„Robot – Straßenbau 4.0“ schafft Basis für den autonomen Asphalteinbau

Teilautomatisierung des Asphalteinbaus für mehr Sicherheit und besseren Gesundheitsschutz.


Forschungskonsortium präsentiert Projektergebnisse auf digitaler Abschlussveranstaltung
Praxis-Demonstration der entwickelten Sensor- und Messtechnik auf B 189 bei Magdeburg
Nachhaltige Verbesserung von Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz beim Asphalteinbau

Mit dem erfolgreichen Abschluss des Verbundforschungsprojekts „Robot – Straßenbau 4.0“ ist eine Teilautomatisierung des Asphalteinbaus in greifbare Nähe gerückt. Das STRABAG-Kompetenzzentrum TPA hat gemeinsam mit vier Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft in dem vom Bund (BMVI) geförderten Projekt (1.11.2017–31.7.2021) die Basis für ein vernetztes System zum autonomen Einbau von Asphaltbelägen entwickelt. Auf einer pandemiebedingt digitalen Abschlussveranstaltung der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) stellte das Forschungskonsortium die technischen Innovationen rd. 100 Gästen aus der Fachöffentlichkeit vor. Die erfolgreiche Praxis-Erprobung der vernetzten Mess- und Sensortechnik auf der Bundesstraße B 189 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 giftigen Dämpfen und Aerosolen. Über ein Display lassen sich von dort alle Einbauparameter prüfen: Schichtdicke, Einbaubreite und Materialvorlage in der Querverteilung sollen in der Zukunft über die entwickelte 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
Kantenerfassung/-erkennung: als Grundlage für die weiter zu erprobende automatisierte Regulierung der Einbaubreite und Lenkung des Fertigers

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. Mit diesem Ziel beteiligen sich das STRABAG-Kompetenzzentrum TPA und drei seiner „Robot 4.0“-Partner an dem neuen, von der EU geförderten Forschungsprojekt InfraROB (9/2021 – 3/2025). Im Zuge des umfassenden Vorhabens mit 15 Projektbeteiligten aus acht Ländern sollen unter anderem autonome robotisierte Lösungen zur Aufrechterhaltung von Zustand, Leistung und Sicherheit der Straßeninfrastruktur entwickelt werden.
Fakten
FORSCHUNGSPROJEKT:
„Robot – Straßenbau 4.0: Autonom arbeitende Maschinen im Straßenbau 4.0“
PROJEKTPARTNER:

3D Mapping Solutions GmbH
MOBA Mobile Automation AG
Technische Hochschule Köln, Kölner Labor für Baumaschinen (KLB)
Technische Universität Darmstadt, Institut für Straßenwesen
TPA GmbH, Gruppe Prozess-Stabilität im Straßenbau (PSS)

GEFÖRDERT DURCH:
Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI), vertreten durch die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
PROJEKTLAUFZEIT:
November 2017–Juli 2021