Experimentelle Entwicklung einer Datenplattform zur sensorbasierten Bauwerksüberwachung
Freiwillige Ex-ante-Transparenzbekanntmachung
Dienstleistungen
Abschnitt I: Öffentlicher Auftraggeber/Auftraggeber
Postanschrift: Holstenhofweg 85
Ort: Hamburg
NUTS-Code: DE600 Hamburg
Postleitzahl: 22043
Land: Deutschland
Kontaktstelle(n): Dez II 3.3 / Technischer Einkauf
E-Mail:
Telefon: +49 4065412294
Fax: +49 4065413348
Internet-Adresse(n):
Hauptadresse: http://www.hsu-hh.de/
Abschnitt II: Gegenstand
Experimentelle Entwicklung einer Datenplattform zur sensorbasierten Bauwerksüberwachung
Die Helmut-Schmidt-Universität / Universität der Bundeswehr Hamburg (HSU) hat am 11. August 2020 gemeinsam mit der Universität der Bundeswehr München das neue "Zentrum für Digitalisierungs- und Technologieforschung der Bundeswehr" (kurz dtec.bw) gegründet. In dem dtec.bw-Projekt UT 7019 „Digitalisierung von Infrastrukturbauwerken zur Bauwerksüberwachung: Structural Health Monitoring“ (SHM) forscht die HSU nach Methoden, die unter der Nutzung von Daten verschiedener Sensoren die zuverlässigkeitsbasierte Zustandsbewertung von bestehenden Infrastrukturbauwerken erlauben.
Auftragsgegenstand ist die experimentelle Entwicklung einer Datenplattform zur sensorbasierten Überwachung von Bauwerken. Hierfür beabsichtigt die HSU, mit Wölfel Engineering GmbH & Co. KG (Wölfel) zu kooperieren, indem Wölfel die Datenplattform entwirft, experimentell entwickelt und schließlich demonstriert.
Hamburg
Die Zustandserfassung von Infrastrukturbauwerken erfolgt aktuell durch zyklische, alle drei Jahre stattfindende Inspektionen. Neuere Entwicklungen oder die in anderen Industriezweigen etablierte kontinuierliche, sensorbasierte Zustandserfassung bleiben bislang für die Zustandsbewertung von Infrastrukturbauwerken ungenutzt. Im Projekt „Digitalisierung von Infrastrukturbauwerken zur Bauwerksüberwachung: Structural Health Monitoring“ sollen Daten aus dem Structural Health Management (SHM) und dem Building Information Modeling (BIM) in einer lückenlosen digitalen Prozesskette zusammengeführt und auf Basis aller zu Verfügung stehenden Daten eine kontinuierliche Zustandsbewertung realisiert werden. Es besteht ein Allgemeininteresse an der Erhaltung moderner Infrastrukturen und so fügen sich die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Rahmen des Projekts optimal in die Nationale Strategie zum Schutz Kritischer Infrastrukturen (KRITIS-Strategie) ein.
Die HSU verfolgt mit ihren Kooperationspartnern das Forschungsziel, die Thematik hinsichtlich der Methodik systematisch und vollumfänglich für das Bauwesen zu erschließen und bestehende Forschungslücken zu schließen. Forschungslücken bestehen derzeit insbesondere bei der Suche nach und der Entwicklung von:
- allgemeingültigen Konzepten und Methoden, die für eine Vielzahl von Bauwerken einsetzbar sind,
- einer geeigneten skalenübergreifenden Modellbildung,
- einer effizienten Sensoranzahl- und Platzierung,
- einer funktionierenden Datenanalyse,
- dem Einsatz von Grey-Box-Modellen zur Schadensanalyse,
- Methoden zur Zuverlässigkeitsbewertung und Qualitätssicherung,
- einer zielführenden Implementierung von SHM-Daten im Rahmen von BIM,
- geeigneten Datenformaten und Schnittstellen.
Kooperationspartner der Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg (HSU) ist Wölfel. Das Ziel der Zusammenarbeit mit Wölfel ist die experimentelle Entwicklung einer übergeordneten Datenplattform, die für alle am Projekt beteiligten Forschungspartner eine IT- und Daten-Infrastruktur sowie Software und weitere datenbezogene Services bereitstellt und die eine Integration der verschiedenen im Projekt zu entwickelnden Analyse- und Modellierungswerkzeuge ermöglicht. Eine experimentelle Entwicklung der Datenplattform durch Wölfel ist nötig, weil für die Gesamtheit der Aufgabenstellungen im Rahmen des Projektes keine fertigen Lösungen am Markt existieren. Wölfel wird daher aktiv in das Forschungsvorhaben eingebunden und erbringt folgende Leistungen:
- Im ersten Arbeitsschritt erforscht Wölfel neue Konzepte für die verteilte Erfassung großer Sensordatenmengen, die dezentrale Vorverarbeitung („Edge“), die Kommunikation mit der zentralen Datenmanagement-Komponente über schmalbandige (Mobilfunk-) Netze und die Verteilung hybrider FEM-/KI-Modelle an die dezentralen Edge-Knoten (Bauwerksrechner).
- Im zweiten Arbeitsschritt entwirft Wölfel die Gesamtkonzeption eines Multi-Domain-Daten-Modells, das strukturelle Details aus verschiedenen Modellen und Bauwerken miteinander verbindet. Zudem konzipiert und entwickelt Wölfel ein Detaildatenmodell.
- Im dritten Arbeitsschritt erweitert Wölfel die zuvor entwickelten Lösungen um die Detailkonzeption der Domänen und Integrationsmodelle für strukturelle BIM-, 3D-Geometrie-Modelle sowie FE-Modelle.
- Im vierten Arbeitsschritt erweitert Wölfel das Multidomänenmodell um hybride Szenario- und Prognosemodelle zur Integration von Black-Box- und White-Box-Modellen. Hierfür erforscht es neue Daten- und Software-Ansätze und experimentiert mit diesen.
- Im letzten Arbeitsschritt demonstriert Wölfel die entwickelte Datenplattform und das Monitoring-Konzept.
Abschnitt IV: Verfahren
- Der Auftrag fällt nicht in den Anwendungsbereich der Richtlinie
Die HSU darf mit Wölfel zusammenarbeiten, ohne hierfür ein wettbewerbliches Vergabeverfahren durchzuführen. Denn der Anwendungsbereich des Vergaberechts ist gemäß § 116 Abs. 1 Nr. 2 GWB nicht eröffnet.
Das Vergaberecht ist auf die beabsichtigte Kooperation mit Wölfel nicht anwendbar, denn die von Wölfel zu erbringenden Leistungen stellen Forschungs- und Entwicklungsleistungen im Sinne des § 116 Abs. 1 Nr. 2 GWB dar.
Unter den Begriff der Forschung und Entwicklung fallen alle Tätigkeiten, die Grundlagenforschung, angewandte Forschung sowie experimentelle Entwicklung beinhalten. Leistungen im Bereich der Softwareentwicklung sind als Forschungs- und Entwicklungsleistungen einzustufen, wenn aus ihnen wissenschaftliche oder technologische Erkenntnisse für die Informationstechnologie hervorgehen. Für das Projekt hat Wölfel verschiedenste Forschungsaufgaben im Bereich der Daten- und IT-Architektur zu untersuchen und lösen. Diese sind insbesondere:
- Entwicklung und Praxistest integrierter Datenmodelle mit Daten aus verschiedenen Datendomänen;
- Erprobung von Konzepten zur möglichst automatisierten semantischen Integration von BIM, FEM, IoT und Machine Learning mittels Asset-Referenzmodellen;
- Verteilte IT-Architekturen für das daten- und modellbasierte SH-Monitoring; Evaluation des Einsatzes von verteilten Container-Managementsystemen sowie Kubernetes-basierte Edge-Architekturen für das SHM von Ingenieurbauwerken;
- Erprobung von technischen und methodischen Ansätzen für die praxisgerechte Umsetzung der entwickelten Monitoring-Methoden in einer zentralen Plattform und dezentral am Bauwerk;
- Verarbeitung großer Volumina an multimodalen Daten – darunter große Datenmengen in „Nahe-Echtzeit“ – in verteilten Umgebungen mit limitierter Netzwerkbandbreite und Verfügbarkeit;
- Erprobung zentraler Datenplattformen für interdisziplinäre, datenintensive Forschungsprojekte.
Die Lösungswege zum Aufbau der Datenplattform sind noch nicht bekannt. Die angestrebte Leistungsfähigkeit der Datenplattform ist mit gängigen Standardsoftware-Produkten und kommerziell verfügbaren Datenplattformen nicht darstellbar. Vielmehr müssen für das Projekt neue Konzepte für integrierte Datenmodelle zum Umgang mit Daten aus verschiedenen Datendomänen im Umfeld des Structural Health Monitorings erforscht werden. Hierfür liegen derzeit lediglich Lösungsskizzen und -ideen vor, die im Projekt erstmals umzusetzen sind. Wölfel wird insoweit aktiv in das Forschungsvorhaben eingebunden.
Auch liegt keine Rückausnahme nach § 116 Abs. 1 Nr. 2 Hs. 2 lit. a) und b) GWB vor.
Zwar unterfallen die Tätigkeiten von Wölfel einer „Experimentellen Entwicklung“ (CPV-Code "73120000") und damit einem der von der Rückausnahme in § 116 Abs. 1 Nr. 2 Hs. 2 GWB erfassten CPV-Codes.
Allerdings liegen die Voraussetzungen der Rückausnahme nach § 116 Abs. 1 Nr. 2 lit. a) und b) GWB nicht vor. Die Rückausnahme setzt voraus, dass die Ergebnisse der Forschungs- und Entwicklungsleistungen ausschließlich Eigentum des Auftraggebers für seinen Gebrauch bei der Ausübung seiner eigenen Tätigkeit werden und die Dienstleistung vollständig durch den Auftraggeber vergütet wird. Beide Voraussetzungen müssen kumulativ vorliegen. Dies ist hier nicht der Fall.
Die Forschungsergebnisse sollen nicht ausschließliches Eigentum der HSU werden. Die sich aus dem Projekt ergebenden Rechte des geistigen Eigentums werden jeweils der Partei zugeordnet, bei der sie entstehen, wobei sich die HSU und die kooperierende Universität der Bundeswehr München ein umfassendes und unentgeltliches Nutzungsrecht zum Zwecke der Forschung und Lehre sichern wird, während entsprechende Nutzungsrechte an Wölfel zu angemessen Bedingungen übertragen werden. Auch vergütet die HSU Wölfel nicht vollständig. Wölfel beteiligt sich an den Kosten und trägt insoweit das Risiko eines Scheiterns des Forschungsvorhabens mit.
Abschnitt V: Auftragsvergabe/Konzessionsvergabe
Postanschrift: Max-Planck-Str. 15
Ort: Höchberg
NUTS-Code: DE26C Würzburg, Landkreis
Postleitzahl: 97204
Land: Deutschland
E-Mail:
Telefon: +49 931497080
Fax: +49 93149708150
Internet-Adresse: https://www.woelfel.de/
Abschnitt VI: Weitere Angaben
Postanschrift: Villemombler Straße 76
Ort: Bonn
Postleitzahl: 53123
Land: Deutschland
E-Mail:
Telefon: +49 40428231448
Fax: +49 40428232020
Internet-Adresse: www.bundeskartellamt.de
Die Frist zur Einreichung eines Nachprüfungsantrages bei der unter Ziffer VI.4.1) genannten Stelle, um den Abschluss des Vertrages zu verhindern, beträgt zehn Kalendertage, gerechnet ab dem Tag nach Veröffentlichung dieser Bekanntmachung. Auf § 135 Abs. 3 GWB wird hingewiesen.