Betriebs einer Baumaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Planen und/oder Steuern und/oder Simulieren des Betriebs einer Baumaschine, insbesondere in Form eines Krans wie Turmdrehkran, unter Verwendung eines Bauwerkdatenmodells, das digitale Informationen über ein zu errichtendes und/oder zu bearbeitendes Bauwerk enthält. Die Erfindung betrifft dabei auch die Baumaschine selbst, die an ein solches Bauwerkdatenmodell anbindbar ist und/oder unter Verwendung eines solchen Bauwerkdatenmodells steuerbar ist. Schließlich betrifft die Erfindung auch einen Simulator und/oder eine Fernsteuerung zum Simulieren und/oder Fernsteuern einer Baumaschine unter Verwendung eines solchen Bauwerkdatenmodells.

Für das Planen, Errichten, Bearbeiten und Überprüfen von Bauwerken werden in jüngerer Zeit digitale Bauwerkdatenmodelle für alle am Bauwerk beteiligten Gewer- ke verwendet. Die dazu entwickelte Methode ist unter dem Begriff Building Information Modelling bekannt. In dieser als BIM-Modell bezeichneten Datenbasis sind digitale Informationen über das zu errichtende bzw. zu bearbeitende Bauwerk enthalten. Solche Bauwerkdatenmodelle oder BIM-Modelle sind in der Regel Computer- lesbare Dateien oder Dateikonglomerate und ggfs. verarbeitende Computerprogramm-Bausteine zum Verarbeiten solcher Dateien, in denen Informationen und Charakteristika, die das zu errichtende bzw. zu bearbeitende Bauwerk und dessen relevante Eigenschaften in Form digitaler Daten beschreiben. Insbesondere können solche Bauwerkdatenmodelle zwei-, drei- oder mehrdimensionale CAD-Daten zur Visualisierung des Bauwerks und/oder dessen Bauwerksteile enthalten, aber auch andere relevante Informationen über das Bauwerk, beispielsweise dessen Zeitplan zu seiner Errichtung, Informationen über die umgebende Infrastruktur wie Zufahrtsstraßen, Energie- und Wasserversorgung, oder logistische Informationen über benötigte Hilfsmittel für die Errichtung bzw. Bearbeitung des Bauwerks, umfassen. Als charakteristische Bauwerksdaten sind oft Bauwerksgrößen wie Bauvolumen, Bauwerkshöhe, Erstreckungsmaße im Aufriss, Materialvolumina wie benötigtes Betonvolumen, Ziegelsteinvolumen etcetera, oder Bauteilgewichte von einzelnen Bauwerkskomponenten wie Stahlträgern, Fertigbauteilen oder ähnliches enthalten. Das Bauwerkdatenmodell und seine Dateien bzw. das Dateienkonglomerat ist dabei häufig verschickbar und/oder netzwerkfähig, um verschiedenen Baubeteiligten zur Verfügung zu stehen.

Mit Hilfe solcher Bauwerkdatenmodelle werden viele Prozesse bei der Errichtung eines Bauwerks computergestützt bearbeitet, wobei beispielsweise in der klassischen Bauplanung ein Architekt einen Entwurf erstellt und diesen mit Hilfe von CAD-Systemen zeichnet, woraufhin dann zur Kostenkalkulation auf Basis der CAD- Zeichnungen eine Mengenermittlung erstellt werden kann oder die Pläne anderen Fachingenieuren, Brandschutzgutachtern oder Behörden vorgelegt werden können. Treten Planungsänderungen auf, werden die Zeichnungen geändert und mit den Beteiligten abgeglichen, wird die Mengenermittlung angepasst und die Kostenkalkulation überarbeitet, was sich alles unter Zuhilfenahme des integrierten BIM- Modell deutlich vereinfacht und von Softwarebausteinen, die auf die Daten des Bauwerkdatenmodells zugreifen können, teilweise automatisch erledigt wird.

In diesem Kontext wurde bereits vorgeschlagen, Daten betreffend den Betrieb eines Krans an ein BIM- bzw. Bauwerkdatenmodell anzubinden. Die Schrift WO 2016/019158 A1 beschreibt beispielsweise ein Verfahren, mittels dessen ein BIM- Modell durch Kranbetriebsdaten aktualisiert wird, wobei anhand der durch den Kran zu versetzenden Bauteile eine Zeitschiene bzw. ein Zeitplan generiert wird, die die benötigten Kraneinsätze beinhaltet und in das Datenmodell der BIM-Umgebung integriert wird. Das Datenmodell kann dann anhand der generierten Zeitschiene weitere BIM-Funktionen aktualisieren.

Ferner beschreibt die Schrift WO 2013/006625 A1 ein Verfahren zum Manövrieren eines Krans innerhalb einer Baustelle unter Zuhilfenahme von Daten aus einem BIM-Modell, wobei einerseits globale 3D-Koordinaten des Kranhakens, die mit Hilfe von absoluten Positionssensoren bestimmt werden, und andererseits globale 3D- Koordinaten, die das zu errichtende Bauwerk und die Position der Bauwerksteile charakterisieren und im BIM-Modell abgelegt sind, miteinander abgeglichen werden.

Im Ergebnis ist der funktionale Zugewinn der bislang vorgesehenen Anbindung eines Krans an das BIM-Modell jedoch begrenzt. Insbesondere konnten bislang keine durchschlagenden Vorteile bei der Steuerung von Baumaschinen wie Kranen oder Baggern und deren Handhabung durch BIM-Modelle erzielt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Integration von Baumaschinen und deren Betrieb in Bauwerkdatenmodelle und/oder eine verbesserte Anbindung von Baumaschinen an solche Bauwerkdatenmodelle zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbilden. Insbesondere soll eine effizientere und sicherere Steuerung von Baumaschinen durch eine verbesserte Anbindung an BIM- Modelle erzielt werden.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 , eine Vorrichtung gemäß Anspruch 21 , eine Baumaschine gemäß Anspruch 44, einen Simulator gemäß Anspruch 49, eine Fernsteuerung gemäß Anspruch 52 und ein Softwareprogramm-Produkt gemäß Anspruch 53 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Es wird also nach einem Aspekt der Erfindung vorgeschlagen, ein Maschinenda- tenmodell, in dem digitale Informationen über verschiedene Baumaschinenmodelle enthalten sind, an das Bauwerkdatenmodell bzw. das BIM-Modell anzubinden und Charakteristika der zur Verfügung stehenden Baumaschinen bereits bei der Planung zu berücksichtigen. Das genannte Maschinendatenmodell kann dabei in Form eines Software-Bausteins oder einer App bereitgestellt werden, der/die eine Schnittstelle zur Kommunikation mit dem Bauwerkdatenmodell besitzt und beispielsweise von einem Server oder einem Software-Store heruntergeladen oder auch auf einem Datenträger gespeichert sein kann.

Erfindungsgemäß kann mittels des Maschinendatenmodells ein automatisches Auswählen einer für die Errichtung und/oder Bearbeitung des jeweiligen Bauwerks geeigneten Baumaschine anhand digitaler Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell und aus dem Maschinendatenmodells erfolgen, wobei hierfür ein automatisches Identifizieren und Auslesen von relevanten Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell anhand von Kriterien erfolgt, die von dem Maschinendatenmodell vorgegeben werden und Maschinendaten betreffen, in denen sich die verschiedenen Baumaschinenmodelle voneinander unterscheiden. Anhand eines automatischen Vergleichens der ausgelesenen Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell mit den Maschinendaten verschiedener Baumaschinen aus dem Maschinendatenmodell erfolgt sodann das automatische Auswählen der geeigneten Baumaschine.

Die die genannten Funktionen realisierenden Bausteine können insbesondere in Form von Software-Tools in das Maschinendatenmodell integriert sein, ggfs. aber auch in dem Bauwerkdatenmodell realisiert sein. Bei Integration in das anbindbare Maschinendatenmodell kann die gesamte Funktionalität für das automatische Auswählen der passenden Baumaschine von dem herunterladbaren und/oder einspielbaren Software-Tool, welches das Maschinendatenmodell realisiert, bereitgestellt werden und insofern mit einem BIM- bzw. Bauwerkdatenmodell gearbeitet werden, das hierfür lediglich eine entsprechende Schnittstelle benötigt, über die das ergänzende Software-Tool angebunden werden kann.

Die relevanten Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell, die für die Auswahl der Baumaschine benötigt werden und von einem Identifikations- und/oder Auslesemodul identifiziert und ausgelesen werden, können verschiedene Bauwerkscha- rakteristika wie beispielsweise die Bauwerkshöhe, das Gewicht des schwersten zu versetzenden Bauteils, die Fläche und/oder die Querschnittserstreckung des Bauwerks im Aufriss und/oder die maximale Entfernung zwischen einer im BIM abgelegten Bauteilanlieferungsstation und einem Bauteilbestimmungsort, an dem das jeweilige Bauteil verbaut werden soll, umfassen. Diese identifizierten und ausgelesenen Bauwerkscharakteristika können von einem Vergleichsmodul dann mit relevanten Informationen aus dem Maschinendatenmodell verglichen werden, wobei die relevanten Maschineninformationen insbesondere folgende Informationen umfassen können: Maschinenhubhöhe, maximale Maschinentraglast und/oder Maschinenreichweite. Soll beispielsweise ein für das Bauwerk geeigneter Kran ausgewählt werden, kann ein Kran gewählt werden, dessen Hubhöhe für die Bauwerkshöhe ausreicht, dessen Traglast für das Gewicht des schwersten zu versetzenden Bauteils ausreicht und dessen Reichweite für die Querschnittserstreckung des Bauwerks im Aufriss und/oder die maximale Entfernung zwischen der Bauteilanlieferungsstation und dem Bauteilbestimmungsort ausreicht. Sind im Maschinendatenmodell mehrere Krane enthalten, die die genannten Kriterien erfüllen, kann der kleinste Kran ausgewählt werden, der die genannten Anforderungen erfüllt und sozusagen den kleinsten Überschuß hinsichtlich der Kranleistungen besitzt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Anbindung des Maschinendatenmodells an das Bauwerkdatenmodell auch dazu genutzt werden, um den Aufstellort der Baumaschine, insbesondere die Position des Krans, relativ zu dem zu errichtenden bzw. zu bearbeitenden Bauwerk automatisch zu bestimmen und/oder automatisch zu überprüfen. Ist eine Baumaschine ausgewählt, was in der vorgenannten Weise automatisiert durch das beschriebene Auswahlmodul oder alternativ auch händisch vom Planer selbst erfolgen kann, kann ein Positions- bestimmungsmodul anhand relevanter Maschinendaten, die aus dem Baumaschinenmodell ausgelesen werden und beispielsweise die Reichweite und/oder die Hubhöhe und/oder den Kollisions- und/oder Arbeitsbereich der Baumaschine umfassen können, sowie anhand relevanter Bauwerksdaten, die aus dem Bauwerksdatenmodell ausgelesen werden und beispielsweise Bauwerksbemaßungen und/oder -konturen und/oder Baustellen-Topographiedaten und/oder Zufahrtswege und/oder Material-Anlieferungsstationen umfassen können, automatisch einen geeigneten Aufstellort für die Baumaschine bestimmen. Alternativ oder zusätzlich kann das genannte Positions- oder Aufstellort-Bestimmungsmodul eine eventuell händisch vom Planer festgelegten Position der Baumaschinen anhand der genannten Kriterien überprüfen, insbesondere dahingehend, ob bei dem bestimmten Aufstellort die Reichweite bzw. der Arbeitsort der Baumaschine für die von der Baumaschine auszuführenden Arbeiten ausreichend ist und/oder ob Kollisionen des Arbeitsbereichs der Baumaschine mit Bauwerkskonturen und/oder anderen topografi- schen Gegebenheiten der Baustelle wie beispielsweise Bäumen oder Nachbargebäuden auftreten, um dann ggfs. den Aufstellort der Baumaschine freizugeben oder einen alternativen Aufstellort vorzuschlagen.

Nach erfolgreicher Bestimmung und/oder Überprüfung des Maschinenaufstellorts kann das BIM- bzw. Bauwerkdatenmodell von dem genannten Aufstellort- Bestimmungsmodul bezüglich des Aufstellort entsprechend aktualisiert werden.

In Weiterbildung der Erfindung kann das Aufstellort-Bestimmungsmodul anhand der vorgenannten Kollisionsprüfung auch automatisch den Arbeitsbereich der jeweils ausgewählten Baumaschine automatisch begrenzen und das Bauwerkdatenmodell durch die festgelegten Arbeitsbereichsbeschränkungen aktualisieren. Wie noch erläutert wird, kann die Baumaschinen-Steuervorrichtung hinsichtlich einer Arbeitsbe- reichsbegrenzungs-Funktion entsprechend angepaßt bzw. parametrisiert werden.

Alternativ oder zusätzlich zu einer solchen automatischen Auswahl und/oder Überprüfung der Arbeitsposition der Baumaschine kann ein Logistik-Modul anhand digitaler Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell die Reihenfolge und/oder die Zeitpunkte der Anlieferung von Teilen der ausgewählten Baumaschine und/oder die für die Anlieferung benötigten Transporteinheiten automatisch festlegen. Das genannte Logistik-Modul kann hierbei ebenfalls in Form eines Software-Tools und/oder eines Funktionsbausteins in das Baumaschinenmodell integriert sein, ggfs. aber als separater Baustein auch an das Bauwerkdatenmodell angebunden werden. Insbesondere können durch das Logistik-Modul unter Zuhilfenahme der Daten aus dem Bauwerkdatenmodell sog. Kolli-Listen oder Transportlisten automa- tisert erstellt werden.

Die Reihenfolge und/oder die Zeitpunkte der Anlieferung von Teilen kann hierbei unter Berücksichtigung der für das Bauwerk auszuführenden Arbeiten und/oder des Fortgangs und/oder Status des Bauwerks festgelegt werden, die als digitale Informationen im Bauwerkdatenmodell abgelegt sein können. Zusätzlich zu den genannten Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell kann das Logistik-Modul auch relevante Informationen aus dem Maschinendatenmodell berücksichtigen, insbesondere relevante Informationen zu der ausgewählten Baumaschine wie beispielsweise deren Zerlegbarkeit und/oder des Gewichts der Maschinenbauteile und/oder der Größe der Maschinenbauteile und/oder der Aufstellreihenfolge der Maschinenbauteile. Wird beispielsweise ein Kran angeliefert, können Tiefladerund/oder Containereinheiten in passender Größe und/oder passender Traglast in der Reihenfolge ausgewählt bzw. bestellt werden, mit Hilfe derer die Kranteile in der passenden Reihenfolge zum passenden Zeitpunkt an der Baustelle angeliefert werden können, ggfs. unter Berücksichtigung der dort vorhandenen Zufahrtswege.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein Simulator zum Simulieren des Betriebs einer für die Errichtung und/oder Bearbeitung des Bauwerks ausgewählten Baumaschine an das Bauwerkdatenmodell angebunden, wobei bestimmte digitale Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell für die Generierung der virtuellen Realität des Simulators genutzt werden können. Der Simulator kann hierbei eine Schnittstelle zur Anbindung des Bauwerkdatenmodells besitzen, wobei ein Identifikations- und/oder Auslesebaustein vorgesehen sein kann, um relevante Bauwerkscharakteristika wie Bauwerkkonturen, Umgebungskonturen oder andere verwendete Baumaschinen aus dem Bauwerkdatenmodell auszulesen und dem Generator zum Generieren der virtuellen Realität bereitzustellen, anhand derer dann die Animation der Baumaschine und/oder der Baumaschinenumgebung generiert werden kann, in der ein Maschinenführer dann bestimmte Maschinenaufgaben trainieren kann.

In Weiterbildung der Erfindung kann die Anbindung des BIM- bzw. Bauwerkdatenmodells an den Simulator dazu genutzt werden, um verschiedene Zustände und Bauphasen des zu errichtenden bzw. zu bearbeitenden Bauwerks anhand der digitalen Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell auf der Anzeigeeinrichtung des Simulators darstellen bzw. als Animation anzeigen zu können, anhand derer dann ein Baumaschinenführer am Simulator bestimmte Sonderaufgaben wie beispielsweise Sonderhübe eines Krans trainieren kann. Für die Steuerung des Simulators und/oder die Generierung der virtuellen Realität am Simulator können auch Maschinendaten bereitgestellt und/oder eingespielt werden, die von dem vorgenannten Maschinendatenmodell bereitgestellt werden und die jeweils ausgewählte Baumaschine charakterisieren, um die virtuelle Realität am Simulator der für das Bauwerk ausgewählten Baumaschine anzupassen.

In Weiterbildung der Erfindung können auch mehrere Simulatoren an das Bauwerksdatenmodell angebunden werden, um das Zusammenspiel mehrerer Baumaschinen, die für die Errichtung bzw. Bearbeitung des Bauwerks ausgewählt sind, zu simulieren und zu trainieren. Solche mehreren Simulatoren können einerseits in der vorgenannten Weise digitale Informationen betreffend das Bauwerk beziehen, um die virtuelle Realität anhand der Bauwerksdaten aus dem Bauwerkdatenmodell zu generieren, beispielsweise verschiedene Bauphasen und Zustände des zu errichtenden Bauwerks. Andererseits können jeweils digitale Informationen aus dem Maschinendatenmodell eingespielt bzw. eingelesen werden, um die virtuellen Darstellungen an den Simulatoren an die jeweils verwendeten Baumaschinen anpassen zu können. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird dabei das Zusammenspiel der beiden Simulatoren durch einen übergeordneten Simulator-Steuerungsbaustein miteinander koordiniert, insbesondere derart, dass an dem einen Simulator veranlasste bzw. vorgenommene Maschinenaktionen wie beispielsweise Kranhübe an dem jeweils anderen Simulator angezeigt und/oder berücksichtigt werden. Soll beispielsweise mittels zwei Kranen gemeinsam ein Bauteil angehoben und an einem bestimmten Ort abgesetzt werden, können an dem einen Simulator vorgenommene Kranbewegungen und sich daraus ergebende Bauteilbewegungen an dem anderen Simulator angezeigt und ggfs. auch in Form von dynamischen Reaktionen angezeigt werden. Lässt beispielsweise der Kranführer an dem einen Simulator das gemeinsam angehobene Bauteil ruckartig ein Stück weit absenken, führt dies zu dynamischen Reaktionen auch an dem anderen simulierten Kran, die dann in Form von dynamischen Reaktionen am Führerstand des anderen Simulators wiedergegeben werden können.

Insbesondere können virtuelle Darstellungen der einen Baumaschine, die die am zugehörigen Simulator eingegebenen Steuerbefehle und sich daraus ergebende Bewegungen berücksichtigen, an der Anzeigeeinheit des jeweils anderen Simulators eingeblendet und animiert werden. Hierdurch können das Zusammenspiel und ggfs. auch sich ergebende Kollisionen gemeinsam an mehreren Simulatoren trainiert werden.

Um eine realitätsnahe Simulation des Baumaschinenbetriebs zu erreichen, kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen werden, dass Maschinenreaktionen auf am Steuerstand eingegebene Steuerbefehle beispielsweise in Form von Maschinenbewegungen und/oder -Verformungen nicht nur in Form einer virtuellen Darstellung auf der Anzeigevorrichtung des Simulators darzustellen, sondern in eine mit der Kran- bzw. Maschinenreaktion einhergehende, tatsächliche Bewegung des Steuerstands des Simulators umzusetzen, um dem Nutzer die dynamischen Maschinenreaktionen realitätsnäher zu vermitteln und erfahren zu lassen. Der Steuerstand, der beispielsweise einen Bedienersessel umfassen kann, ist hierzu nicht mehr statisch starr im Raum, bzw. am Boden montiert, sondern von einer Antriebs- Vorrichtung im Raum bewegbar, insbesondere in Abhängigkeit der von dem Bewe- gungsbestimmungsmodul bestimmten Bewegungen und/oder Verformung der Maschinenkomponenten bewegbar. Bestimmt das Bewegungsbestimmungsmodul Auslenkungen von Maschinenkomponenten wie beispielsweise des Kranturms durch Stellbewegungen oder Verformungen, die auf die Position der echten Kranführerkabine Einfluss hätten, wird die Antriebsvorrichtung von einer Antriebssteuervorrichtung entsprechend angesteuert, um die Bewegung der Kranführerkabine nachzubilden und den Steuerstand entsprechend zu bewegen. Wird beispielsweise am Steuerstand ein Befehl zum Verdrehen des Krans um eine aufrechte Achse eingegeben, wird der Steuerstand von der Antriebsvorrichtung entsprechend um die aufrechte Achse verdreht. Wird beispielsweise der Steuerbefehl zum Anheben einer schweren Last eingegeben, was in der Realität zu einem leichten Nicken der Kranstruktur unter leichter Verwindung des Turms führen kann, wird der Steuerstand von der Antriebsvorrichtung leicht nach vorne verfahren und/oder leicht nach vorne verkippt.

Um eine besonders realitätsnahe Nachbildung der im echten Betrieb auftretenden Steuerstandbewegungen zu ermöglichen, kann die Antriebsvorrichtung mehrachsig bewegbar ausgebildet sein und/oder sowohl rotatorische als auch translatorische Bewegungen ausführen. Insbesondere kann der Steuerstand mehrachsig beweglich gelagert sein und die Antriebsvorrichtung zumindest eine aufrechte Drehachse und zumindest eine liegende Wippachse und/oder zwei liegend ausgerichtete Translationsachsen umfassen. Um auch komplexe Steuerstandsbewegungen nachbilden zu können, kann die Antriebsvorrichtung drei Rotations- bzw. Kippachsen aufweisen bzw. dreiachsig rotatorisch arbeitend ausgebildet sein und dreiachsig translatorisch arbeitend ausgebildet sein, so dass der Steuerstand um alle drei Raumachsen verdreht bzw. verkippt und in alle drei Raumrichtungen translatorisch verfahren werden kann. Je nach zu simulierendem Kran- bzw. Maschinentyp können auch einfachere Ausbildungen der Antriebsvorrichtung mit weniger Bewegungsachsen in Betracht kommen. Nach einem weiteren Aspekt kann das Bewegungsbestimmungsmodul derart ausgebildet sein, dass die Kran- bzw. Maschinenstruktur nicht als starre, sozusagen unendlich steife Struktur betrachtet wird, sondern als elastisch verformbare und/oder nachgiebige und/oder relativ weiche Struktur angenommen wird, die - zusätzlich zu den Stellbewegungsachsen der Maschine wie beispielsweise der Auslegerwippachse oder der Turmdrehachse - Bewegungen und/oder Positionsänderungen durch Verformungen der Strukturbauteile zulässt. Die Berücksichtigung der Beweglichkeit der Maschinenstruktur infolge von Strukturverformungen unter Last oder dynamischen Belastungen ist gerade bei langgestreckten, schlanken und von den statischen und dynamischen Randbedingungen her bewusst - unter Berücksichtigung der notwendigen Sicherheiten - ausgereizten Strukturen wie bei Kranen von Bedeutung, da hier spürbare Bewegungsanteile beispielsweise für die Kranführerkabine, aber auch die Lasthakenposition durch die Verformungen der Strukturbauteile hinzukommen. Um hier eine tatsächlich realistische Schulung bzw. ein realitätsnahes Training ermöglichen zu können, berücksichtigt das Bewegungsbestimmungsmodul solche Verformungen der Maschinenstruktur unter statischen o- der dynamischen Belastungen.

Insbesondere kann die Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung solcher Strukturverformungen eine Berechnungseinheit aufweisen, die diese Strukturverformungen anhand eines gespeicherten Berechnungsmodells in Abhängigkeit der am Steuerstand eingegebenen Steuerbefehle berechnet. Ein solches Modell kann ähnlich einem Finite-Elemente-Modell aufgebaut sein oder ein Finite-Elemente-Modell sein, wobei vorteilhafterweise jedoch ein gegenüber einem Finite-Elemente-Modell deutlich vereinfachtes Modell verwendet wird.

Die vom Bewegungsbestimmungsmodul berücksichtigten Strukturteilverformungen können einerseits bei der Ansteuerung der Antriebsvorrichtung zum Bewegen des Steuerstands berücksichtigt werden, so dass der Steuerstand die durch die Strukturteilverformungen auftretenden Steuerstandbewegungen nachbildet. Alternativ oder zusätzlich können die bestimmten Strukturteilverformungen auch bei der Berechnung der virtuellen Darstellung der Maschinenumgebung und/oder der darin sichtbaren Maschinenkomponenten berücksichtigt werden, beispielsweise dahingehend, dass in der virtuellen Darstellung die Durchbiegung des Auslegers dargestellt wird oder der Horizont der Kranumgebung ein Stück nach oben gefahren wird, um ein leichtes Nach-vorne-Nicken der Kranführerkabine durch beispielsweise eine Turmverformung nachzubilden.

Um das Realitätsempfinden des Nutzers des Simulators weiter zu erhöhen, ist nach einem weiteren Aspekt vorgesehen, dass auf der Anzeigevorrichtung die von dem grafischen Simulationsmodul bereitgestellten virtuellen Darstellungen aus der Simulationswelt mit Livebildern aus dem Steuerstand, die beispielsweise Bewegungen des Fernsteuer-Einrichtung-Nutzers zeigen können, überlagert werden. Insbesondere können auf der Anzeigevorrichtung einerseits die vom grafischen Simulationsmodul generierten virtuellen Darstellungen der Maschinenumgebung und/oder der darin sichtbaren Maschinenkomponenten und andererseits am Steuerstand aufgenommene Livebilder einer Livekamera gleichzeitig und überlagert dargestellt werden. Eine solche Überlagerung von Bildern aus der Simulationswelt und Livebildern gibt dem Fernsteuer-Einrichtungnutzer ein besonders starkes Gefühl der Realitätsnähe.

Vorteilhafterweise kann hierzu als Anzeigevorrichtung eine am Kopf tragbare, insbesondere brillenartig ausgebildete Anzeigevorrichtung beispielsweise in Form einer Virtual-Reality-Brille und eine vorteilhafterweise ebenfalls am Kopf tragbare, beispielsweise als Helmkamera ausgeführte oder in die genannte Virtual-Reality- Brille integrierte Kamera Verwendung finden, die die genannten Livebilder bereitstellt, die zusammen mit der künstlich generierten, virtuellen Darstellung auf der Anzeigevorrichtung, insbesondere der Virtual-Reality-Brille, dargestellt werden. Es können jedoch auch einfachere Anzeigeeinrichtungen bspw. in Form von Bildschirmen verwendet werden.

In Weiterbildung der Erfindung kann der genannte Simulator auch als Fernsteuereinrichtung zum Fernsteuern eines„echten" Krans oder einer„echten" Baumaschine verwendet werden, wobei vorteilhafterweise zwischen der Baumaschine einer- seits und dem dann eine Fernsteuer-Einrichtung bildenden Simulator andererseits eine Kommunikationsverbindung vorgesehen werden kann, über die am Steuerstand der Fernsteuer-Einrichtungs eingegebene Steuerbefehle an die Steuereinrichtung des Krans, der Baumaschine und/oder des Flurförderzeugs übertragbar sind. Der„echte" Kran bzw. das jeweils ferngesteuerte„echte" Gerät führt die am Steuerstand des Simulators bzw. der Fernsteuer-Einrichtung eingegebenen Steuerbefehle aus, gleichzeitig zeigt die am Steuerstand generierte virtuelle Darstellung der Maschinenumgebung und der darin sichtbaren Maschinenkomponenten an, wie die Maschine die Steuerbefehle umsetzt. Hierbei kann vorgesehen sein, die am echten Gerät erfassten Bewegungsparameter und Sensorsignale auf die Fernsteuer-Einrichtung rückzuspeisen und dort für die Generierung der virtuellen Darstellung der Maschinenumgebung zu verwenden, um sicherzustellen, dass tatsächlich eine der tatsächlichen Maschinenumgebung und -Stellung entsprechende Darstellung auf der Anzeigevorrichtung der Fernsteuer-Einrichtung angezeigt wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann auch die Steuerung einer auf der Baustelle tatsächlich verwendeten Baumaschine an das Bauwerkdatenmodell bzw. das BIM-Modell angebunden werden. Insbesondere kann anhand digitaler Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell in die Steuerung der Baumaschine eingegriffen und/oder die Steuerung der Baumaschine parametrisiert und/oder modifiziert werden.

Ein solcher Eingriff in die Baumaschinensteuerung kann beispielsweise die Anpassung einer dort implementierten Arbeitsbereichsbegrenzung an Bauwerksdaten aus dem Bauwerkdatenmodell umfassen, wobei vorteilhafterweise eine zeitlich dynamische Anpassung dergestalt erfolgen kann, dass die Arbeitsbereichsbegrenzung an sich ergebende Baufortschritte angepasst werden kann bzw. nach und nach verändert werden kann.

Alternativ oder zusätzlich zu einer solchen automatischen Anpassung der Arbeitsbereichsbegrenzung kann auch eine Baufortschritt-Überwachung vorgesehen sein, bei der mittels einer geeigneten Erfassungseinrichtung wie beispielsweise einer Kamera und/oder einem Scanner und/oder eines Flugobjektes der Ist-Zustand des Bauwerks und/oder dessen Umgebung erfasst und mit digitalen Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell abgeglichen wird. Zur Erfassung des Ist-Zustands können mit einer Kamera Bauwerkskonturen erfasst und/oder vermessen, und/oder vorhandene Bauteile mittels eines Barcode-Scanners eingelesen und/oder mittels eines RFID-Lesers erfasst, und/oder Positionsdaten von Bauteilen und/oder Bauwerkskonturen mittels eines Ortsbestimmers bspw. in Form eines GPS- oder Radarmeßmoduls bestimmt werden.

Anhand des Vergleichs der erfassten Ist-Daten mit den zugehörigen relevanten BIM-Daten kann eine Bestimmung erfolgen, in welcher Bauphase sich das Bauwerk aktuell befindet. Anhand dieser Bestimmung der aktuellen Bauphase durch ein entsprechendes Bauphasen-Bestimmungsmodul können dann verschiedene unterstützende und/oder automatisierte Maßnahmen eingeleitet werden. Beispielsweise kann an einer Anzeigevorrichtung der Baumaschine angezeigt werden, welche Arbeitsschritte als nächstes auszuführen sind und/oder wohin ein an der Anlieferungsstation angeliefertes Bauteil bestimmungsgemäß zu verbringen ist. Beispielsweise kann anhand eingespielter Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell auf einer Anzeigeeinheit im Führerstand der Baumaschine und/oder im Steuerstand der Fernsteuereinrichtung eine virtuelle Darstellung des Bauwerks in seinem jeweiligen Zustand generiert werden, in der das aktuell zu verfahrende bzw. zu verbringende Bauteil und dessen Position angezeigt wird, sodass beispielsweise ein Kranführer sehen kann, welcher Hub zu machen ist und wohin ein am Haken aufzunehmendes Bauteil verbracht werden soll.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Steuerung der Baumaschine auch ein Hubsteuerungsbaustein zur automatisierten Hubsteuerung anhand von relevanten Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell bereitgestellt werden. Der genannte Hubsteuerungsbaustein kann dabei halbautomatisch oder vollautomatisch arbeitend ausgebildet sein, um im Zusammenspiel mit Eingabe oder Freigabe oder Bestätigungsbefehlen des Maschinenführers oder ggfs. auch ohne solche ergänzenden Steuerbefehle einen Hub automatisiert auszuführen. Hierzu kann bei halbautomatischer Ausbildung der Maschinenführer das von der Baumaschine zu verbringende Bauteil identifizieren. Alternativ kann auch eine automatisierte Bauteilerkennung erfolgen, beispielsweise mittels einer geeigneten Erfassungseinrichtung wie einem Strichcode-Leser und/oder einem RFID-Code-Erkenner und/oder einem Scanner und/oder einer Kamera, um beispielsweise eine am Kranhaken eines Krans aufgenommene Last zu identifizieren. Alternativ oder zusätzlich zu der genannten RFID-Erkennung kann auch mit einem LWID, d.h. im niederfrequenten bzw. Low Wave-Bereich arbeitenden Kennungssystem gearbeitet werden. Insbesondere kann auch mit einem sogenannten RuBee-Erkennungssystem gearbeitet werden, wobei ein solches RuBee-System bidirektional on demand kommuniziert, wobei beispielsweise in einem Frequenzbereich von größenordnungsmäßig 100- 150 kHz, ggf. aber auch höher bis zu 450 kHz gearbeitet werden kann. Derartige RuBee-Tags können einen Mikroprozessor mit einem Speicherbaustein umfassen und eine IP-Adresse verwenden. Insbesondere kann die RuBee-Erkennung auch Magnetwellen verwenden und/oder induktiv kommunizieren, wobei sich die RuBee- Erkennung insbesondere durch ihre Robustheit gegenüber Störungen durch Metallteile und Feuchtigkeit auszeichnet und somit besonders für den Baumaschinenoder Kraneinsatz geeignet ist.

Für ein erfasstes und/oder identifiziertes Bauteil kann dann anhand des Bauwerkdatenmodells und relevanter digitaler Informationen hieraus bestimmt werden, zu welchem Ort des Bauwerks das Bauteil verbracht werden soll, wobei hierfür insbesondere Positionsdaten für das jeweilige Bauteil aus dem Bauwerkdatenmodell genutzt werden können.

Das Hubsteuerungsmodul kann aus den vom Bauwerkdatenmodell bereitgestellten Daten betreffend das identifizierte Bauteil und ggfs. weiterer Bauwerkscharakteristi- ka wie Bauwerkskonturen den Verfahrweg für den automatisierten Hub berechnen, ggfs. unter Berücksichtigung von weiteren Topographiedaten der Baustelle wie Zufahrtswegen etcetera. Alternativ oder zusätzlich zu einem solchermaßen automatisierten Verfahren der Baumaschine durch den genannten Hubsteuerungsbaustein kann auch ein Sperrbaustein vorgesehen sein, der im Zusammenspiel mit dem Bauwerkdatenmodell einen entsprechenden Hub bzw. einen entsprechenden Arbeitsschritt der Baumaschine sperren kann, insbesondere wenn beispielsweise ein entsprechendes Bauteil bereits verbaut wurde oder ein für das Verbauen des Bauteils benötigter Anschlussbaustein noch nicht verbaut wurde.

Der genannte Sperrbaustein kann insbesondere im Zusammenspiel mit der vorgenannten Baufortschrittsüberwachung arbeiten, insbesondere dergestalt, dass anhand des zuvor erläuterten Sol st-Abgleichs des Baufortschritts ermittelt wird, ob das Bauwerk bereit ist, das jeweilige Bauteil entsprechend zu verbringen. Hierdurch können unnütze Hübe mit Bauteilen vermieden werden, die noch nicht verbaut werden können bzw. deren Einbauposition noch nicht bereit ist.

Der Sperrbaustein und/oder der vorgenannte Hubsteuerungsbaustein können in die Maschinen-Steuerungsvorrichtung integriert und/oder als Software-Tool herunterladbar und/oder einspielbar sein, oder auch in Form eines gespeicherten, separaten Bausteins an die Maschinen-Steuerungsvorrichtung angebunden werden. Vorteilhafterweise können der Sperrbaustein und/oder der Hubsteuerungsbaustein mittels digitaler Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell parametrisiert und/oder modifiziert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 : Eine schematische Darstellung einer Baumaschine in Form eines Krans, dessen Steuerung an ein Bauwerkdatenmodell angebunden ist und eine Last in einem nicht einsehbaren Bereich hinter einem Gebäude manövriert, Fig. 2: Eine schematische Diagramm-Darstellung der Anbindung eines Bauwerkdatenmodells an die Steuerung des Krans aus Fig. 1 sowie an ein Maschinendatenmodell zur Unterstützung der Bauplanung sowie an einen Simulator zum Simulieren des Betriebs des Krans mit Hilfe von Daten aus dem Bauwerkdatenmodell.

Wie Fig. 1 zeigt, kann ein Kran 200, der in noch zu erläuternder Weise an ein Bauwerkdatenmodell 300 angebunden ist, als Turmdrehkran ausgebildet sein, dessen Turm 202 einen Ausleger 203 trägt, an dem eine Laufkatze 204 verfahrbar gelagert ist. Der Ausleger 203 kann zusammen mit dem Turm 202 oder auch ohne den Turm 202 - je nach Ausbildung des Krans als Oben- oder Untendreher - um eine aufrechte Achse verdreht werden, wozu ein Drehwerksantrieb vorgesehen ist. Der Ausleger 203 könnte ggf. auch auf- und niederwippbar um eine liegende Querachse ausgebildet sein, wobei ein geeigneter Wippantrieb beispielsweise im Zusammenspiel mit der Auslegerabspannung vorgesehen sein könnte. Die genannte Laufkatze 204 kann mittels einer Katzfahrwinde oder eines anderen Katzfahran- triebs verfahren werden.

Anstelle des gezeigten Krans 200 könnte jedoch auch ein anderer Kran beispielsweise in Form eines Teleskopauslegerkrans oder auch eine Baumaschine eines anderen Typs wie beispielsweise ein Bagger Verwendung finden und an das BIM- bzw. Bauwerkdatenmodell 300 angebunden werden.

Wie Fig. 2 zeigt, kann der Kran 200 bereits in der Planungsphase berücksichtigt werden. Hierzu kann ein Baumaschinenmodell 500, das in der genannten Weise digitale Informationen über verschiedene Baumaschinen, insbesondere verschiedene Krane einschließlich des Krans 200 aus Fig. 1 enthalten kann, an ein Bauwerkdatenmodell 300 angebunden werden. Das genannte Baumaschinenmodell 500 kann in Form eines herunterladbaren Software- Tools bzw. -Bausteins bereitgestellt werden, der eine Schnittstelle aufweist, die es erlaubt, das Baumaschinenmodell 500 an das Bauwerkdatenmodell 300 anzubinden, sodass die beiden miteinander kommunizieren und Daten austauschen können. Mit Hilfe der Anbindung des genannten Maschinendatenmodells 500 kann der Pla- nungsprozess vereinfacht werden. Insbesondere können in der eingangs näher erläuterten Weise die Auswahl des Krans, die Positionierung des Krans relativ zu dem zu erstellenden Bauwerk und die Arbeitsbereiche des Krans 200 vorgenommen bzw. bestimmt werden. Hierzu können in das Baumaschinenmodell 500 und/oder in das Bauwerkdatenmodell 300 geeignte Software- und/oder Hardwarebausteine integriert sein, insbesondere ein Maschinen-Auswahlmodul 520, ein Aufstellort-Bestimmungsmodul 530, ein Kollisions-Bestimmungsmodul 700 und ein Ar- beitsbereichs-Einstellmodul 710.

Wie Fig. 2 zeigt, kann auch ein Logistik-Modul 510 an das Bauwerkdatenmodell 300 angebunden werden, wobei das genannte Logistik-Modul 510 in das Maschi- nendatenmodell 500 integriert sein und/oder in Form eines Software-Bausteins herunterladbar oder auch als separater Baustein ausgebildet sein kann und vorteilhafterweise eine an das Bauwerkdatenmodell 300 angepasste Schnittstelle um- fasst, sodass das Logistik-Modul 510 und das Bauwerkdatenmodell 300 miteinander kommunizieren und Daten austauschen können.

Mit Hilfe des genannten Logistik-Moduls 510 können insbesondere logistische Funktionen betreffend die ausgewählte Baumaschine automatisiert ausgeführt werden. Insbesondere können für den Transport der Baumaschine, beispielsweise des Krans 200 aus Fig. 1 , benötigte Transporteinheiten festgelegt und/oder die Reihenfolge und Zeitpunkte der Transportjobs der Transporteinheiten festgelegt und/oder sog. Kolli-Listen oder Transportlisten erstellt werden.

Ferner kann ein Simulator 1 an das Bauwerkdatenmodell 300 angebunden sein, um anhand von digitalen Informationen betreffend das zu erstellende bzw. zu bearbeitende Bauwerk die von dem Simulator 1 bereitgestellte virtuelle Realität zu generieren. Ein Steuerstand 2 des Simulators 1 kann hierbei in an sich bekannter Weise einen Bedienersitzplatz beispielsweise in Form eines Bedienersessels umfassen, um den herum diverse Eingabemittel zum Eingeben von Steuerbefehlen angeordnet sind. Die genannten Eingabemittel können beispielsweise einen Joystick, ein Touch- screen, Steuerhebel, Eingabetasten und -Schalter, Drehregler, Schieberegler und Ähnliches aufweisen.

Der Bedienerplatz ist hierbei von einer Führerstandwandung umgeben, die einer Kabineneinhausung entsprechen kann und Fensterbereiche aufweisen kann, die bei echten Kranführerkabinen verglast sind, im Steuerstand 2 des Simulators 1 jedoch in einer bestimmten Farbe eingefärbt, beispielsweise mit einer grünen Folie beschichtet sind, um mittels Green-Screen-Technik eine virtuelle Maschinenumgebung einblenden zu können.

Der Steuerstand 2 ist vorteilhafterweise auf einer Bewegungsplattform montiert, mittels derer der Steuerstand mehrachsig beweglich ist. Die Bewegungsplattform ist dabei vorteilhafterweise mehrachsig beweglich ausgebildet, insbesondere um alle drei Raumachsen x, y und z verkipp- bzw. verdrehbar und entlang dieser Achsen translatorisch verschieblich.

Den Bewegungsachsen der Bewegungsplattform sind dabei Aktoren einer Antriebsvorrichtung zugeordnet, beispielsweise in Form von Elektromotoren und/oder Hydraulikzylindern und/oder Hydraulikmotoren, um den Steuerstand 2 um die bzw. entlang der genannten Achsen bewegen zu können.

Die Antriebsvorrichtung wird dabei von einer Bewegungssteuervorrichtung angesteuert, die beispielsweise durch einen Industrie-PC realisiert sein kann.

Die genannte Bewegungssteuervorrichtung kann dabei insbesondere Teil eines Bewegungsbestimmungsmoduls sein, mittels dessen Kranbewegungen und/oder Positionen und/oder Ausrichtungen von Krankomponenten wie beispielsweise des Auslegers oder des Turms und auch Verwindungen von Strukturbauteilen wie des Auslegers oder des Turms in Abhängigkeit der jeweils am Steuerstand eingegebenen Steuerbefehle bestimmt werden können. Das genannte Bewegungsbestim- mungsmodul bestimmt sozusagen die Auswirkungen der eingegebenen Steuerbefehle auf den zu simulierenden Kran, d.h. welche Bewegungen, Positionen, Ausrichtungen und Verwindungen der Krankomponenten sich infolge eingegebener Steuerbefehle am zu simulierenden Kran ergeben würden und gibt entsprechende, die genannten Größen charakterisierende Bewegungssignale aus.

Das genannte Bewegungsbestimmungsmodul bestimmt die genannten Bewegungsgrößen hierbei nicht bzw. nicht vollständig durch Berechnung anhand eines Rechenmodells, sondern greift auf tatsächliche Hardwarekomponenten in Form von Antriebs- und Steuerungskomponenten zurück, die tatsächliche Bewegungen ausführen und den entsprechenden Hardwarekomponenten an einem echten Kran nachgebildet sind.

Der genannte Simulator 1 ist vorteilhafterweise dazu ausgebildet, den Betrieb der jeweils ausgewählten Baumaschine auf Basis von bereitgestellten Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell 300 zu simulieren, wobei ein grafisches Simulationsmodul 9 zum Generieren einer virtuellen Darstellung des zu errichtenden und/oder zu bearbeitenden Bauwerks auf einer Anzeigevorrichtung 3 des Steuerstands 2 des Simulators 1 unter Zuhilfenahme der digitalen Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell vorgesehen ist.

Vorteilhafterweise kann die Steuerung des Simulators 1 ein Bauphasenauswahl- modul 600 umfassen, mittels dessen aus dem Bauwerkdatenmodell 300 verschiedene digitale Informationen zu verschiedenen Bauphasen des Bauwerks ausgelesen bzw. identifiziert werden können, auf Basis derer die Anzeigevorrichtung 3 des Simulators 1 dann das Bauwerk in verschiedenen Bauphasen anzeigen kann, sodass ein Maschinenführer verschiedene Spezialaufgaben wie beispielsweise Sonderhübe in den verschiedenen Bauphasen trainieren kann. Hierzu kann ein Aufgabensimulationsmodul 610 vorgesehen sein, dass mit dem grafischen Simulationsmodul 9 verbunden ist, derart dass auf der Anzeigevorrichtung 3 des Simulators zusätzlich zu dem Bauwerk auch eine virtuelle Darstellung des zu bearbeitenden Bauteils und dessen Versetzwegs eingeblendet werden kann, so wie das Bauteil zu versetzen ist.

Ohne in der Zeichnung eigens dargestellt zu sein, können auch zwei oder mehrere Simulatoren 1 an das Bauwerkdatenmodell angebunden sein, die grundsätzlich jeweils in der vorgenannten Weise ausgebildet sein können. Vorteilhafterweise ist hierbei eine übergeordnete Simulatoren-Steuervorrichtung 620 vorgesehen, die die grafischen Simulationsmodule 9 der mehreren Simulatoren 1 miteinander koordiniert, insbesondere dergestalt, dass Steuerbefehle und entsprechende Maschinenaktionen, die an dem einen Simulator erzeugt werden, auch in dem anderen Simulator berücksichtigt werden, insbesondere in der dort angezeigten virtuellen Darstellung und ggfs. auch in den erzeugten dynamischen Reaktionen des Bedienersessels, wie dies zuvor erläutert wurde.

Der genannte Simulator 1 kann vorteilhafterweise auch als Fernsteuereinrichtung genutzt werden, mittels derer der in Fig. 1 gezeigte Kran 200 ferngesteuert werden kann. Vorteilhafterweise kann die Fernsteuereinrichtung dabei auch für die Fernsteuerung mehrerer Baumaschinen, die auf derselben oder verschiedenen Baustellen aufgestellt sein können, genutzt werden, sodass die Fernsteuereinrichtung sozusagen ein Kontrollzentrum bildet.

Alternativ oder zusätzlich zu einer solchen virtuellen Darstellung kann jedoch am Steuerstand 2 auch eine echte, kameragenerierte Darstellung der Kranumgebung und/oder des Lasthakens verwendet werden. Hierzu kann am Kran 200 zumindest eine Kamera montiert sein, deren Livebilder an den Steuerstand 2 übertragen werden. Eine solche Kamera 220 kann beispielsweise an der Kranführerkabine 210 des ferngesteuerten Krans 200 montiert sein und vorteilhafterweise zumindest näherungsweise eine Blickachse haben, die der Blickachse eines Kranführers in der Kranführerkabine 210 entspricht und/oder von der Kranführerkabine 210 zum Lasthaken hin geht.

Alternativ oder zusätzlich können aber auch andere Kameras und/oder Darstellungen aus anderen Perspektiven aufgenommen und an den Steuerstand übertragen werden, um dort angezeigt zu werden. Insbesondere kann eine Flugdrohne verwendet werden, die mit zumindest einer Kamera ausgerüstet ist und ferngesteuert relativ zum Kran 200 bewegt werden kann.

Um den Lasthaken 208, der mit einem von der Laufkatze 204 ablaufenden Hubseil

207 verbunden sein kann, oder eine daran aufgenommene Last bzw. die Umgebung des Lasthakens 208 auch dann sehen zu können, wenn sich der Lasthaken

208 außerhalb des Sichtbereichs der Kranführerkabine 206 bzw. des Kranführers befindet, beispielsweise wenn - wie Fig. 1 zeigt - die Last hinter einem Gebäude abzusetzen ist, ist erfindungsgemäß eine Flugdrohne 209 vorgesehen, an der zumindest eine Kamera 210 montiert ist, mittels derer ein Kamerabild vom Lasthaken

208 und/oder der Lasthakenumgebung bereitgestellt werden kann. Das genannte Kamerabild ist vorteilhafterweise ein Live- oder Echtzeitbild im Sinne eines Fernseh- oder Videobilds und wird von der Kamera 210 der Flugdrohne 209 drahtlos zu einer Anzeigeeinheit 211 und/oder der Steuervorrichtung 205 des Krans 201 übertragen, wobei die genannte Anzeigeeinheit 211 beispielsweise ein Maschinenführ- erdisplay nach Art eines Tablets oder eines Bildschirms oder eines Monitors sein kann, der in der Kranführerkabine 206 montiert sein kann. Wird in der zuvor genannten Weise ein Fernsteuerstand oder eine mobile Bedieneinheit zum Steuern des Krans 200 verwendet, kann die genannte Anzeigeeinheit 2 1 in dem Fernsteuerstand oder an der mobilen Bedieneinheit vorgesehen sein.

Die Flugdrohne 209 ist mit einer Fernsteuereinrichtung 212 versehen, die es erlaubt, die Flugdrohne 209 fernzusteuern, insbesondere die Flugsteueraggregate wie beispielsweise Rotorblätter anzusteuern, um die Flugposition der Flugdrohne

209 fernzusteuern und/oder die Kamera 210 fernzusteuern, insbesondere hinsieht- lieh des Schwenkwinkels bzw. der Blickachse der Kamera 210 relativ zu dem Korpus der Flugdrohne 209 und/oder der Brennweite der Kamera 210.

Ein entsprechendes Fernsteuermodul kann in der Kranführerkabine 206 und/oder dem Fernsteuerstand oder der mobilen Bedieneinheit vorgesehen sein, beispielsweise mit entsprechenden Joysticks ausgestattet sein. Um eine einfache Bedienung zu ermöglichen, kann jedoch auch eine Sprachsteuerung und/oder eine Menüsteuerung für die Flugdrohne 209 vorgesehen sein, beispielsweise um aus mehreren vorbestimmten Relativpositionen der Flugdrohne 209 relativ zum Kran eine gewünschte Relativposition auszuwählen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass per Sprachsteuerung und/oder Menüsteuerung„Drohnenposition 1" eingegeben wird, die vorprogrammiert bzw. vorbestimmt in der Positionssteuervorrichtung 213 abgelegt sein kann.

Wie Fig. 2 zeigt, kann auch der Kran 200 an das Bauwerkdatenmodell 300 angebunden werden. Um das BIM- bzw. das Bauwerkdatenmodell 300 auf der Baustelle bereitzustellen, kann ein Baustellenrechner 910 vorgesehen sein, der im Bereich des zu errichtenden Bauwerks positioniert werden kann. Hierdurch können lange Datenwege und Zeitversatz reduziert werden und eine zeitversatzfreie bzw. -arme Interaktion zwischen dem Bauwerkdatenmodell 300 und dem Kran 200 realisiert werden.

Durch die Anbindung des Krans 200 an das Bauwerkdatenmodell 300 können verschiedene Kranfunktionen bzw. allgemein Steuerungsfunktionen der entsprechenden Baumaschine in Abhängigkeit digitaler Daten aus dem Bauwerkdatenmodell 300 angepasst bzw. parametrisiert werden. Hierzu können mittels der in Fig. 2 gezeigten Datenkommunikationseinrichtung 900 entsprechende digitale Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell 300 an den Kran 200 gegeben werden. Die genannte Datenkommunikationseinrichtung 900 verbindet insbesondere den Baustellenrechner 910 mit der Steuerungsvorrichtung 205 des Krans 200. Ein Steuerungs-Konfigurationsmodul 920, das in der Steuervorrichtung 205 des Krans 200 implementiert sein kann, aber auch in dem Baustellenrechner 910 vorgesehen sein kann, ist dazu vorgesehen, die genannten Steuerungsfunktionen der Steuervorrichtung 205 des Krans 200 entsprechend anzupassen. Insbesondere kann dieses Steuerungs-Konfigurationsmodul 920 die Arbeitsbereichsbegrenzungs- Funktion des Krans 200, die in dessen Steuervorrichtung 205 implementiert sein kann, mittels digitaler Daten aus dem Bauwerkdatenmodell 300 an verschiedene Bauphasen und dementsprechend wachsende Bauwerkswände und Hindernisse anpassen.

Unabhängig von einer solchen Anpassung der Arbeitsbereichsbegrenzung kann die Anbindung an das Bauwerkdatenmodell 300 auch dazu genutzt werden, eine automatisierte Bauphasenüberwachung zu realisieren. Hierzu kann einerseits mittels einer geeigneten Erfassungseinrichtung 800 der Ist-Zustand des Bauwerks bestimmt werden, wobei die genannte Erfassungseinrichtung 800 grundsätzlich verschieden ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung 800 zumindest eine Kamera und/oder einen geeigneten bildgebenden Sensor umfassen, beispielsweise in Form der an der Flugdrohne 209 montierten Kamera 210 oder einer am Kran 200 montierten Kamera 220. Eine den erzeugten Bildern nachgeordnete Bildverarbeitungseinrichtung kann spezifische Charakteristika erfassen, beispielsweise Bauwerkshöhe, bebaute Grundrissfläche, Umrisskonturen oder ähnliches, welche den Baufortschritt charakterisieren. Alternativ oder zusätzlich zu solchen Kameras oder bildgebenden Sensoren können auch andere Erfassungsmittel wie beispielsweise ein Scanner oder ein RFID-Leser vorgesehen sein, um zu erfassen, ob bestimmte Bauteile bereits am Bauwerk verbaut sind oder nicht. Ein solcher Scanner oder RFID-Leser kann beispielsweise am Kranhaken 208 angebracht sein, oder auch in Form eines mobilen Geräts verwendet werden, mittels dessen verbaute Bauteile händisch gescannt werden können.

Der durch die Erfassungseinrichtung 800 erfasste Ist-Zustand des Bauwerks wird dann durch ein Bauphasen-Bestimmungsmodul 810, das beispielsweise in dem Baustellenrechner 910 implementiert sein kann, mit digitalen Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell 300 verglichen, um aus dem Vergleich die jeweilige Bauphase zu bestimmen.

Auf Basis der bestimmten Bauphase kann der Kran 200 verschiedene Funktionen ausführen. Beispielsweise ist es bereits hilfreich, wenn die jeweils erreichte Bauphase auf einer Anzeigevorrichtung am Kran 200 angezeigt wird, sei es in dessen Kranführerkabine 206 oder am Steuerstand 2 der Fernsteuereinrichtung.

Mit Hilfe eines Steuerungs-Konfigurationsmoduls 920, das in dem Baustellenrechner 910, insbesondere aber auch in der Steuervorrichtung 205 des Krans 200 implementiert sein kann, können jedoch auch weitergehende Steuerungsfunktionen am Kran 200 adaptiert werden. Beispielsweise kann am genannten Anzeigegerät am Kran oder dessen Fernsteuervorrichtung eine virtuelle Darstellung der jeweils nächsten von der Baumaschine auszuführenden Arbeitsaufgabe angezeigt werden, beispielsweise dergestalt, dass in die virtuelle Darstellung des Bauwerks in dessen jeweiliger Bauphase das jeweils nächste zu verbauende Bauteil angezeigt und dessen Einbauposition am Bauwerk eingeblendet wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Verfahrweg in die Darstellung eingeblendet werden.

In noch vorteilhafterer Weise können auch automatisierte Hübe durch den Kran 200 ausgeführt werden, insbesondere auf Basis der vorgenannten Bauphasenüberwachung und der damit einhergehenden Bestimmung des nächsten Arbeitsschrittes. Hierzu kann eine Erfassungseinrichtung 830 vorgesehen sein, mittels derer ein im Aufnahme- bzw. Arbeitsbereich des Krans 200 befindliches Bauteil erfasst werden kann, insbesondere dahingehend, ob es das Bauteil ist, das im nächsten Arbeitsschritt verbaut werden soll. Die genannte Erfassungsvorrichtung 830 kann beispielsweise einen Barcode-Scanner oder einen RFID-Leser umfassen, der am Kranhaken angebracht sein kann. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Erfassungsmittel verwendet werden können, um das aufzunehmende Bauteil zu identifizieren. Wird auf diese Weise festgestellt, dass das im nächsten Arbeitsschritt zu verbauende Bauteil am Kranhaken 208 aufgenommen ist, kann das genannte Steuerungs- Konfigurationsmodul 920 die Kransteuervorrichtung 205 auf Basis der digitalen Informationen aus dem Bauwerkdatenmodell 300 dazu veranlassen, einen automatisierten Hub auszuführen, um das Bauteil an den bestimmungsgemäßen Verbauort zu verbringen.

Wie Fig. 2 andeutet, können mitteils geeigneter Scangeräte bzw. Erfassungsvorrichtungen auch andere Erkennungsfunktionen realisiert werden, beispielsweise einer Personenerkennung, insbesondere dahingehend, ob Personen im dem Last- Verfahrweg des automatisierten Hubs sind oder sich Personen unautorisiert am Kran befinden etcetera.