SOLID – Smart Soil Compaction Devices

Händisch gesteuerte Bodenverdichtungsgeräte, sog. Stampfer, werden in der Baupraxis verwendet, um den Boden in engen Arbeitsräumen mittels alternierender Beanspruchung zu verdichten. Da die Steifigkeit des Bodens spannungs- und dichteabhängig ist, ändert sich während des Verdichtungs­vorgangs die Bodenreaktion und damit die durch den Bediener des Stampfers erfahrene Hand-Arm-Vibration. Die Effizienz der Verdichtung und die Belastungen auf Anwender werden dabei nicht nur durch die verschiedenen Maschinenparameter und das mechanische Verhalten des Erdbaustoffes, sondern insbesondere durch die komplexe Boden-Stampfer-Interaktion (BSI) bestimmt. Das Projekt SOLID zielt darauf ab, eine neue Generation smarter elektrisch betriebener Stampfer zu entwickeln, die Erdbaustoffe wesentlich effizienter und emissionsärmer verdichten können, bei gleichzeitiger Reduzierung der Belastung auf die Bediener. Um dieses Ziel zu erreichen, wird ein digitaler Zwilling eines elektrisch betriebenen Stampfers unter Einbeziehung des zu verdichtenden Erdbaustoffes und der BSI entwickelt. Basierend auf numerischen Simulationen des Verhaltens des Systems mit dem digitalen Zwilling und der Analyse der numerischen Ergebnisse können die wesentlichen Maschinenkomponenten und Maschinenparameter optimal ausgelegt werden. Diese innovative Methodik kann außerdem für die Entwicklung smarter Assistenzfunktionen zur Steigerung der Energieeffizienz und Reduktion der Emissionen bei anderen Baumaschinen verwendet werden.