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Das Smartphone prüft die Straßenqualität

Wissenschaftler der Universität Twente in Enschede erforschen, wie die vorausschauende Instandhaltung von Brücken und Bahngleisen, Tunneln und Trassen flexibler und preiswerter geplant werden kann. Dabei spielen Smartphones eine zentrale Rolle, erläutert Professor Dr. Ing. Paul Havinga von der Pervasive Systems Research Group der Universität.

Die aktuellen Entwicklungen greifen auf Erkenntnisse des europäischen Forschungsprojekts „Genesi“ zurück. Im Rahmen dieses Projekts wurden bereits während der Bauphasen der Schweizer Brücke „Pont de la Poya“ sowie in eines Tunnels in Rom drahtlose Sensoren eingesetzt. So konnten bereits während des Baus relevante Daten generiert werden, die dem Baufortschritt nützlich waren. Die Sensoren liefern weiterhin Daten zu Zugkräften, Schwingungen, etc. Damit lässt sich der Zustand der Gebäude jederzeit beurteilen.

Die Wartung planen

Nun gehen die Forscher noch einen Schritt weiter: „Condition Based Monitoring“-Projekte sollen eine vorausschauende Wartungsplanung von Bauwerken gestatten. Havinga: „Wir befestigen drahtlose Sensoren an vorhandenen Brücken und messen die Bewegungen in der Konstruktion, die beispielsweise durch Güterzüge verursacht werden. Die beiden für uns entscheidenden Fragen lauten: Wo platziert man die Sensoren, um die entscheidenden Daten zu erhalten? Und welche Daten sind wirklich relevant?“ Die aufbereiteten sollen dem Betreiber der Objekte zur Verfügung gestellt werde. „Wir müssen die richtige Auswahl treffen, um relevante Informationen zu gewinnen. Daraus wiederum müssen wir die richtigen Schlüsse ziehen, so dass wir entsprechende Handlungsempfehlungen geben können“, erläutert Havinga. Die Sensoren selbst sind weitgehend wartungsfrei, da sie mit Sonnenenergie betrieben werden.

Ein weiteres Forschungsvorhaben widmet sich der Kontrolle des Straßenzustandes per Smartphone. „Heutzutage wird die Verfassung bestimmter Straßen vielleicht einmal in zwei Jahren kontrolliert. Dafür werden spezielle Messfahrzeuge angefordert, die ein genaues Bild des Zustandes aufzeichnen“, so der Professor. Trotz moderner Erfassungsgeräte bleibt dabei ein Kernproblem. Die Daten sind sehr schnell veraltet.

Kontinuierliche Aufzeichnungen

Die Forscher der University of Twente haben nun einen Ansatz enwickelt, mit dem die Daten kontinuierlich aufgezeichnet werden. „Im Grunde kann man mit jeden Smartphone eine App nutzen, die Daten zur Straßenqualität sammelt. Diese Informationen sind zwar vergleichsweise grob. Wenn man aber beispielsweise Berufspendler beauftragt, ihre tägliche Strecke von zu Hause zur Arbeit und zurück per Smartphone zu kontrollieren, erhält man sehr genaue und vor allem aktuelle Daten über den Zustand der Fahrbahn. So lässt sich u.a. die Entstehung von Spurrillen dokumentieren“, sagt Havinga. Die Messungen können von Freiwilligen oder Beschäftigten der öffentlichen Hand vorgenommen werden. In Deutschland gibt es einen immensen Bedarf für dieses Monitoring. „Das Straßennetz ist so groß, dass mit herkömmlichen Methoden nur ein Bruchteil aller Fahrbahnen regelmäßig geprüft werden kann. Wer häufiger in Deutschland unterwegs ist, weiß, dass Handlungsbedarf besteht“, so Havinga.

Gleiches gilt für das deutsche Schienennetz. „Auf Gleisen müssen ebenfalls spezielle Messfahrzeuge eingesetzt werden, die nur zu bestimmten Zeiten ausgewählte Abschnitte kontrollieren.“ Hier gibt es außerdem kein Problem, Leute zu finden, die die Daten sammeln. „Schaffner, Lokführer und Zugführer sind ohnehin jeden Tag auf allen Strecken im Einsatz. Wenn sie mit dem Smartphone in der Tasche unterwegs – praktisch nebenbei – die entsprechenden Daten sammeln, erhalten wir ausgezeichnetes Material.“

Die Projekte sind schon weit fortgeschritten und stehen kurz vor der Marktreife. Künftig kann also die Instandhaltung von Brücken, Gleisen, Tunneln und Trassen bald deutlich effektiver und kostengünstiger geplant werden.

Einfach an die Windschutzscheibe geklemmt, erfasst das Smartphone den Straßenzustand.
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Smartphone genügt

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