Schneller rütteln mit Lean

Bauwerke stehen immer in Kontakt beziehungsweise in Wechselwirkung mit dem sie umgebenden Boden oder dem Boden, auf dem sie errichtet werden. Um ein Bauwerk standsicher zu gründen, muss der anstehende Baugrund eine entsprechende Tragfähigkeit aufweisen. Aufgrund des immer weiter voranschreitenden Platzmangels müssen vermehrt auch Böden bebaut werden, die diese Eigenschaften nicht aufweisen. In den Anfängen des 20. Jahrhunderts hat sich dazu eine Technik des Spezialtiefbaus entwickelt, die es ermöglicht, den natürlich gewachsenen oder auch künstlich angeschütteten Baugrund mit Hilfe von Tiefenrüttlern derart zu verbessern, dass die Böden danach bedenkenlos bebaut werden können.

Zu den klassischen Tiefenverdichtungsverfahren zählen die Bodenverbesserungsverfahren der Rütteldruck- und der Rüttelstopfverdichtung. Daraus ist das Gewerk der Betonrüttelsäulen entstanden, das zu den »pfahlartigen Traggliedern« gezählt wird und eine Mischform aus einer Bodenverbesserung und einer Pfahlgründung darstellt. Hauptsächlich finden diese Verfahren ihre Anwendung bei flächigen Lasten beziehungsweise auch bei Linienlasten wie dem Verkehrswegebau und dienen dazu, den am Baufeld anstehenden gewachsenen oder auch künstlich angeschütteten Boden zu verbessern. Dadurch soll das Setzungsverhalten des zu errichtenden Bauwerks auf ein für die Gebrauchstauglichkeit verträgliches Maß reduziert beziehungsweise vergleichmäßigt werden.

Charakteristika der Beton­rüttelsäulen
Dieses Gewerk zeichnet sich typischerweise durch hohe Flexibilität und sehr kurze Einsatzdauern, von wenigen Tagen bis maximal mehreren Wochen, aus. Ein weiteres typisches Charakteristikum dieses Gewerkes ist es, dass nur ein sehr geringer Einsatz von Material notwendig ist. Die größten Positionen im Bereich der Kosten stellen somit das Personal, Betriebsstoffe wie Diesel und diverse Öle sowie die Gerätemieten dar. Aufgrund des immer stärker steigenden Preisdrucks auch in diesem Bereich des Spezialtiefbaus ist es erforderlich, die Ablaufprozesse bei der Herstellung von Betonrüttelsäulen permanent zu optimieren. Dadurch soll eine reibungs- und störungsfreie Produktion gewährleistet werden. Die Folge eines nicht optimalen Herstellungsflusses ist, dass es üblicherweise zu unnötigen Weg- und Wartezeiten kommt. Weiters sind immer wieder ineffiziente Bewegungsabläufe und diverse andere Störungen durch andere Gewerke auf der Baustelle die Folge daraus. Durch diese Ineffizienzen können die aus dem Preisdruck entstehenden erforderlichen Tagesleistungen teilweise nicht erreicht werden. Lohn- und Gerätekosten steigen dadurch erheblich.

Die zentralen Erkenntnisse
Die vorliegende Masterarbeit hat sich das Ziel gesetzt, diese Verschwendungen durch die Anwendung von ausgewählten Lean-Methoden, wie zum Beispiel die Tätigkeitsanalyse, eine Sollprozess­analyse, Störungsanalyse und gelebtes Shopfloormanagement zu minimieren oder überhaupt aus der Welt zu schaffen. Dazu wurden auf einer Baustelle der Porr an 23 Produktionstagen die bei der Herstellung von Betonrüttelsäulen aufgezeichneten 1.594 Datensätze von vollautomatischen Maschinenprotokollen in Verbindung mit Tätigkeitsbeobachtungen vor Ort ausgewertet, analysiert und den Kategorien »wertschöpfender Prozess«, »Hilfsprozess« und »Verschwendung« zugeordnet.

Die Untersuchung mittels Tätigkeitsanalyse brachte das Ergebnis hervor, dass 46,5 % der Herstellungszeit als wertschöpfend zu betrachten waren. 28,9 % der Produktionszeit wurden für Hilfsprozesse aufgewendet. Der Verschwendung konnten 24,6 % der Prozesszeit zugeordnet werden. Der weitaus größte Anteil an der Verschwendung entfiel auf die beiden Störungsarten »Warten auf Beton« (48,0 %) und »Wartung/Reparatur« (25,6 %).

Die Ableitungen
Die Ergebnisse aus der Tätigkeitsanalyse und der Störungsanalyse bilden das Fundament für die Ableitung von Maßnahmen zur effizienteren Abwicklung von zukünftigen Baustellen. Diese können sich sowohl auf die organisatorischen Aspekte, wie etwa die Optimierung der Betonanlieferung auf die Baustelle, auf die strukturellen Aspekte, beispielsweise die umfangreichere computergestützte Aufzeichnung von Betriebsstunden und Verschleißparametern der Gerätschaften, oder auf die personellen Aspekte, wie regelmäßigerer Erfahrungsaustausch des Baustellenpersonals untereinander, aber auch mit den Mechanikern, beziehen. Sie bilden somit den neuen Standard des Herstellungsprozesses. Nachhaltigkeit und Wirkung der neu implementierten Maßnahmen sind durch wiederkehrende Überprüfungen im Sinne des kontinuierlichen Verbesserungsprozesses zu evaluieren.

Tipp
Masterarbeit »Optimierung der Effizienz bei der Herstellung von Betonrüttelsäulen durch die Anwendung von ausgewählten LEAN-Methoden«, Michael Schaller, Institut für Baubetrieb und Bauwirtschaft TU Graz, betreut von Prof. Gottfried Mauerhofer.