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Verbundprojekt

Neue Ansätze bei der Qualitätsüberwachung im Straßenbau verfolgt

Von Marius Nono Tamo

Regelkreis zur Automatisierung vorgegebener Belagseigenschaften.

Köln (ABZ). – Anfang Juli 2019 endete ein ehrgeiziges deutsches Forschungs- und Entwicklungsprojekt im Straßenbau. Das Ziel von QUASt war es, durch Sensortechnik und Datenübertragung alle wesentlichen Parameter eines Asphaltbelages während des Einbaus zu erfassen. Durch eine digitale Vernetzung von Fertiger und Walze sollen Sensordaten im laufenden Einbauprozess ausgetauscht werden, um maschinenübergreifend auf Abweichungen reagieren zu können und so die Belagsqualität signifikant zu steigern. Auch die Schweizer Straßenbauindustrie zeigt Interesse an diesen neuen Ansätzen zur Qualitätsüberwachung im Asphaltstraßenbau.

Das Forschungsprojekt QUASt verlief in zeitlicher und logischer Folge zum – ebenfalls von der deutschen BASt geförderten – Vorgängerprojekt PAST (Prozesssicherer Automatisierter Straßenbau), in dem mehrere Hochschulen und Industriepartner neue Impulse für eine kontinuierliche Prozessüberwachung in der Transport- und Einbaukette von Asphalt fanden. Eine konstante Zusammensetzung und Temperatur des Mischgutes sowie eine Konstanz beim Einbau, so eine der wichtigen Erkenntnisse von PAST, sind entscheidende Voraussetzungen für eine hohe spätere Belagsqualität. Während bei PAST die Prozesskette bis zum Fertiger reichte, schloss QUASt auch noch die Walze ein und machte sie zu einer maßgeblichen Prozessbeteiligten.

Die Arbeitsteilung der Projektpartner richtete sich nach den jeweiligen Kernkompetenzen. Die Mobile Automation AG – MOBA war mit der Entwicklung eines Messsystems zur Erfassung von Belagskenngrößen bei Straßenbaumaschinen betraut. Das Unternehmen Androtec GmbH entwickelte ein Laser-Führungssystem zur Referenzierung der Belagshöhe bei Straßenbaumaschinen. Die TPA GmbH, als unabhängige Labororganisation aus dem Konzernverbund der Strabag, sorgte für die Online-Integration von gemessenen Belagskenngrößen in die Prozesskette des Straßenbaus. Bei der Bomag Fayat Group entwickelte man Methoden, um Störgrößen bei der Erfassung von Laser-Höhenreferenzen zu kompensieren. Forscher der RWTH Aachen widmeten sich der physikalisch-mathematischen Beschreibung von Belagskenngrößen, während Mitarbeiter der TH Köln das Regelstreckenverhalten bei Straßenbaumaschinen untersuchten.

Zur Abschlussveranstaltung am 2. Juli 2019 trafen sich die Projektbeteiligten am Firmensitz der MOBA im hessischen Limburg. Beim Demonstrationseinbau eines 50 m langen Asphaltbelags gelang es, die fünf relevanten Belagsparameter wie gewünscht zu erfassen und modellhaft den Regelkreis im Asphaltstraßenbau zu schließen. Das Forschungsvorhaben "Neue Ansätze bei der Qualitätsüberwachung im Straßenbau-QUASt" FE-Nr. 88.0139/2015 wurde durch die Bundesanstalt für Straßenwesen für drei Jahre gefördert. Die Projektlaufzeit wurde bis zum 31. Juli 2019 verlängert. Die Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt QUASt dienen als Grundlage für das bereits im November 2017 laufende und ebenfalls von der BASt in Auftrag gegebene Forschungsprojekt "Autonom arbeitende Maschinen im Straßenbau 4.0 – Robot Straßenbau 4.0", mit dem Förderkennzeichen FE-Nr. 88.0162/2017.

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Dieser Artikel erschien in der Ausgabe Allgemeine Bauzeitung 21/2020.

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