Die Straßenflüsterer

Der STRABAG-Zentralbereich TPA zeigt beim Forschungsprojekt „Sensoren zur Digitalisierung von Asphaltbelägen“, wie Straßen in Zukunft kommunizieren können.

Langzeitmessungen mit Sensoren im Asphalt sind eine absolute Neuheit. Über längere Zeiträume die Straße integriert, könnten sie Daten liefern, die detaillierten Analysen zur Lebensdauer von Verkehrswegen ermöglichen. Doch es geht noch um weitaus mehr: Die Straße soll künftig zu einem intelligenten Kommunikationsmedium werden, welches das autonome Fahren unterstützt. Autos rollen dann nicht nur über den Asphalt – sie werden auch von ihm gesteuert.

Bauen in Bildern

Auf der Teststrecke der TPA in Bad Hersfeld sind 18 verkabelte Sensoren in zwei Querschnitten verlegt. Sie werden mit heißem Asphalt überbaut. Eine Walze verdichtet das Material. Schon während des Einbaus liefern die Sensoren Echtzeitwerte, mit denen das Verhalten des Asphaltbelags im Einbauprozess untersucht werden kann. Später sollen bei Messfahrten Informationen von der linken und rechten Fahrspur abgeglichen oder etwaige Verformungen in der Mitte der Fahrbahn gemessen werden.

Klein und robust – der von der TPA und externen Partnern entwickelte neuartige Sensor ist nicht größer als eine 2-Euro-Münze und mit einem extrem widerstandsfähigen Kunststoff ummantelt. Im Inneren befindet sich ein leistungsfähiger Mikroprozessor.

Das smarte Mikrobauteil kann Hitze bis zu 170 °C und auch mechanische Belastungen durch tonnenschwere Maschinen beim Asphalteinbau widerstehen.

Normalerweise tüfteln die Kollegen und Kolleginnen im Team um Martin Muschalla an großen Baumaschinen. Die nun mit Sicherheit winzigste Innovation des Bereichs soll ein neues Kapitel im Verkehrswegebau einläuten: die erste smarte Straße, die mit Einbaumaschinen, Menschen und Fahrzeugen kommuniziert.

Die Verkabelung der Sensoren macht die Datenübertragung schnell und sicher. Künftig sollen die Sensoren autonom verbaut und ohne aufwendige Vorbereitung verlegt werden können. Die batteriebetriebenen Sensoren werden dann zum Beispiel durch eine Bewegung auf der Straße oder ein vorprogrammiertes Zeitintervall aktiviert. Auf diese Weise verbleiben die Sensoren in der Asphaltschicht und können Daten auf Abruf liefern.

In einem eigens für den Feldversuch installierten Schaltkasten finden die verzweigten Datenadern zusammen. In Zukunft sollen die Informationen aus der Straße in der Cloud gespeichert werden. Die Straße wäre mit der Welt verbunden und von überallher ansprechbar.

Die Teststrecke ist erfolgreich verlegt – die Sensoren sollen auch ein kontinuierliches Beobachtungssystem und damit eine ganz neue, in Deutschland bisher einmalige Funktion in der Qualitätssicherung ermöglichen. Direkt aus dem Inneren der Straße gelieferte Informationen geben Aufschluss über das Tragverhalten der Asphaltbefestigung in Abhängigkeit von äußeren Einflussfaktoren wie der Verkehrsbelastung oder Temperatur. Mit diesem Ansatz ließen sich Prognosen über die Nutzungsdauer und Wartungsintervalle einer Straße anstellen.