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Zumeist nehmen Kraftfahrer ihn für selbstverständlich hin: den Asphaltbelag, der sich auf über 90 Prozent aller Straßen finden lässt. Doch das Straßennetz, das alleine in Deutschland eine Strecke von etwa 650.000 Kilometern ausmacht, will gepflegt und unterhalten werden. Eine nicht unbedingt kostengünstige Aufgabe, bei der noch Raum zur Optimierung besteht.
Forscher des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS haben nun in Zusammenarbeit mit Industriepartnern wie dem Systemspezialisten Moba Mobile Automation eine satellitengestützte IT-Struktur entwickelt, die sowohl die Qualität als auch die Effizienz im Straßenbau spürbar steigern soll. Das im Rahmen des Projektes Advanced Galileo Navigation System for Asphalt Fleet Machines, kurz Asphalt, entstandene System macht sich hierbei verschiedene Ortungsverfahren zunutze, um sowohl im Flottenmanagement als auch im Bereich der Koordination und Protokollierung die Effizienz des Straßenbaus zu steigern.
Um das Flotten- und Fahrzeugmanagement zu verbessern, wurden vorhandene Baustellenfahrzeuge mit Systemen zur Satellitennavigation und einer zentralen Übersicht über die Aufenthaltsorte einzelner Einheiten ausgerüstet. Eine solche Aufrüstung soll vor allem die effektive Just-in-time-Materialanlieferung an der entsprechenden Baustelle etablieren. Durch die hierdurch beschleunigte Rotation von Transportfahrzeugen sollen auch die vorhandenen Ressourcen effizienter nutzbar gemacht werden.
Die Qualitätssteigerung an der Baustelle selbst soll ebenfalls durch eine Vernetzung der einzelnen Fahrzeuge erreicht werden. Zu diesem Zweck wurden bereits vorhandene Satellitennavigationssysteme durch das um Referenzstationen und Hilfsdaten erweiterte RTK-System (Real-time Kinematic) präzisiert, das eine zentimetergenaue Ortung einzelner Fahrzeuge ermöglicht.
Besonders im Falle der Fertiger, die den Asphalt auf die Fahrbahn auftragen, ist eine derart genaue Ortung sinnvoll, um zukünftig Arbeitsschritte effizienter gestalten und automatisieren zu können. Durch die Vernetzung der einzelnen Fahrzeuge - etwa Fertiger, Lieferwagen und Walzen - ist es außerdem möglich, Messwerte wie Temperatur und Dicke des Asphalts, die über Infrarot- oder Ultraschallsensoren an den entsprechenden Baumaschinen erhoben werden, einfach zu visualisieren und entsprechend in die Feinplanung einzubeziehen.
Auf GUIs der genutzten Embedded Systems, die teilweise mit Windows CE, teilweise mit der Mobaeigenen Lösung Viviverse operieren, können Fahrer von Walzen somit beispielsweise jederzeit erkennen, ob die Temperatur des Asphalts genügend hoch ist, um den Verdichtungsvorgang zu beginnen.Die Ortung via Egnos/Edas, die auf etwa 30 bis 40 Zentimeter genau ist, dient den Fahrern der Walzen außerdem dazu einzusehen, ob bestimmte Oberflächen hinreichend verdichtet wurden oder ob weitere Walzfahrten notwendig sind.
"Im Straßenbau werden zukünftig vermehrt Verfahren gefordert, die Qualität gewährleisten und gleichzeitig Mehrkosten verhindern", erklärt Projektleiter Marcus Watermann die Relevanz des Asphalt-Projekts. Die Qualitätssicherung soll hierbei durch die doppelte Speicherung relevanter Arbeitsdaten auf zentralen Servern sowie den IT-Systemen der Arbeitsmaschinen selbst ermöglicht werden und somit in einer lückenlosen Protokollierung resultieren. Eine plangenaue Materialnutzung soll darüber hinaus Mehrkosten verhindern.
Die Resonanz der am EU-geförderten Projekt beteiligten Bauarbeiter schätzt Watermann durchweg positiv ein, da der Nutzen der Geräte schnell ersichtlich geworden sei und sich die Bedienung einfach gestaltet habe. Allerdings verschweigt der Projektleiter nicht, dass auch die Diskussion von Datenschutzaspekten in die Arbeit am Konzept eingeflossen sei.
"Das Thema Überwachung und Aufzeichnung des Einbauprozesses ist dabei ein besonders zu beachtendes Feld: Um Datenschutz zu gewährleisten und die Bediener auf der einen Seite zu schützen, dem Auftraggeber aber alle relevanten Daten zur Verfügung zu stellen, muss in Verbindung mit allen Beteiligten ein geeigneter Mittelweg gefunden werden", erläutert Marcus Watermann. Obgleich das 2010 gestartete Projekt im Mai dieses Jahres beendet wurde, werden die entwickelten Technologien über kurz oder lang ihren Weg in den Markt finden.
Insgesamt, so das Versprechen der am Asphalt-Projekt Beteiligten, ließen sich bereits durch eine zehnprozentige Qualitätserhöhung bei den Ergebnissen des Straßenbaus Instandhaltungskosten von europaweit etwa 4,5 Milliarden Euro einsparen. Die neue Technologie verspricht allerdings Qualitätssteigerungen, die im Idealfall bei über 50 Prozent liegen.
"Die indirekten Einsparungen, wie zum Beispiel weniger Staus und Luftverschmutzung, Verspätungen et cetera, dürften allerdings einen noch größeren Teil ausmachen", verspricht Marcus Watermann. Dass die steigende Nutzung von IT-Systemen keinesfalls im Personenwagen endet, ist für den Projektleiter längst klar: "Auch die Vernetzung der Baustelle, das heißt die Kommunikation der Maschinen untereinander, wird in Zukunft an Bedeutung gewinnen."
(Quelle: automotiveIT)