Forschung: Prozesssicherer Automatisierter Straßenbau

Straßenschäden, wie wir sie kennen ... und nicht lieben  

(8.8.2010) Mit dem Forschungsprojekt "Prozesssicherer Automatisierter Straßenbau" (PAST) sollen die Funktionseigenschaften der Verkehrswege und vor allem die Gebrauchsdauer dieser Bauwerke mit neuen Ansätzen der Automatisierungs-, Informations- und Maschinentechnik für den Bauprozess wesentlich verbessert werden. Zur Projekthalbzeit wurden im Juli die ersten Forschungsergebnisse im betrieblichen Einsatz während einer Baumaßnahme auf der Autobahnbaustelle an der A4 bei Jena vorgestellt.

Der Mobilitätsbedarf im individuellen sowie öffentlichen Personenverkehr und im Warentransport wächst immer weiter. Damit nimmt auch das Risiko von Staus und Kapazitätsengpässen auf den Straßen zu - vor allem in dicht besiedelten Gebieten. Das verursacht viele Probleme und zehrt nicht nur an den Nerven der Menschen, sondern auch an der Substanz der wertvollen Infrastruktur. Trotz ständig verbesserter Materialien treten in immer kürzeren Abständen Probleme in den Straßenbelägen auf. Sie verkürzen die Nutzungsdauer der Straßen. Die Folgen sind Baustellen und unproduktive Wartezeiten. Die weiter steigenden Leistungs- und Qualitätsanforderungen können nur noch durch Anwendung wissenschaftlich gesicherter Optimierungsmethoden wirksam erfüllt werden.

Hier setzt das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWI) geförderte Forschungsprojekt "Prozesssicherer Automatisierter Straßenbau" (PAST) an, in dem die Funktionseigenschaften der Verkehrswege (wie etwa lärmarm und verkehrssicher) und vor allem die Gebrauchsdauer dieser Bauwerke mit neuen Ansätzen der Automatisierungs-, Informations- und Maschinentechnik für den Bauprozess wesentlich verbessert werden sollen. Die Liegezeit von Verkehrswegen in der Asphaltbauweise soll durch eine wirtschaftliche und ganzheitliche Prozessbetrachtung auf 15 bis 20 Jahre erhöht werden.

Das Forschungsprojekt PAST ist ein dreijähriges Verbundvorhaben ...

• der Fachhochschule Köln (Labor für Baumaschinen am Institut für Landmaschinentechnik und Regenerative Energien),
• der TU Darmstadt,
• der Bundesanstalt für Straßenwesen (BaST) und
• fünf Industriepartnern, die die Prozesskette des Asphaltstraßenbaus vom Mischwerk (Deutsche Asphalt) über Transport (Carnehl Fahrzeugbau), Maschinentechnik (Dynapac), Automatisierungstechnik (Moba) und Einbau (Hermann Kirchner Bauunternehmung) abbilden.
• Projektträger ist der TÜV Rheinland.

Zur Projekthalbzeit wurden im Juli die ersten Forschungsergebnisse im betrieblichen Einsatz während einer Baumaßnahme auf der Autobahnbaustelle an der A4 bei Jena vorgestellt. Zu den bereits entwickelten Modulen des Forschungsprojekts PAST zählen die automatisierte Schichtdickenmessung und -einstellung, eine zukunftsweisende Mischgutlogistik, die von der Mischanlage über den Transport, die Beschickung des Straßenfertigers bis hin zur Mischgutverteilung innerhalb des Fertigers reicht. Ein weiteres Beispiel ist ein neuer Splittstreuer, der hinter der Einbaubole des Straßenfertigers angebracht wird. Insgesamt werden im Forschungsprojekt 15 Prototypen für einen prozesssicheren automatisierten Straßenbau entwickelt, die eine maximal mögliche Gebrauchsdauer von Verkehrswegen in der Asphaltbauweise sicherstellen sollen.

"intelligenten Straße" durch Sensoren

Das Bauvorhaben auf der A4 umfasst einen 5 km langen Abschnitt, in dem verschiedene Straßenbeläge eingebaut wurden. Als neuartige Anwendungen enthält der Straßenbelag u.a. Sensoren, die bereits beim Einbau verdichtungsrelevante Parameter und später im Betrieb wichtige Kontrollinformationen liefern. Diese ersten Ansätze zur "intelligenten Straße" werden in Zukunft die Qualität von Belagsschichten maßgeblich verbessern. In der zweiten Hälfte der Projektlaufzeit sollen weitere richtungweisende Forschungsergebnisse entstehen, die unabhängig von den Baustoffkosten zu einer Ressourcen schonenden und wirtschaftlicheren Bauweise im Asphaltstraßenbau führen werden.