Die Geotechnik entwickelt sich zum „Data-Driven Business“. Die Datenspeicherung in Digitalen Zwillingen ist auf Baustellen dieser Welt im Einsatz. Mit digitalen Schnittstellen werden Daten zwischen Baugerätehersteller und Baufirmen ausgetauscht. Wo steht der Spezialtiefbau heute? Welche Anwendungen haben sich etabliert? Wie automatisiert sind Prozesse heute schon abgebildet? Wie weit sind wir von der „Live Baustelle“ entfernt und benötigen wir noch Ingenieure oder ist der „Human in the Loop“ bald obsolet?

Die Fallgewichtsverdichtung ist ein nachhaltiges Verfahren zur großflächigen Baugrundverbesserung, besonders bei gemischt- und grobkörnigen Böden, da sie ohne CO₂-intensive Materialien wie Zement auskommt. In Deutschland wird sie vor allem zur Sanierung ehemaliger Tagebaugebiete eingesetzt.
Trotz jahrzehntelanger Praxis und Forschung bleibt die Bewertung des Verdichtungserfolgs eine Herausforderung. Bisherige Methoden wie Vorher-Nachher-Vergleiche punktueller Sondierungen oder manuelle geodätische Messungen bieten nur begrenzte räumliche Auflösung und sind kostspielig.
Ein neu entwickeltes digitales Echtzeit-Messsystem überwindet diese Limitierungen: Ein am Trägergerät montierter Laserscanner erfasst nach jedem Schlag Hebungs- und Setzungsvolumina, während eine im Fallgewicht integrierte inertiale Messeinheit (IMU) die Kinematik (Fallhöhe, Aufprallgeschwindigkeit) rekonstruiert. Daraus werden die verfügbare kinetische Energie und deren Umwandlung präzise bestimmt. Feldversuche bestätigten die Praxistauglichkeit.
Das System ermöglicht eine vollständige Digitalisierung der Messungen, steigert die Objektivität und Effizienz der Qualitätskontrolle und liefert Erkenntnisse zur Energieumwandlung während des Aufpralls. In Kombination mit konventionellen In-situ-Versuchen erlaubt es eine hochauflösende digitale Kartierung und bedarfsgerechte Steuerung des Verdichtungsprozesses. Dies optimiert den Energieeintrag und markiert einen wichtigen Schritt hin zu einer datengetriebenen Fallgewichtsverdichtung.

In tunnelling, intervals of jointed rock are associated with design and construction risk. Ground assessments are required for design validation and risk mitigation. In shielded drives, continuous assessments rely on interpretation of machine data. However, isolating the influence of rock mass structure is not straightforward, and ground-machine interactions can hinder machine data based approaches precisely within weakened intervals. Observation of blocks in TBM excavated material in jointed conditions motivated the investigation of a block quantification approach to measure the rock mass structure. We introduce the Excavated Block Index (EBI), a volume-normalised count of joint-augmented blocks imaged on the conveyor belt. Blocks are isolated from rock chips using a size threshold. A standard CNN-based object detector was validated to automate the method. The index basis and requirements for dataset preparation, model training, processing and model validation are designed to be transferrable to live projects.
Data was gathered at the Mineral Transport System (MTS) tunnel in Northern England in variable conditions. The EBI provides highly contrasting values in heavily jointed (>100 detections per m 3 ) versus intact conditions. Initial relations to jointing parameters are presented. In addition to characteristic values per TBM advance, analysis of short-term detection data is promising for assessing attributes of encountered joints. Since blocks form at predetermined positions of favourable joint intersections, the EBI is less sensitive to machine design, operation or ground behaviour than machine-based indices.
At the MTS tunnel the data guided the redesign of an adjacent structure and derisked a TBM refurbishment.

Im innerstädtischen Tunnelbau stellen komplexe Baugrundverhältnisse und sensible Bestandsbebauung hohe Anforderungen an Planung, Ausführung und Überwachung von Kompensationsinjektionen. Am Projekt U-Bahn-Linie U2 in Wien wurde ein durchgängiger digitaler Ansatz entwickelt, um die Vielzahl an Einflussparametern systematisch zu erfassen, auszuwerten und für die Bauausführung nutzbar zu machen.
Zentral ist die kontinuierliche Erfassung großer Datenmengen aus Monitoring-Systemen (z. B. Schlauchwaagen, Tachymeter) sowie aus Bohr- und Injektionsprozessen. Diese werden automatisiert in ein cloudbasiertes Datenmanagementsystem überführt, verarbeitet, verknüpft und in Echtzeit visualisiert. So entsteht eine integrierte Datengrundlage, die das Baugeschehen konsistent abbildet.
Die digitale Integration entlang der gesamten Prozesskette verknüpft geotechnische Messdaten mit Ausführungsparametern und Planungsgrößen. Definierte Warn-, Eingreif- und Grenzwerte ermöglichen eine adaptive Steuerung der Injektionsmaßnahmen, sodass direkt auf Änderungen im Baugrund- oder Bauwerksverhalten reagiert werden kann.
Im Vergleich zu manuellen Prozessen steigert die digitale Arbeitsweise Transparenz, Nachvollziehbarkeit und Entscheidungsqualität. Gleichzeitig verbessert das zentrale Datenmanagement Qualitätssicherung, Dokumentation und Bauablauf.
Die strukturierte Datengrundlage bildet die Basis für KI-Modelle, die automatisierte Analysen und Handlungsempfehlungen generieren. Das Projekt zeigt damit das Potenzial digital integrierter Systeme für zukünftige Anwendungen im Spezialtiefbau.

Der Ablauf einer Drucksondierung ist vollständig standardisiert; zudem wird vor und nach jeder einzelnen Sondierung eine Kalibrierungsprüfung der Druckspitze durchgeführt. Dies gewährleistet, dass der Datenerfassungsprozess bei diesem Bodenuntersuchungsverfahren vollkommen transparent ist. Wird darüber hinaus eine digitale Druckspitze eingesetzt, werden die tatsächlichen Kalibrierungsdaten automatisch angewendet, wodurch sichergestellt ist, dass zuverlässige Bodenuntersuchungsdaten digital erfasst werden. Dies macht das Drucksondierverfahren – insbesondere im Hinblick auf die digitale Zukunft der Geotechnik – ideal für Bodenuntersuchungen geeignet.
Im Rahmen der Präsentation wird das Drucksondierverfahren beschrieben; zudem wird veranschaulicht, wie die Messdaten so gespeichert werden, dass sie auch künftig eindeutig nachvollziehbar sind. Darüber hinaus wird das CPT-Verfahren anderen Bodenuntersuchungstechniken gegenübergestellt, um dessen Vorteile hinsichtlich Qualität, Güte und Konsistenz der Messdaten aufzuzeigen.
Abschließend wird die Präsentation veranschaulichen, wie der Einsatz von Modulen, die hinter der Druckspitze installiert wvrden, den Datenerfassungsprozess während einer Drucksondierung weiter optimieren kann.

tba.