Forschung im 1:1 Maßstab
Zahlreiche Forschungsprojekte mit Forschungs- und Industriepartnern zeigen die Notwendigkeit eines Forschungszentrums dieser Dimension. Folgende Projekte geben einen kurzen Einblick in unsere Tätigkeiten.
ARGE SBT3.1 Grautschenhof
2020 - 2024
Grautschenhof, Materialparameter von Fest- und Lockergestein
Mit dem vom AG angelieferten Probenmaterial wurden Prüfkörper hergestellt, für einaxiale Druckversuche gemäß E01 der DGGT (Option 1) zur Bestimmung der einaxialen Druckfestigkeit (UCS), Dichtebestimmungen, Spaltzugversuche gemäß E10 der DGGT und Point-Load Tests gemäß E05 der DGGT (Option 1 Einzelversuch), sowie durch Sieb- und Schlämmanalysen Korngrößenverteilungen bestimmt.
AVANT - Adaptive Planung von Injektionsmaßnahmen im Tunnelbau mittels Künstlicher Intelligenz
2020 - 2022
Im Projekt AVANT werden digitale Datenaufzeichnungssysteme genutzt, um Tunnelvortriebe und Injektionsmaßnahmen effizienter und wirtschaftlicher durchzuführen. Die Anpassung von Injektionsmitteln, -parametern und Abbruchkriterien an die Baugrundsituation sowie die frühzeitige untertägige Weiterverarbeitung und Optimierung des Bauablaufs stehen im Fokus. Methoden der künstlichen Intelligenz sollen eingesetzt werden, um Bohrdaten und Druck-Mengen-Verläufe zu analysieren und Expertenwissen für unerfahrene Mitarbeiter bereitzustellen.
BIM - basiertes Planungs-, Bau- und Betriebsprozessmanagement im Tunnelbau
2020 - 2023
Das Ziel dieses Projekts ist es eine Interoperabilität trotz unterschiedlicher firmeninterner Benennungen zu gewährleisten um somit, die firmeninterne Prozesse nicht zu beinträchtigen. Dazu wird prototypisch eine Plattform entwickelt, auf der die Unternehmensstandards und ihre Begrifflichkeiten in andere Standards übersetzt werden können. Aus der Summe der verschiedenen Standards kann dann ein Branchenstandard vorgeschlagen werden.
BRAFA - Brandauswirkungen von Fahrzeugen mit alternativen Antriebssystemen
2019 - 2021
Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoffen und Antriebssystemen werden aus Klima und Umweltschutzgründen verstärkt in den Einsatz kommen. Das Verhalten derartiger Fahrzeuge bei Unfällen mit Brandauslösung ist jedoch größtenteils noch unerforscht. Anhand dieses Forschungsprojektes soll der Wissensstand über die Entwicklung, die Folgen und Risiken von Bränden von Fahrzeugen mit alternativen Antriebssystemen merklich verbessert werden. Dies ist notwendig, um den bestehenden Sicherheitsstandard der Straßeninfrastruktur (vornehmlich bei Straßentunnel) erhalten zu können und Einsatzkräften (Feuerwehr, aber auch Rettung und Ersthelfer) die Einschätzung von Gefahrensituationen ermöglichen zu können.
Dragon
2012 - 2015
In naher Zukunft werden in der europäischen Tiefbauindustrie voraussichtlich rund 800 Millionen Tonnen Bodenschätze aus Tunneln, U-Bahnen und anderen unterirdischen Bauten wie unterirdischen Kraftwerken, Abwassertunneln usw. abgebaut. Derzeit wird dieses Aushubmaterial in der Regel auf Deponien entsorgt. Eine effiziente Nutzung vor Ort oder in anderen Industriebereichen ist daher von großem wirtschaftlichem und ökologischem Interesse.
DrainML – Automatisierung und Machine Learning für Tunneldrainage-Diagnostik
2021 - 2023
Im Rahmen von DrainML wird eine neuartige Machine-Learning-basierte Lösung für Diagnostik der Tunneldrainageröhren entwickelt. Diese soll neben einer bereits existierenden automatisierten Reinigung der Drainageröhren eine zusätzliche Echtzeit-Diagnostik dieser Tunnelkomponenten ermöglichen.
DrainRepair - Adaptierung von Sanierungsmethoden für Drainagerohre im Tunnelbau
2020 - 2023
Das Projekt befasst sich mit der Wartung und Reinigung von Drainagesystemen in Tunnelbauwerken, um die Funktionstüchtigkeit zu gewährleisten. Besonderes Augenmerk liegt auf der Auswahl und Optimierung von Sanierungsverfahren für Drainagerohre, wobei das CIPP-Verfahren im Mittelpunkt steht. Es wird darauf geachtet, dass in manchen Fällen andere Verfahren möglicherweise besser geeignet sind. Das Ziel ist es, die Kosten für die Erhaltung der Tunnel zu reduzieren und Schäden an den Drainage-Rohren zu vermeiden.
ETU-ZAB - Entwicklung von Ausbildungs- und Trainingsstandards für Einsätze in Tunnel- und Untertage-Infrastrukturen
2018 - 2021
Österreich verfügt über eine Vielzahl von Untertage-Infrastrukturen, darunter Straßen- und Eisenbahntunnel, U-Bahnstationen, Energieversorgungsanlagen, Wasserversorgungssysteme, Kommunikationsinfrastrukturen und Bergbauanlagen. Aufgrund von Brandkatastrophen und Terroranschlägen sowie Grubenunglücken wurde die Sicherheit in diesen Bauwerken verstärkt. Das Konsortium hat sich zum Ziel gesetzt, die Sicherheit in Untertagebauwerken während Bau- und Betriebsphase zu erhöhen und die Kompetenzen zur Bewältigung von Notfällen in solchen Infrastrukturen zu verbessern. Es vereint Organisationen und Infrastrukturbetreiber, um vorhandene Notfallkompetenzen zu bündeln und die Sicherheitstechnik in Untertage-Infrastrukturen zu optimieren.
GEMEG - Geophysikalisch-geomechanische Gebirgsklassifizierung für den konventionellen und maschinellen Tunnelvortrieb
2018 - 2021
Das FFG Bridge Projekt soll neue geophysikalische Messmethoden und mathematische Lösungsansätze entwickeln, um bisher unbekannte geotechnische Herausforderungen im Tunnelbau zu bewältigen. Ziel ist es, die Arbeitssicherheit zu verbessern und die Durchführung internationaler Tunnelbauprojekte ökonomisch realisierbar zu machen.
GeoDrone - Automatic geological AI Interpretation of 3D Images from Outcrops acquired by a Drone
2021 - 2022
Ziel des Projektes ist die Entwicklung, Auswahl und Anwendung von Artificial Intelligence (AI) Algorithmen bzw. die Neuentwicklung von AI Architekturen zur Abgrenzung von geologischen Faziesbereichen aus 3D Drohnenfotos. Zusätzlich soll mithilfe des Algorithmus petrophysikalische Eigenschaften bzw. geomechanische Eigenschaften automatisch interpretiert und abgeschätzt werden. Um diese Ziele erreichen zu können werden Aufschlüsse am Zentrum am Berg (ZaB) in Eisenerz (Steiermark) mithilfe einer Drohne aufgenommen. Zusätzlich werden geophysikalische und gemechanische Messungen punktuell an diesen Aufschlüssen durchgeführt. Mit diesen Daten und den entwickelten AI Workflow soll nun eine automatische Interpretation gelingen. Diese wird mit Fortdauer, aufgrund des immer höheren Trainingsinputs, genauer und schneller funktionieren.
In2Track3
2023 - 2023
In diesem Projekt wurde ein UGV (unbemanntes Bodenfahrzeug), auch benannt als Tunnel Drainage Rover (TDR), entwickelt. Dieses UGV kann unter verschiedenen Bedingungen in Tunnelentwässerungssystemen arbeiten (unterschiedliche Rohrdurchmesser und -geometrien, Feuchtigkeit). Mit einem eingebetteten Kamerasensor erfasst es Hindernisse in Remotebedienung. Das UGV wurde unter realen Bedingungen im Drainagesystem am Zab eingesetzt.
Nike Bluetrack - Nachhaltige Interdisziplinarität bei Komplexen Einsätzen unter Tage / BLUE Force TRACKing
2020 - 2022
Komplexe Einsätze unter Tage sind durch fehlende Beleuchtung und Belüftung, die Umfeldbedingungen in einer weitverzweigten Infrastruktur sowie einen hybrid agierenden, initiativen Gegner gekennzeichnet und bringen die Einsatzkräfte mit steigender Eindringtiefe rasch an ihre Leistungsgrenzen. In einem derartigen Szenario ist die Orientierung unter Tage von essenzieller Bedeutung. Auf Grund der multidimensionalen Verzweigtheit von Untertagebauwerken sowie, der eingeschränkten Sicht und dem daraus resultierenden Schwierigkeiten in der Orientierung ist die genaue Positionierung eigener Kräfte überlebenswichtig.
NIKE Submovecon - Nachhaltige Interdisziplinarität bei Komplexen Einsätzen unter Tage - Subsurface Movement Control
2020 - 2023
Das Projekt NIKE-SubMoveCon zielt darauf ab, die Sicherheitskräfte bei der Bewältigung von terroristischen Bedrohungen in unterirdischen Infrastrukturen zu unterstützen. Der Sarin-Giftgasanschlag in Tokyo im Jahr 1995 verdeutlichte die Gefahr solcher Anschläge in Zug-, Auto- und U-Bahntunneln. Durch einen multidisziplinären Ansatz, der automatisierte Multisensor-Analysen, Assistenzsysteme sowie Individual- und Gruppensoziologie umfasst, sollen wesentliche Forschungsergebnisse für Einsatzstrategien gegen Terroristen vor Ort erarbeitet werden. Dieser Ansatz soll die Echtzeitgenerierung eines Gesamtlagebildes ermöglichen, um die Einsatzführung von Polizei, COBRA, Bundesheer, Rettungsdiensten und Feuerwehr zu optimieren und somit die Sicherheit sowohl der Zivilpersonen als auch der Einsatzkräfte signifikant zu erhöhen.
RecyMin – Recycling künstlicher Mineralfasern
2018 - 2022
Bei einem Rück- oder Umbau von Gebäuden fallen große Mengen an Mineralwolleabfällen an. Ein Recycling dieser Abfälle ist in Österreich derzeit nicht durchführbar, daher müssen Mineralwolleabfälle deponiert werden. Ziel des Projekts RecyMin ist es, Mineralwolleabfälle zukünftig der Verwertung und dem Recycling zuzuführen. Demzufolge wird im Projekt die Basis dafür geschaffen, dass durch gezielte Aufbereitungsschritte deponietechnische Eigenschaften verbessert werden, Mineralwolleabfälle als Ersatzrohstoff oder Zumahlstoff in der Zementindustrie eingebracht werden können, Mineralwolleabfälle als Bergversatzprodukte eingebracht werden können und ein Konzept für die Rückführung in die Mineralwolleindustrie geschaffen wird.
RICAS2020
2015 - 2018
Die RICAS2020-Entwurfsstudie für die europäische unterirdische Forschungsinfrastruktur im Zusammenhang mit dem fortgeschrittenen adiabatischen Druckluftspeicher (AA-CAES) wird Konzepte zum Aufbau einer Forschungsinfrastruktur für die unterirdische Speicherung sehr großer Mengen grüner Energie liefern. Der große Vorteil der neuen Konzepte besteht darin, dass die unterirdische Energiespeicherung unabhängig von den geologischen Gegebenheiten und auch an allen Orten mit hohem Energiebedarf durchgeführt werden kann.
RICAS2020 wird als Erweiterung der Forschungsinfrastruktur Research @ ZaB in Eisenerz, Österreich, errichtet, die von der österreichischen Regierung finanziert wird und als europäische unterirdische Forschungs-, Trainings- und Testeinrichtung für unterirdische Mobilität einschließlich Tunnel und U-Bahnen konzipiert ist.
ROBO-MOLE - ROBOtik für 3D-Mapping, Orientierung und Lokalisierung bei untertägigen Einsatzszenarien
2020 - 2022
Das Ziel von ROBO-MOLE ist es, die Sicherheit von Einsatzkräften und Zivilpersonen in Tunnels und untertägigen Bauwerken durch die Detektion und Identifikation von Gefahrenstoffen sowie die automatische Erstellung von Lagekarten zu erhöhen. Ein semi-autonomer Roboter mit verschiedenen Sensoren wird entwickelt, um bei Einsätzen wie Gefahrenguttransport-Unfällen in Tunneln unterstützende Analyseaufgaben zu übernehmen. Der Roboter soll sicher navigieren und gesteuert werden können, auch unter schwierigen Bedingungen wie Rauch, Hitze oder verstellten Fahrwegen, um Gefahren zu erkennen und zu kartieren.
MED1stMR - Medical First Responder Training using a Mixed Reality Approach
2021 - 2024
Das Forschungsprojekt MED1stMR (Medical First Responder Training using a Mixed Reality Approach) zielt darauf ab, medizinische Ersthelfer besser auf stressige und hochkomplexe Katastrophensituationen vorzubereiten. Durch ein Mixed-Reality-Trainingssystem können medizinische Handlungsroutinen realitätsnah geübt werden, um die Handlungssicherheit, Reaktionsgeschwindigkeit und Bewältigungsstrategien zu verbessern. Die Integration einer tragbaren Technologie zur Überwachung der physiologischen Daten der Auszubildenden soll die Ausbildung unterstützen und personalisieren. Intelligente elektronische Geräte im Projekt können Biosignale erkennen und übertragen, um Erkenntnisse für Nachbesprechungen zu liefern und adaptive intelligente Szenarien basierend auf künstlicher Intelligenz während des Trainings zu steuern.
NIKE DHQ-RADIV - Digital Head Quarters - Entwicklung Rapid Data Integration and Visualization als Kernprozess der Stabsarbeit
2021 - 2023
Aktuelle und zukünftige Einsätze sind sehr komplex, daher ist ein umfassendes Lagebild notwendig, um die Komplexität zu reduzieren und den Entscheidungsträgern die erforderlichen Informationen bereitzustellen. Besonders in urbanen Umgebungen müssen große Mengen heterogener Daten integriert und visualisiert werden. NIKE DHQ-RADIV ist Teil des NIKE Gesamtprogramms und zielt darauf ab, Daten schnell zu integrieren und zu visualisieren, um ein umfassendes operatives Bild zu schaffen. Es soll die Zusammenarbeit verschiedener Visualisierungssysteme im gesamten Reality-Virtuality-Kontinuum sicherstellen. Derzeit gibt es nur Einzelanwendungen ohne Kollaborationsmöglichkeiten.
NIKE-MED - Nachhaltige Interdisziplinarität in Komplexen Einsätzen unter Tage - Medical Treatment
2021 - 2023
Komplexe Einsätze unter Tage sind mit einer Vielzahl typischer Verletzungsmuster verbunden, die eine große Herausforderung für das Gesundheitssystem darstellen. Diese umfassen Vergiftungen durch Verbrennungsgase, großflächige Verbrennungen, Schuss- und Splitterverletzungen, psychische Störungen, Kontamination mit ABC-Stoffen und Verletzungen durch Massenpanik. NIKE MED evaluiert die Notfallkapazitäten, entwickelt eine Applikation zur Optimierung der Versorgung für Einsatzkräfte und zeigt den Bedarf an strategischen Reservekapazitäten auf. Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zur Einsatzbereitschaft spezialisierter Einsatzgruppen unter Tage und zum staatlichen Krisen- und Katastrophenmanagement.
Pre-Feasibility Studie zur Tiefengeothermie Tirol
2022 - 2023
Ziel des Projektes ist eine erste Abschätzung des potentials einer möglichen Nutzung der Teifengeothermie im Inntal. Dabei wird in einem interdisziplinären Team (Geologen, Geophysiker, Erdbebenforscher sowie Geotechniker) eine umfangreiche erste Datenerhebung durchgeführt.
Solarfold Ausziehversuche Erdanker
2024 - 2024
Die Firma solarfold GmbH stellt mobile Solarcontainer zur flexiblen Stromerzeugung her. Die knapp 130 m langen Photovoltaikanlagen werden halbautomatisch aus den Containern heraus mit Hilfe eines Aluminium-Schienensystems aufgebaut. Dieses Schienensystem ruht auf Stützen, welche mit Polygonankern im Untergrund befestigt werden. Je Polygonanker werden drei Erdankerschrauben als Gründungselemente verwendet.
Das Projektziel ist die Ermittlung der maximalen Ausziehkräfte der Erdankerschrauben im Feldversuch für unterschiedliche Bodenarten (weich, mittelhart und hart), welche als repräsentative Bodenarten für Slowenien, Deutschland und Österreich anzusehen sind. Mit den händisch versetzten Erdankerschrauben wurden am Zentrum am Berg (ZaB) in Eisenerz die Ausziehversuche für vier unterschiedliche Bodenarten durchgeführt.