Das Fahrerhaus der modernen Baumaschinen ist ein Hightech-Arbeitsplatz. Während früher ihre Bedienung rein mechanisch und später hydraulisch vonstatten ging – mit mächtigen Bedienhebeln und großen Schaltern – reichen heute kompakte und feinfühlige Joysticks aus, um auch das größte Ungetüm mit Leichtigkeit bewegen zu können. Die elektrohydraulische Steuerung ermöglicht kombinierte Bewegungen, verbessert die Kontrollierbarkeit der Maschine und sorgt für präzises, ermüdungsfreies Arbeiten. Doch nicht nur das: die Technologie bildet auch die Grundvoraussetzung für Assistenzsysteme, die den Fahrer auf der Baustelle entlasten sollen.
Trotz der Fortschritte der letzten Jahre kann die Automatisierung einzelner Funktionen der Baumaschine nur ein Zwischenschritt sein. Auf Dauer geht es nicht nur um „schlaue“ Geräte, sondern um die Vernetzung aller an einem Bauprozess beteiligten Maschinen zu einem Gesamtsystem. Besonders prädestiniert dafür ist der Straßenbau, wo für eine hohe Einbauqualität alle Prozesse miteinander verwoben sein sollten: Von der Verladung des Mischguts in einem Asphaltwerk über die rechtzeitige Anlieferung auf der Baustelle, die Verarbeitung durch den Beschicker und Fertiger bis hin zur idealen Verdichtung des optimal temperierten Belags mit einer Walze.
Die Automatisierung des Asphalteinbaus durch die Vernetzung autonom arbeitender Straßenbaumaschinen war auch das Ziel des Forschungsprojekts „Robot-Straßenbau 4.0“. Das vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) geförderte Projekt, an dem das Strabag-Kompetenzzentrum TPA gemeinsam mit vier Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft gearbeitet hat, ist nun nach einer Laufzeit von drei Jahren abgeschlossen. Das Fazit der Forscher: Eine Teilautomatisierung des Asphalteinbaus ist in greifbare Nähe gerückt.
Bei der autonomen Steuerung des Einbauprozesses lag der Fokus der Projektbeteiligten auch auf möglichen Verbesserungen bei der Arbeits- und Verkehrssicherheit sowie beim Gesundheitsschutz im Straßenbau. Für das Baustellenpersonal sollten die Unfallgefahr, die gerade beim halbseitigen Asphalteinbau besonders groß ist, sowie die Gesundheitsbelastung reduziert werden. Die im Forschungsprojekt entwickelte Automatisierungstechnik kann hierfür in der Zukunft den Verzicht auf den Arbeitsplatz an der Einbaubohle ermöglichen: Die Mitarbeiter sollen ihren Kontroll-aufgaben künftig aus der Fahrerkabine des Fertigers nachkommen. Die Arbeit erfolgt somit aus der Distanz zu Verkehr und 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.
Die entwickelte innovative Technik wurde bereits erfolgreich in der Praxis getestet –
im Zuge der Sanierung der Bundesstraße 189 bei Wolmirstedt. Für ein geschlossenes System zum autonomen Asphalteinbau sollen die Lösungen 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, das vom September 2021 bis März 2025 läuft.
Autor: Paul Deder