Forschungsprojekt der TH Köln und von vier Projektpartnern

Robot-Straßenbau 4.0 macht Mitlaufen obsolet

Köln (ABZ). – Das Forschungsprojekt "Autonom arbeitende Maschinen im Straßenbau 4.0" unter Leitung der TH Köln verfolgt das Ziel, die Arbeitssicherheit auf Baustellen sowie die Einbauqualität der Straßenbeläge zu verbessern. Dafür wollen die Projektpartner die Arbeitsfunktionen automatisieren und die Straßenbaumaschinen vernetzen. Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) und die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) fördern das Projekt über drei Jahre mit 1,7 Mio. Euro. "Mit unserem Forschungsprojekt streben wir eine vollständige Neuausrichtung des Straßenbaus an. Bislang arbeiten die Baumaschinen weitgehend unabhängig voneinander. Wir ermöglichen den Informationsaustausch zwischen den Maschinenelementen und verbinden sie zu einem Gesamtsystem, das den Arbeitern mehr Sicherheit bietet und ein qualitativ besseres Ergebnis liefert", sagt Projektleiter Prof. Dr. Alfred Ulrich vom Kölner Labor für Baumaschinen der TH Köln. Projektpartner sind die TU Darmstadt, die 3D Mapping GmbH, die MOBA Mobile Automation AG sowie die TPA GmbH.

Als Ausgangspunkt für den automatisierten Straßenbau dient ein 3D-Modell der zu bauenden Straße. Dieses stellt den Sollwert, also das Ziel des Prozesses, dar. Sensoren an den Baumaschinen erfassen den aktuellen Zustand des Belags und ermitteln die Position der Fräse oder der Walzen. Ein Informationssystem bringt die Informationen zusammen und regelt die arbeitenden Antriebe so, dass keine Abweichung mehr zwischen dem 3D-Sollwertmodell der Straße und der Ist-Position der Fräswalze, der Einbaubohle oder der Walzbandage besteht. Da die Sensoren an allen Arbeitsmaschinen laufend Daten liefern, ist eine Qualitätskontrolle schon während des Einbaus möglich. Notwendige Korrekturen nimmt das System autonom vor.

"In der autonomen Straßenfertigung sind die Arbeitsplätze, die am stärksten unter diesen Belastungen leiden, künftig nicht mehr nötig. Kein Arbeiter muss mehr neben den Maschinen mitlaufen, die Qualität überprüfen und Einstellungen vornehmen. Stattdessen gibt es mehr qualifizierte Tätigkeiten. Denn die Maschinenführer werden weiterhin benötigt. Allerdings sind sie von Routineaufgaben entlastet und können sich im Wesentlichen der Prozesskontrolle widmen und im Notfall manuell eingreifen", erläutert Prof. Ulrich.

Das Kölner Labor für Baumaschinen der TH Köln untersucht bereits seit mehr als zehn Jahren die Automatisierung von Arbeitsfunktionen sowie die Wechselwirkung von Arbeitswerkzeug und Baustoff.

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