Autonomer Asphalteinbau: Forschung geht weiter
Mit dem erfolgreichen Abschluss des Verbundforschungsprojekts „Robot – Straßenbau 4.0“ ist eine Teilautomatisierung des Asphalteinbaus in greifbare Nähe gerückt.
Chefredakteurin „Asphalt & Bitumen“
Maike Sutor-Fiedler ist seit 2014 Chefredakteurin der „Asphalt & Bitumen“. Bereits seit 1995 begleitet sie die Branche publizistisch und war zuvor 19 Jahre Chefredakteurin des Fachmagazins „asphalt“.
5 Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft entwickelten in einem vom Bundesverkehrsministerium geförderten Projekt die Basis für ein vernetztes System zum autonomen Einbau von Asphaltbelägen. Am Forschungsprojekt „Robot – Straßenbau 4.0“ (Laufzeit November 2017–Juli 2021) beteiligten sich die 3D Mapping Solutions GmbH, die Moba Mobile Automation AG, die Technische Hochschule Köln mit dem Kölner Labor für Baumaschinen (KLB), die Technische Universität Darmstadt mit dem Institut für Straßenwesen und die TPA-Gruppe PSS (Prozess-Stabilität im Straßenbau) der Strabag.
Auf einer pandemiebedingt digitalen Abschlussveranstaltung der BASt stellte das Forschungskonsortium im Februar die technischen Innovationen rund 100 Gästen aus der Fachöffentlichkeit vor. Die erfolgreiche Praxis-Erprobung der vernetzten Mess- und Sensortechnik im Zuge der Sanierung der B 189 bei Wolmirstedt (Sachsen-Anhalt) durch ein Team des Strabag-Bereichs Magdeburg wurde in einem „Robot – Straßenbau 4.0“-Projektfilm gezeigt.
Einbaukontrolle künftig aus der Fahrerkabine des Fertigers
Kernziel der Teilautomatisierung des Asphalteinbaus ist die nachhaltige Verbesserung der Arbeitssicherheit und des Gesundheitsschutzes auf Straßenbaustellen: Für das Baustellenpersonal sollen die Unfallgefahr – insbesondere beim halbseitigen Asphalteinbau – sowie die Gesundheitsbelastung deutlich reduziert werden.
Die im Forschungsprojekt „Robot – Straßenbau 4.0“ entwickelte Automatisierungstechnik kann hierfür perspektivisch den Verzicht auf den Arbeitsplatz an der Einbaubohle ermöglichen: Statt wie bisher in exponierter Stellung sollen die Mitarbeitenden ihren Kontrollaufgaben künftig aus der Fahrerkabine des Fertigers nachkommen – auf Distanz zum fließenden Verkehr sowie zu Dämpfen und Aerosolen aus Bitumen. Über ein Display lassen sich von dort alle Einbauparameter prüfen: Schichtdicke, Einbaubreite und Materialvorlage in der Querverteilung sollen in der Zukunft über Messtechnik und die noch zu ergänzende Steuerungstechnik autonom reguliert werden.
Das System für den autonomen Asphalteinbau beinhaltet:
- Lkw-Anfahrtskontrolle: vernetzt Beschicker und Lkw über Lasersensoren und Displays,
- Materialmanagementsystem: automatische Berechnung/Anzeige von Einbaubreite und -länge (Flächenaufmaß); Füllstandsanzeige von Beschicker und Fertigerbunker,
- Schichtdickenmessung: über Sensoren; unterschiedliche Typen erprobt,
- Temperaturmanagement: mit Scanner und Sensoren über gesamten Einbauprozess sowie
- Kantenerfassung/-erkennung: als Grundlage für die weiter zu erprobende automatisierte Regulierung der Einbaubreite und Lenkung des Fertigers.
Folgeprojekt läuft bereits
Für ein geschlossenes System zum autonomen Asphalteinbau soll diese vernetzte Sensor- und Messtechnik nun um die Steuerungstechnik ergänzt, auf anderen Baustellen und Baumaschinen erprobt und bis zur Marktreife weiterentwickelt werden.. Im Zuge des von der EU geförderten Forschungsprojekt InfraROB mit 15 Projektbeteiligten aus 8 Ländern, das bis Mai 2025 läuft, sollen unter anderem autonome robotisierte Lösungen zur Aufrechterhaltung von Zustand, Leistung und Sicherheit der Straßeninfrastruktur entwickelt werden. Die Projektpartner von „Robot 4.0“ sind am Folgeprojekt beteiligt.
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