Echtzeitdichte statt Bohrkern: Wie Sensorik den Asphalteinbau steuert

Der Fachtag der Vereinigung der Straßenbau- und Verkehrsingenieure Schleswig-Holstein (VSVI SH) auf der Nordbau in Neumünster bot Fachkräften und Entscheidern erneut eine Plattform zur gezielten Weiterbildung. Im Mittelpunkt standen die veränderten Rahmenbedingungen im Asphaltstraßenbau: Regelwerke wie die neue ZTV Asphalt, die besonderen Herausforderungen bei der Verdichtung von temperaturabgesenktem Asphalt (NTA) und der spürbare Personalmangel fordern bauausführende Betriebe heraus. Zwei Fachvorträge aus der Wirtgen Gruppe zeigten auf, wie digitale Assistenzsysteme und lückenlose Prozessdaten diesen Druck abfedern.

Angesichts knapper Ressourcen gehe es im Straßenbau heute vor allem darum, mehr Fahrbahnkilometer mit weniger Aufwand zu realisieren, unterstrich F. Pahlke von Vögele vor den Teilnehmern. Als Leitmotiv formulierte der Referent den Anspruch: „Do more with less“. Eine Steigerung der Produktivität gelinge jedoch nur, wenn Baustellen als vernetzte Produktionssysteme begriffen werden. Maschinen erfassen während des Einbaus große Mengen an Prozessdaten, deren nachträgliche Auswertung direkte Schlüsse für Folgeprojekte ermöglicht.

Die Basis für die Datenanalyse bildet das John Deere Operations Center (JDOC), in dem alle Maschinen der Wirtgen Gruppe weltweit erfasst werden können. Die Plattform bietet Bauleitern und Planern neben einer Maschinen- und Baustellenübersicht das Temperatur-Monitoring Roadscan. In der pro-Version mit Satellitenunterstützung schlüsselt das System Temperaturdaten auf einem Raster von zehn mal zehn Zentimetern auf. Dies erlaubt nach Abschluss der Baumaßnahme eine zentimetergenaue thermische Analyse der eingebauten Schichten.

Zur Unterstützung des Bedienpersonals setzt Vögele auf automatisierte Führungs- und Steuerungssysteme. Wie diese modernen Assistenzsysteme den Asphalteinbau optimieren, zeigt auch die aktuelle Strich-5-Generation des Herstellers. Die Kantenüberwachung "Edge Detection" passt die Einbaubohle an Fräskanten oder Borden völlig selbsttätig an. Diese mannlose Kantenpräzision erhöht die Sicherheit im Baustellenbereich, minimiert manuelle Eingriffe und verhindert teure Überbreiten. Mit "Smart Pave" folgt der nächste Schritt zum autonomen Arbeiten: Das System steuert Einbaubreite, Richtung und Position des Fertigers vollautomatisch anhand digitaler Geländemodelle aus dem CAD-System.

Den Verdichtungsprozess beleuchtete Dr.-Ing. Axel Mühlhausen von Walzenhersteller Hamm. Mit Smart Compact Pro stellte der Referent eine Serienlösung vor, die den Verdichtungsprozess automatisiert auf Basis der Materialdichte regelt. Das zusammen mit der RWTH Aachen entwickelte System benötigte acht Jahre von den ersten Prototypen bis zur Marktreife. Das Messprinzip erfasst über die dielektrische Leitfähigkeit des Mischguts die Dichte in Echtzeit und blendet sie direkt im Fahrerstand ein.

Alle erfassten Dichtewerte fließen auf Wunsch direkt in das JDOC ein, wobei die Hoheit über sämtliche Daten vollständig beim ausführenden Unternehmen verbleibt. Bauleiter können Kennwerte projektübergreifend analysieren und als Qualitätsnachweis für die Abnahme nutzen. Das System liefere den Praktikern einen „digitalen Bohrkern“, betonte Mühlhausen während der Fachtagung. Die Technologie stelle keine Zukunftsmusik dar, sondern stehe dem Markt ab sofort serienmäßig zur Verfügung.

Ergänzend zu den Serienlösungen gab Hamm Einblicke in die Entwicklung des vollautonomen Verdichtens, das seit 2014 auf einer werkseigenen Teststrecke erprobt wird. Die Testwalze arbeitet auf abgesperrten Arealen autark und verlangt lediglich zum Betanken menschliche Unterstützung. Ein erfolgreiches Pilotprojekt bei einem Kunden in Norwegen belegt die technische Machbarkeit. Während der reine Fahrbetrieb serienreif ist, erfordern Randbereiche wie das exakte Kantenandrücken noch Entwicklungsarbeit.

In der europäischen Baupraxis fehlen bislang umfassende Erfahrungswerte für den autonomen Walzeneinsatz. Um Rahmenbedingungen und Standards zu erarbeiten, steht Hamm in engem Austausch mit der Bundesanstalt für Straßenwesen (BaSt) und der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) . Auf Auftraggeberseite bekunden Institutionen wie Hessen Mobil sowie die Stadt Augsburg bereits konkretes Interesse an ersten Praxiseinsätzen.