestimmung des Zeitpunkts der Erreichung einer definierten Qualität des Betonelementes.Optionally, the method includes the method step (VS10): Determination of the point in time when a defined quality of the concrete element is reached.

Mit Vorteil werden bei der Analyse des Zustands des Betonelements, Parameter für den optimalen Abbindungszeitpunkt des Betonelementes bestimmt.When analyzing the condition of the concrete element, it is advantageous to determine parameters for the optimal setting time of the concrete element.

Mit Vorteil umfasst das Verfahren das Bereitstellen von Infrastrukturdaten für das Baugewerk von einem Assetmanagement-System. Mit Vorteil umfasst das Verfahren das Bereitstellen von Planungsdaten für das Baugewerk. Diese Daten können von einem Planungs-Tool verwendet werden.The method advantageously includes the provision of infrastructure data for the building trade from an asset management system. The method advantageously includes the provision of planning data for the building trade. This data can be used by a planning tool.

Mit Vorteil wird der Abbindungszustand des Betonelementes in einem digitalen Gebäudeinformationsmodell (BIM) hinterlegt.The setting state of the concrete element is advantageously stored in a digital building information model (BIM).

Mit Vorteil wird der jeweilige aktuelle Abbindungszustand des Betonelementes in Echtzeit im digitalen Gebäudeinformationsmodell (BIM) hinterlegt. Es erfolgt mit Vorteil ein jeweiliges Updaten (Aktualisieren) des Abbindungszustands in Echtzeit.Advantageously, the respective current setting state of the concrete element is stored in real time in the digital building information model (BIM). Advantageously, the binding status is updated in real time.

Mit Vorteil bestimmt die Analyse-Engine basierend auf dem aktuellen Abbindungszustand des Betonelementes und einer Auswertung der Temperaturdaten und/oder der Feuchtigkeitsdaten (F) die aktuelle Qualität (z.B. Erhärtung, Trocknung, Belastbarkeit) des Betonelementes.The analysis engine advantageously determines the current quality (e.g. hardening, drying, load capacity) of the concrete element based on the current setting state of the concrete element and an evaluation of the temperature data and/or the moisture data (F).

Mit Vorteil bestimmt die Analyse-Engine basierend auf dem aktuellen Abbindungszustand des Betonelementes und einer Auswertung der Temperaturdaten, der Feuchtigkeitsdaten, und der Konstruktionsdaten des Betonelementes, insbesondere durch eine Trendanalyse, den Zeitpunkt der Erreichung einer definierten Qualität (z.B. Erhärtung, Trocknung, Belastbarkeit) des Betonelementes.The analysis engine advantageously determines based on the current setting state of the concrete element and an evaluation of the temperature data, the moisture data and the design data of the concrete element, in particular through a trend analysis, the point in time when a defined quality (e.g. hardening, drying, resilience) of the concrete element is reached.

Mit Vorteil generiert und/oder prognostiziert die Analyse-Engine basierend auf den bereitgestellten Daten Projektmanagementdaten hinsichtlich des Baufortschritts für das Gebäude oder Baugewerks.The analysis engine advantageously generates and/or forecasts project management data with regard to the construction progress for the building or building trade based on the data provided.

Mit Vorteil wird der aktuelle Abbindungszustand des Betonelementes in Echtzeit auf geeigneten Ausgabemittel ausgegeben. Bei einem geeigneten Ausgabemittel kann es sich z.B. um ein Smartphone, einen Tablet-Computer, oder eine Workstation mit entsprechenden Ausgabemedien (Display, Bildschirm, Audioausgabe, etc.) handeln.The current setting state of the concrete element is advantageously output in real time on suitable output means. A suitable output device can be, for example, a smartphone, a tablet computer, or a workstation with appropriate output media (display, screen, audio output, etc.).

Mit Vorteil sind die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren IoT-fähig. D.h. die Messwerte der Sensoren können über entsprechend geeignete Kommunikationsverbindungen (z.B. Funk, WLAN, Satellit) ins Internet (z.B. an einen Server oder Cloud-Server) übertragen werden. Mit Vorteil sind die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren wiederverwendbar. Der Server oder Cloud-Server ist eingerichtet, die empfangenen Messwerte der Sensoren, sowie der weiteren bereitgestellten Daten in ein Gebäudeinformationsmodell (BIM, Building Information Model) in einer geeigneten Notation (z.B. IFC, Industry Foundation Class oder einem anderen geeigneten Objektmodell) zu hinterlegen.Advantageously, the temperature and humidity sensors are IoT-capable. This means that the measured values of the sensors can be transmitted to the Internet (e.g. to a server or cloud server) via appropriate communication connections (e.g. radio, WLAN, satellite). The temperature and humidity sensors are advantageously reusable. The server or cloud server is set up to store the measured values received from the sensors and the other data provided in a building information model (BIM, Building Information Model) in a suitable notation (e.g. IFC, Industry Foundation Class or another suitable object model).

Der Server oder Cloud-Server ist eingerichtet, die empfangenen Messwerte der Sensoren, sowie der weiteren bereitgestellten Daten in ein Gebäudeinformationsmodell (BIM, Building Information Model) in einer geeigneten Notation (z.B. IFC, Industry Foundation Class oder einem anderen geeigneten Objektmodell) zu hinterlegen.The server or cloud server is set up to store the measured values received from the sensors and the other data provided in a building information model (BIM, Building Information Model) in a suitable notation (e.g. IFC, Industry Foundation Class or another suitable object model).

Die Analyse-Engine ist eingerichtet zum Empfangen, Bereinigen, und Modellieren der empfangenen Daten, um Schlussfolgerungen hinsichtlich des aktuellen Abbindungszustands zu ziehen. Mit Vorteil ist die Analyse-Engine eingerichtet, Aussagen zu einer ausreichenden und/oder optimalen Abbindungsqualität zu machen. Mit Vorteil ist die Analyse-Engine eingerichtet, Aussagen zu einem ausreichenden und/oder optimalen Abbindungszeitpunkt zu machen.The analysis engine is configured to receive, cleanse, and model the received data to draw conclusions regarding the current connectivity state. The analysis engine is advantageously set up to make statements about a sufficient and/or optimal binding quality. The analysis engine is advantageously set up to make statements about a sufficient and/or optimal binding time.

Die Analyse des digitalen Zwillings erfolgt durch eine Analyse-Engine (entsprechend eingerichteter Prozessor mit entsprechender Software), basierend auf geeigneten Maschine-Learning-Algorithmen (z.B. Algorithmen der künstlichen Intelligenz, mit Vorteil Deep Learning Algorithmen).The digital twin is analyzed by an analysis engine (appropriately configured processor with appropriate software) based on suitable machine learning algorithms (e.g. artificial intelligence algorithms, preferably deep learning algorithms).

2 zeigt eine beispielhafte Anordnung zur Qualitätskontrolle von gegossenen Betonelementen BT für ein Baugewerk BG (z.B. Gebäude, Tunnel, Brücke),
wobei ein Rezept ZR (z.B. Zementrezeptur, Mischungsverhältnis der verwendeten Materialien) für das herzustellende Betonelement BT bereitstellbar ist;
wobei Flüssigkeitsdaten FD (Menge, Härte, Temperatur des verwendeten Wassers; chemische Zutaten (z.B. Frostschutz)) zur Herstellung des Betonelementes BT bereitstellbar sind;
wobei Konstruktionsdaten KD (z.B. Kohlefasern, Armierung, Stahlarmierung (ST37, Baustahl), Masse, Dichte, geometrische Umfangs- und Formdaten, z.B. Breite x Höhe x Länge) für das herzustellende Betonelement BT durch Zugriff auf ein Gebäudeinformationsmodell (BIM, Building Information Model) bereitstellbar sind;
wobei Temperaturdaten T (z.B. Temperaturmesswerte, Zeitreihen von Temperaturmesswerten) von Temperatursensoren TS, die im und/oder am Betonelement BT angebracht sind, bereitstellbar sind;
wobei Feuchtigkeitsdaten F (z.B. Feuchtigkeitsmesswerte, Zeitreihen von Feuchtigkeitsmesswerten) von Feuchtigkeitssensoren FS, die im und/oder am Betonelement BT angebracht sind, bereitstellbar sind;
wobei Umgebungsdaten ED (z.B. Temperatur, Feuchtigkeit, Wind Wetterdaten) für das Baugewerk BG (z.B. Gebäude, Brücke, Tunnel oder ein anders Infrastrukturprojekt) von einer Wetterstation WST und/oder einem Wetterdatenprovider WDP bereitstellbar sind;
wobei Wissensdaten WD für die Betonherstellung aus einer Wissensdatenbank DB1 (z.B. Erfahrungsdaten, Werkstofftabellen, Mischungstabellen; prognostiziert bzw. abgeleitete Daten) bereitstellbar sind;
wobei die bereitgestellten Daten in einem digitalen Zwilling DT (Digital Twin, Building Twin) für das Baugewerk BG auf einem geeigneten Server S (z.B. Cloud-Server) erfassbar sind,
wobei die bereitgestellten Daten zur Bestimmung des Zustands des Betonelements BT im digitalen Zwilling DT durch eine Analyse-Engine AE, basierend auf geeigneten Maschine-Learning-Algorithmen, insbesondere um einen Abbindungszustand AZ und/oder den Abbindungszeitpunkt AT des Betonelementes BT zu bestimmen, analysierbar sind.
2 shows an exemplary arrangement for quality control of cast concrete elements BT for a building trade BG (e.g. building, tunnel, bridge),
wherein a recipe ZR (eg cement recipe, mixing ratio of the materials used) can be provided for the concrete element BT to be produced;
wherein liquid data FD (quantity, hardness, temperature of the water used; chemical ingredients (eg antifreeze)) can be provided for the production of the concrete element BT;
where construction data KD (e.g. carbon fibers, reinforcement, steel reinforcement (ST37, construction steel), mass, density, geometric circumference and shape data, e.g. width x height x length) for the concrete element BT to be produced by accessing a building information model (BIM, Building Information Model) can be provided;
wherein temperature data T (eg temperature readings, time series of temperature readings) can be provided by temperature sensors TS that are installed in and/or on the concrete element BT;
wherein humidity data F (eg humidity readings, time series of humidity readings) can be provided by humidity sensors FS that are installed in and/or on the concrete element BT;
environmental data ED (eg temperature, humidity, wind, weather data) for the building trade BG (eg building, bridge, tunnel or another infrastructure project) being able to be provided by a weather station WST and/or a weather data provider WDP;
knowledge data WD for the production of concrete from a knowledge database DB1 (eg empirical data, material tables, mixture tables; predicted or derived data) can be made available;
the data provided can be recorded in a digital twin DT (digital twin, building twin) for the building trade BG on a suitable server S (e.g. cloud server),
wherein the data provided for determining the state of the concrete element BT in the digital twin DT can be analyzed by an analysis engine AE, based on suitable machine learning algorithms, in particular in order to determine a setting state AZ and/or the setting time AT of the concrete element BT .

Die Wissensdatenbank DB1 kann z.B. eine relationale Datenbank sein, die z.B. auf einem Cloud-Server gehosted ist. Die Wissensdatenbank DB1 kann z.B. von einem Ingenieurbüro und/oder einer Universität bereitgestellt und gepflegt werden. Die Wissensdatenbank DB1 kann aber auch eine proprietäre Wissensdatenbank der zuständigen Betonbaufirma sein, die gesammeltes Wissen und Erfahrungen zur Betonherstellung umfasst.For example, the knowledge database DB1 can be a relational database hosted on a cloud server, for example. The knowledge database DB1 can be provided and maintained, for example, by an engineering office and/or a university. However, the knowledge database DB1 can also be a proprietary knowledge database of the responsible concrete construction company, which includes accumulated knowledge and experience relating to concrete production.

Mit Vorteil sind die Temperatursensoren TS und die Feuchtigkeitssensoren FS in entsprechend eingerichteten Schalungselementen für das herzustellende Betonelement BT integriert.The temperature sensors TS and the humidity sensors FS are advantageous set up formwork elements integrated for the concrete element to be produced BT.

Mit Vorteil handelt es sich bei den Temperatursensoren TS und den Feuchtigkeitssensoren FS um IoT-fähige Geräte handelt, die eingerichtet sind über eine geeignete Kommunikationsverbindung (z.B. Funk, Satellitenverbindung, WLAN) die Temperaturdaten T und/oder die Feuchtigkeitsdaten F an den Server S zu übertragen, wobei es sich beim Server S mit Vorteil um einen Cloud-Server handelt. Der Server S umfasst geeignete Speichermittel (z.B. Datenbank, Arbeitsspeicher, Sekundärspeicher (Laufwerke etc.), Prozessormittel, Kommunikationsmittel (z.B. Funkverbindungen, Internetanschluss) und geeignete Ein-/Ausgabemittel (Keyboard, Maus, Bildschirm, etc).The temperature sensors TS and the humidity sensors FS are advantageously IoT-enabled devices that are set up to transmit the temperature data T and/or the humidity data F to the server S via a suitable communication link (e.g. radio, satellite connection, WLAN). , the server S advantageously being a cloud server. The server S includes suitable storage means (e.g. database, main memory, secondary storage (drives, etc.), processor means, means of communication (e.g. wireless connections, Internet connection) and suitable input/output means (keyboard, mouse, screen, etc.).

Mit Vorteil ist der aktuelle Abbindungszustand AZ des Betonelementes BT in Echtzeit auf ein geeignetes Ausgabegerät MG, LP, WS (z.B. Smartphone, Tablet-Computer, Laptop, PC, Workstation) ausgebbar. Mögliche Ausgabegeräte sind zum Beispiel Smartphone MG, Tablet-Computer, Laptop LP, PC, Workstation WS, etc.The current setting state AZ of the concrete element BT can advantageously be output in real time on a suitable output device MG, LP, WS (e.g. smartphone, tablet computer, laptop, PC, workstation). Possible output devices are, for example, smartphone MG, tablet computer, laptop LP, PC, workstation WS, etc.

Mit Vorteil umfasst die Analyse des Abbindungszustands AZ des Betonelements BT, Parameter für den optimalen Abbindungszeitpunkt AT des Betonelementes BT zu bestimmen. Mit Sensoren, die den Abbindezustand AZ (Temperatur/Feuchtigkeit) in Bezug auf die Betonteiledaten (Masse) aus dem BIM-Modell BIM unter Einbezug der Umgebungsbedingungen ED messen, kann der optimale Zeitpunkt bestimmt und in die Arbeitsplanung aufgenommen werden. Mit Vorteil wird dieser optimale Zeitpunkt in ein Projektmanagement- oder Planungstool PMT exportiert.The analysis of the setting state AZ of the concrete element BT advantageously includes determining parameters for the optimal setting time AT of the concrete element BT. With sensors that measure the setting state AZ (temperature/humidity) in relation to the concrete part data (mass) from the BIM model BIM, taking into account the environmental conditions ED, the optimal time can be determined and included in the work planning. This optimal point in time is advantageously exported to a project management or planning tool PMT.

Mit Vorteil werden Infrastrukturdaten SGD (z.B. statische Gebäudedaten; z.B. Daten über im Gebäude verbaute Gewerke oder Anlagen) für das Baugewerk BG von einem Assetmanagement-System AS bereitgestellt. Ein Assetmanagement-System AS in der Gebäudewirtschaft verwaltet z.B. die im Gebäude verbauten Gewerke und die im Gebäude verwendete Infrastruktur (z.B. Elektrik, Heizung, Lüftung, Klima, HLK). Ein Assetmanagement-System AS stellt z.B. sicher, dass die für die Infrastruktur benötigten Wartungszyklen eingehalten werden, u.a. im Zusammenwirken mit dem Facility-Management für das Gebäude. Mit Vorteil werden die Infrastrukturdaten SGD im Gebäudeinformationsmodell BIM hinterlegt. Die Analyse-Engine AE kann auch die Infrastrukturdaten SGD für ihre Berechnungen verwenden.Advantageously, infrastructure data SGD (e.g. static building data; e.g. data on trades or systems installed in the building) are provided for the building trade BG by an asset management system AS. An asset management system AS in building management manages, for example, the trades installed in the building and the infrastructure used in the building (e.g. electrics, heating, ventilation, air conditioning, HVAC). An AS asset management system ensures, for example, that the maintenance cycles required for the infrastructure are adhered to, e.g. in cooperation with the facility management for the building. The infrastructure data SGD are advantageously stored in the building information model BIM. The analysis engine AE can also use the infrastructure data SGD for its calculations.

Mit Vorteil werden vom Architekten Arch Planungsdaten PD für das Baugewerk BG bereitgestellt. Diese Planungsdaten PD können für die Reihenfolge der Herstellung der Betonelemente BT verwendet werden.Advantageously, the architect Arch provides planning data PD for the building trade BG. This planning data PD can be used for the order in which the concrete elements BT are manufactured.

Mit Vorteil wird der Abbindungszustand AZ des Betonelementes BT im digitalen Gebäudeinformationsmodell BIM hinterlegt. Dadurch wird automatisch der Gebäudefortschritt und die jeweilige Qualität QD der hergestellten Betonelemente BT zu einem bestimmten Zeitpunkt dokumentiert.The setting state AZ of the concrete element BT is advantageously stored in the digital building information model BIM. As a result, the building progress and the respective quality QD of the manufactured concrete elements BT are automatically documented at a certain point in time.

Mit Vorteil wird der jeweilige aktuelle Abbindungszustand AZ des Betonelementes BT in Echtzeit im digitalen Gebäudeinformationsmodell BIM hinterlegt. Dadurch erfolgt das Update des Abbindungszustands AZ in Echtzeit. Weiterhin kann die Bauleitung und/oder der verantwortliche Architekt Arch den jeweiligen aktuellen Abbindungszustand von Betonelementen, die sich auf der Baustelle in Herstellung befinden, in Echtzeit abfragen. Basierend auf den jeweiligen aktuellen Abbindungszuständen AZ von Betonelementen BT können weitere bzw. folgende Bauschritte bzw. Baumassnahmen eingeleitet werden. Dies optimiert u.a. die Bauplanung.The respective current setting state AZ of the concrete element BT is advantageously stored in real time in the digital building information model BIM. As a result, the binding state AZ is updated in real time. Furthermore, the construction management and/or the responsible architect Arch can query the respective current binding status of concrete elements that are being produced on the construction site in real time. Based on the respective current binding states AZ of concrete elements BT, further or subsequent construction steps or construction measures can be initiated. This optimizes the construction planning, among other things.

Mit Vorteil bestimmt die Analyse-Engine AE basierend auf dem aktuellen Abbindungszustand AZ des Betonelementes BT und einer Auswertung der Temperaturdaten T und/oder der Feuchtigkeitsdaten F die aktuelle Qualität QD (z.B. Trockengrad, Härte, Spannung) des Betonelementes BT. Weiterhin kann die Bauleitung B und/oder der verantwortliche Architekt Arch, B den jeweiligen aktuellen Qualitätszustand QD von Betonelementen BT , die sich auf der Baustelle in Herstellung befinden, in Echtzeit abfragen. Basierend auf den jeweiligen aktuellen Qualitätszuständen QD von Betonelementen BT können weitere bzw. folgende Bauschritte bzw. Baumassnahmen eingeleitet werden. Dies optimiert u.a. die Bauplanung, mit Vorteil in Einbeziehung eines Projektmanagement-Tools PMT, z.B. MS-Project. The analysis engine AE advantageously determines the current quality QD (e.g. degree of dryness, hardness, tension) of the concrete element BT based on the current setting state AZ of the concrete element BT and an evaluation of the temperature data T and/or the moisture data F. Furthermore, the construction management B and/or the responsible architect Arch, B can query the respective current quality status QD of concrete elements BT that are being produced on the construction site in real time. Based on the respective current quality statuses QD of concrete elements BT, further or subsequent construction steps or construction measures can be initiated. Among other things, this optimizes construction planning, with the advantage of including a project management tool PMT, e.g. MS-Project.

Im BIM-Modell BIM und damit im digitalen Zwilling DT des Gebäudes oder Baugewerkes BG werden diese Daten bezüglich des aktuellen Abbindungszustands AZ für die spätere Qualitätsbeurteilung durch den Bauherrn erfasst. Projektmanager können eine Aktualisierung des bisherigen Verlaufs des Zeitplans erhalten, wodurch sie wiederum erkennen können, ob sie sich im Verzug oder noch im Zeitplan befinden. So können die Projektmanager proaktiv reagieren, wenn eine Verzögerung gemeldet wird. Derzeit ist kein solcher Mechanismus vorhanden, der es ermöglicht, den Fortschritt dieser Arbeiten unter Einhaltung der Qualitätsanforderungen mit Hilfe automatisierter Tools (z.B. Planungstools PMT) zu verfolgen.In the BIM model BIM and thus in the digital twin DT of the building or construction work BG, this data is recorded with regard to the current binding status AZ for the subsequent quality assessment by the client. Project managers can get an update on the history of the schedule, which in turn allows them to see if they are behind or on schedule. This allows project managers to proactively respond when a delay is reported. Currently, no such mechanism is in place that allows tracking the progress of this work while complying with quality requirements using automated tools (e.g. planning tools PMT).

Mit Vorteil sind die Temperatursensoren TS und die Feuchtigkeitssensoren FS eingerichtet, um im Feld bzw. auf einer Baustelle eingesetzt zu werden, z.B. durch entsprechend widerstandsfähiger Gehäuse oder Elektronik. Weiterhin sind die Temperatursensoren TS und die Feuchtigkeitssensoren FS eingerichtet, um in widrigen Umgebungen (z.B. schlechtes Wetter) korrekt arbeiten zu können. Mit Vorteil sind die Temperatursensoren TS und die Feuchtigkeitssensoren FS IoT-fähig (d.h. sie sind kommunikativ mit dem Internet oder einem Intranet verbindbar, z.B. durch geeignete Funkverbindungen. Die IoT-fähige Sensorik (Temperatur-, Feuchtigkeitssensoren) liefert zu definierten Zeitpunkten (z.B. jede volle Stunde) und/oder in definierten Zeitabständen (z.B. alle 10 Minuten, alle 15 Minuten, alle 30 Minuten, oder jede Stunde) die jeweiligen Messwerte für das Gebäudemodell BIM bzw. für den Digitalen Zwilling DT (Building Twin). Somit wird die Bauausführung automatisch dokumentiert und überwacht.The temperature sensors TS and the moisture sensors FS are advantageously set up to be used in the field or on a construction site the, for example, through a correspondingly resistant housing or electronics. Furthermore, the temperature sensors TS and the humidity sensors FS are set up to be able to work correctly in adverse environments (eg bad weather). Advantageously, the temperature sensors TS and the humidity sensors FS are IoT-capable (i.e. they can be connected to the Internet or an intranet for communication, e.g. via suitable radio links. The IoT-capable sensors (temperature, humidity sensors) deliver at defined times (e.g. every full hour) and/or at defined time intervals (e.g. every 10 minutes, every 15 minutes, every 30 minutes or every hour) the respective measured values for the building model BIM or for the digital twin DT (Building Twin). documented and monitored.

Mit Vorteil bestimmt die Analyse-Engine AE basierend auf dem aktuellen Abbindungszustand AZ des Betonelementes BT und einer Auswertung der Temperaturdaten T, der Feuchtigkeitsdaten F, und der Konstruktionsdaten KD des Betonelementes BT, insbesondere durch eine Trendanalyse, den Zeitpunkt der Erreichung einer definierten Qualität QD (z.B. Grad der Trocknung) des Betonelementes BT. Dies erhöht die Planungssicherheit für die folgende Bauschritte bzw. Baumassnahmen.The analysis engine AE advantageously determines the time at which a defined quality QD ( e.g. degree of drying) of the concrete element BT. This increases planning security for the following construction steps or construction measures.

Mit Vorteil generiert und/oder prognostiziert die Analyse-Engine AE basierend auf den bereitgestellten Daten Projektmanagementdaten hinsichtlich des Baufortschritts für das Gebäude bzw. des Baugewerks BG. Mit Vorteil werden die Projektmanagementdaten in ein geeignetes Projektmanagement-Tool PMT (z.B. MS Project) exportiert und/oder in einem geeigneten Projektmanagement-Tool PMT bereitgestellt. Mit Vorteil werden die Projektmanagementdaten auf einem Smartphone MG und/oder Tablet-Computer in einer geeigneten Projektmanagement-App für einen Benutzer B (z.B. Bauleiter, Architekt) bereitgestellt. Somit kann auch auf der Baustelle auf die aktuellen Projektmanagementdaten zugegriffen werden.The analysis engine AE advantageously generates and/or forecasts project management data with regard to the construction progress for the building or the construction work BG based on the data provided. The project management data are advantageously exported to a suitable project management tool PMT (e.g. MS Project) and/or made available in a suitable project management tool PMT. The project management data are advantageously provided on a smartphone MG and/or tablet computer in a suitable project management app for a user B (e.g. site manager, architect). This means that the current project management data can also be accessed on the construction site.

Mit Vorteil wird der aktuelle Abbindungszustand AZ des Betonelementes BT in Echtzeit auf geeigneten Ausgabemittel ausgegeben. Bei einem geeigneten Ausgabemittel kann es sich z.B. um ein Smartphone MG, einen Tablet-Computer, einen Laptop LP oder eine Workstation WS mit entsprechenden Ausgabemedien (Display, Bildschirm, Audioausgabe, etc.) handeln.The current setting state AZ of the concrete element BT is advantageously output in real time on suitable output means. A suitable output means can be, for example, a smartphone MG, a tablet computer, a laptop LP or a workstation WS with appropriate output media (display, screen, audio output, etc.).

Die Anordnung wird mit Vorteil wenigstens teilweise mit Komponenten auf der Baustelle realisiert. Z.B. Computer im Baubüro der Baustelle, WLAN im Baustellenbereich.The arrangement is advantageously implemented at least partially with components on site. E.g. computer in the construction site office, WLAN in the construction site area.

Verfahren und Anordnung zur Qualitätskontrolle von gegossenen Betonelementen für ein Baugewerk, wobei ein Rezept für das herzustellende Betonelement bereitgestellt wird; wobei Flüssigkeitsdaten zur Herstellung des Betonelementes bereitgestellt werden; wobei Konstruktionsdaten für das herzustellende Betonelement bereitgestellt werden; wobei Temperaturdaten von Temperatursensoren, die im und/oder am Betonelement angebracht sind, bereitgestellt werden; wobei Feuchtigkeitsdaten von Feuchtigkeitssensoren, die im und/oder am Betonelement angebracht sind, bereitgestellt werden; wobei Umgebungsdaten für das Baugewerk von einer Wetterstation und/oder einem Wetterdatenprovider bereitgestellt werden; wobei Wissensdaten für die Betonherstellung bereitgestellt werden; wobei die bereitgestellten Daten in einem digitalen Zwilling für das Baugewerk auf einem geeigneten Server erfasst werden, wobei die bereitgestellten Daten zur Bestimmung des Zustands des Betonelements im digitalen Zwillings durch eine Analyse-Engine analysiert werden, insbesondere um einen Abbindungszustand und/oder den Abbindungszeitpunkt des Betonelementes zu bestimmen.Method and arrangement for quality control of cast concrete elements for a building trade, a recipe for the concrete element to be produced being provided; wherein fluid data for the manufacture of the concrete element is provided; wherein design data are provided for the concrete element to be produced; wherein temperature data is provided by temperature sensors mounted in and/or on the concrete element; wherein moisture data is provided by moisture sensors mounted in and/or on the concrete element; environmental data for the building trade being provided by a weather station and/or a weather data provider; wherein knowledge data for concrete production is provided; the data provided being recorded in a digital twin for the building trade on a suitable server, the data provided being analyzed by an analysis engine to determine the state of the concrete element in the digital twin, in particular with regard to a setting state and/or the setting time of the concrete element to determine.

BezugszeichenlisteReference List

BIMBIM
Gebäudemodellbuilding model
ZRZR
Rezeptrecipe
ASAS
Assetmanagement-Systemasset management system
SGDSGD
Infrastrukturdateninfrastructure data
WDPWDP
Wetterdatenproviderweather data provider
WSTWST
Wetterstationweather station
EDED
Umgebungsdatenenvironmental data
DB1, DB2DB1, DB2
DatenbankDatabase
WDWD
Wissensdatenknowledge data
KDKD
Konstruktionsdatenconstruction data
FDFD
Flüssigkeitsdatenliquid data
DTDT
Digitaler Zwillingdigital twin
AEAE
Analyse Engineanalysis engine
BGbg
Baugewerkconstruction trade
TT
Temperaturtemperature
BBbb
Baubeschreibungbuilding description
BTBT
Bauteilcomponent
TSTS
Temperatursensortemperature sensor
FSFS
Feuchtigkeitssensorhumidity sensor
Ff
Feuchtigkeithumidity
Archarch
Architektarchitect
PDPD
Planungsdatenplanning data
PMTPMT
Projektmanagement-Toolproject management tool
MGMG
Mobiles KommunikationsendgerätMobile communication terminal
LPLP
LaptopLaptop
WSWS
Workstationworkstation
AZAZ
Abbindungszustandbinding state
ATAT
Abbindungszeitpunktbinding time
QDQD
Qualitätsdatenquality data
PMDPMD
Projektmanagementdatenproject management data
VS1 - VS9VS1 - VS9
Verfahrensschrittprocess step

Claims (15)

Verfahren zur Qualitätskontrolle von gegossenen Betonelementen (BT), insbesondere auf der Baustelle, umfassend die folgenden Schritte: (VS1) Bereitstellen eines Rezeptes (ZR) für das herzustellende Betonelement (BT); (VS2) Bereitstellen von Flüssigkeitsdaten (FD) zur Herstellung des Betonelementes (BT); (VS3) Bereitstellen von Konstruktionsdaten (KD) für das herzustellende Betonelement (BT); (VS4) Bereitstellen von Temperaturdaten (T) von Temperatursensoren (TS), die im und/oder am Betonelement (BT) angebracht sind; (VS5) Bereitstellen von Feuchtigkeitsdaten (F) von Feuchtigkeitssensoren (FS), die im und/oder am Betonelement (BT) angebracht sind; (VS6) Bereitstellen von Umgebungsdaten (ED) für das Baugewerk (BG) von einer Wetterstation (WST) und/oder einem Wetterdatenprovider (WDP); (VS7) Bereitstellen von Wissensdaten (WD) für die Betonherstellung aus einer Wissensdatenbank (DB1); (VS8) Erfassen der bereitgestellten Daten in einem digitalen Zwilling (DT) für das Baugewerk (BG) auf einem geeigneten Server (S), insbesondere einem Cloud-Server; (VS9) Analyse der bereitgestellten Daten zur Bestimmung des Zustands des Betonelements im digitalen Zwilling (DT) durch eine Analyse-Engine (AE), basierend auf geeigneten Maschine-Learning-Algorithmen.Procedure for quality control of cast concrete elements (BT), especially on site, comprising the following steps: (VS1) providing a recipe (ZR) for the concrete element (BT) to be produced; (VS2) providing liquid data (FD) for the production of the concrete element (BT); (VS3) providing design data (KD) for the concrete element (BT) to be produced; (VS4) providing temperature data (T) from temperature sensors (TS) which are fitted in and/or on the concrete element (BT); (VS5) providing moisture data (F) from moisture sensors (FS) which are fitted in and/or on the concrete element (BT); (VS6) providing environmental data (ED) for the building trade (BG) from a weather station (WST) and/or a weather data provider (WDP); (VS7) providing knowledge data (WD) for the production of concrete from a knowledge database (DB1); (VS8) recording the data provided in a digital twin (DT) for the construction trade (BG) on a suitable server (S), in particular a cloud server; (VS9) Analysis of the data provided to determine the state of the concrete element in the digital twin (DT) by an analysis engine (AE), based on suitable machine learning algorithms. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Analyse des Zustands des Betonelements (BT) umfasst, Parameter für den optimalen Abbindungszeitpunkt (AT) des Betonelementes (BT) zu bestimmen.procedure after claim 1 , wherein the analysis of the state of the concrete element (BT) includes determining parameters for the optimal setting time (AT) of the concrete element (BT). Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, weiter umfassend: Bereitstellen von Infrastrukturdaten (SGD) für das Baugewerk (BG) von einem Assetmanagement-System (AS);procedure after claim 1 or claim 2 , further comprising: providing infrastructure data (SGD) for the construction trade (BG) from an asset management system (AS); Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend: Bereitstellen von Planungsdaten (PD) für das Baugewerk (BG) .A method according to any one of the preceding claims, further comprising: Provision of planning data (PD) for the building trade (BG). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Abbindungszustand (AZ) des Betonelementes (BT) in einem digitalen Gebäudeinformationsmodell (BIM) hinterlegt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the setting state (AZ) of the concrete element (BT) is stored in a digital building information model (BIM). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der jeweilige aktuelle Abbindungszustand (AZ) des Betonelementes (BT) in Echtzeit im digitalen Gebäudeinformationsmodell (BIM) hinterlegt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the respective current setting state (AZ) of the concrete element (BT) is stored in real time in the digital building information model (BIM). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Analyse-Engine (AE) basierend auf dem aktuellen Abbindungszustand (AZ) des Betonelementes (BT) und einer Auswertung der Temperaturdaten (T) und/oder der Feuchtigkeitsdaten (F) die aktuelle Qualität (QD) des Betonelementes (BT) bestimmt.Method according to one of the preceding claims, wherein the analysis engine (AE) based on the current setting state (AZ) of the concrete element (BT) and an evaluation of the temperature data (T) and / or the moisture data (F) the current quality (QD) of the concrete element (BT). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Analyse-Engine (AE) basierend auf dem aktuellen Abbindungszustand (AZ) des Betonelementes (BT) und einer Auswertung der Temperaturdaten (T), der Feuchtigkeitsdaten (F), und der Konstruktionsdaten des Betonelementes (BT), insbesondere durch eine Trendanalyse, den Zeitpunkt der Erreichung einer definierten Qualität des Betonelementes (BT) bestimmt.Method according to one of the preceding claims, wherein the analysis engine (AE) based on the current setting state (AZ) of the concrete element (BT) and an evaluation of the temperature data (T), the moisture data (F) and the design data of the concrete element (BT ), in particular by means of a trend analysis, determines when a defined quality of the concrete element (BT) is reached. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Analyse-Engine (AE) basierend auf den bereitgestellten Daten Projektmanagementdaten (PMD) hinsichtlich des Baufortschritts für das Gebäude (GB) generiert und/oder prognostiziert.Method according to one of the preceding claims, wherein the analysis engine (AE) generates and/or forecasts project management data (PMD) with regard to the construction progress for the building (GB) based on the data provided. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der aktuelle Abbindungszustand (AZ) des Betonelementes (BT) in Echtzeit auf geeigneten Ausgabemittel (MG, LP, WS) ausgegeben wird.Method according to one of the preceding claims, in which the current setting state (AZ) of the concrete element (BT) is output in real time on suitable output means (MG, LP, WS). Anordnung zur Bestimmung der Qualität (QD) von gegossenen Betonelementen (BT), eingerichtet zur Durchführung eines der vorstehenden Ansprüche.Arrangement for determining the quality (QD) of cast concrete elements (BT), set up to carry out one of the preceding claims. Anordnung zur Qualitätskontrolle von gegossenen Betonelementen (BT) für ein Baugewerk (BG), wobei ein Rezept (ZR) für das herzustellende Betonelement (BT) bereitstellbar ist; wobei Flüssigkeitsdaten (FD) zur Herstellung des Betonelementes (BT) bereitstellbar sind; wobei Konstruktionsdaten (KD) für das herzustellende Betonelement (BT) durch Zugriff auf ein Gebäudeinformationsmodell (BIM) bereitstellbar sind; wobei Temperaturdaten (T) von Temperatursensoren (TS), die im und/oder am Betonelement (BT) angebracht sind, bereitstellbar sind; wobei Feuchtigkeitsdaten (F) von Feuchtigkeitssensoren (FS), die im und/oder am Betonelement (BT) angebracht sind, bereitstellbar sind; wobei Umgebungsdaten (ED, z.B. Temperatur, Feuchtigkeit, Wind) für das Baugewerk (BG) von einer Wetterstation (WST) und/oder einem Wetterdatenprovider (WDP) bereitstellbar sind; wobei Wissensdaten (WD) für die Betonherstellung aus einer Wissensdatenbank (DB1) bereitstellbar sind; wobei die bereitgestellten Daten in einem digitalen Zwilling (DT) für das Baugewerk (BG) auf einem geeigneten Server (S) erfassbar sind, wobei die bereitgestellten Daten zur Bestimmung des Zustands des Betonelements (BT) im digitalen Zwilling (DT) durch eine Analyse-Engine (AE), basierend auf geeigneten Maschine-Learning-Algorithmen, analysierbar sind.Arrangement for quality control of cast concrete elements (BT) for a building trade (BG), wherein a recipe (ZR) for the concrete element (BT) to be produced can be provided; wherein liquid data (FD) for the production of the concrete element (BT) can be provided; whereby design data (KD) for the manufacture each concrete element (BT) can be provided by accessing a building information model (BIM); wherein temperature data (T) can be provided by temperature sensors (TS) which are fitted in and/or on the concrete element (BT); wherein moisture data (F) from moisture sensors (FS) that are attached in and/or on the concrete element (BT) can be provided; wherein environmental data (ED, eg temperature, humidity, wind) for the building trade (BG) can be provided by a weather station (WST) and/or a weather data provider (WDP); wherein knowledge data (WD) for the production of concrete can be made available from a knowledge database (DB1); wherein the data provided can be recorded in a digital twin (DT) for the building trade (BG) on a suitable server (S), wherein the data provided for determining the state of the concrete element (BT) in the digital twin (DT) can be determined by an analysis Engine (AE), based on suitable machine learning algorithms, can be analyzed. Anordnung nach Anspruch 12, wobei die Temperatursensoren (TS) und die Feuchtigkeitssensoren (FS) in entsprechend eingerichteten Schalungselementen für das herzustellende Betonelement (BT) integriert sind.arrangement according to claim 12 , wherein the temperature sensors (TS) and the moisture sensors (FS) are integrated in correspondingly set up formwork elements for the concrete element (BT) to be produced. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, wobei es sich bei den Temperatursensoren (TS) und den Feuchtigkeitssensoren (FS) um IoT-fähige Geräte handelt, die eingerichtet sind über eine geeignete Kommunikationsverbindung die Temperaturdaten (T) und/oder die Feuchtigkeitsdaten (F) an den Server (S) zu übertragen, wobei es sich beim Server (S) um einen Cloud-Server handelt.arrangement according to claim 12 or 13 , The temperature sensors (TS) and the humidity sensors (FS) being IoT-enabled devices that are set up to send the temperature data (T) and/or the humidity data (F) to the server (S) via a suitable communication link transmitted, the server (S) being a cloud server. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche 12 bis 14, wobei der aktuelle Abbindungszustand (AZ) des Betonelementes (BT) in Echtzeit auf ein geeignetes Ausgabemittel (MG, LP, WS) ausgebbar ist.Arrangement according to any of the foregoing Claims 12 until 14 , wherein the current setting state (AZ) of the concrete element (BT) can be output in real time to a suitable output device (MG, LP, WS).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116188205A (en) * 2023-05-04 2023-05-30 广东华厦工程顾问有限公司 Intelligent analysis management and control system for building construction based on Internet of things technology
CN116446638A (en) * 2023-04-27 2023-07-18 中国建筑第二工程局有限公司 Construction method of ultra-high cast-in-situ wood form tower type early-dismantling support structure based on BIM
EP4386641A1 (en) * 2022-12-15 2024-06-19 Shenzhen University Construction management method and system for tough tunnel structure

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008000381A1 (en) 2008-02-22 2009-08-27 Hünnebeck Group GmbH Formwork element i.e. formwork panel, for use in construction sites, has frame element and formwork shell arranged such that shell holds concrete until hardening, and transponder identifying formwork element and arranged at or in shell
US20170238073A1 (en) 2016-02-16 2017-08-17 Premiere Concrete Solutions, LLC Concrete Maturity System
WO2019210389A1 (en) 2018-05-03 2019-11-07 Pouria Ghods Construction material assessment method and systems
EP3586553B1 (en) 2017-02-22 2021-06-09 Middle Chart, LLC Improved building model with virtual capture of as built features and objective performance tracking

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008000381A1 (en) 2008-02-22 2009-08-27 Hünnebeck Group GmbH Formwork element i.e. formwork panel, for use in construction sites, has frame element and formwork shell arranged such that shell holds concrete until hardening, and transponder identifying formwork element and arranged at or in shell
US20170238073A1 (en) 2016-02-16 2017-08-17 Premiere Concrete Solutions, LLC Concrete Maturity System
EP3586553B1 (en) 2017-02-22 2021-06-09 Middle Chart, LLC Improved building model with virtual capture of as built features and objective performance tracking
WO2019210389A1 (en) 2018-05-03 2019-11-07 Pouria Ghods Construction material assessment method and systems

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4386641A1 (en) * 2022-12-15 2024-06-19 Shenzhen University Construction management method and system for tough tunnel structure
CN116446638A (en) * 2023-04-27 2023-07-18 中国建筑第二工程局有限公司 Construction method of ultra-high cast-in-situ wood form tower type early-dismantling support structure based on BIM
CN116446638B (en) * 2023-04-27 2023-12-05 中国建筑第二工程局有限公司 Construction method of ultra-high cast-in-situ wood form tower type early-dismantling support structure based on BIM
CN116188205A (en) * 2023-05-04 2023-05-30 广东华厦工程顾问有限公司 Intelligent analysis management and control system for building construction based on Internet of things technology
CN116188205B (en) * 2023-05-04 2023-08-01 广东华厦工程顾问有限公司 Intelligent analysis management and control system for building construction based on Internet of things technology

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