Qualitätsüberwachung im Asphaltstrassenbau

Anfang Juli endete mit «QUASt» ein ehrgeiziges deutsches Forschungs- und Entwicklungsprojekt im Strassenbau. Dank Sensortechnik, die alle wesentlichen Parameter eines Asphaltbelags bereits während des Einbaus erfasst, kann der Bautrupp bei Abweichungen sofort eingreifen. Digital mit der gesamten Prozesskette vernetzte Fertiger und Walzen erhöhen die Belagsqualität. Auch die Schweizer Industrie zeigt Interesse an diesen neuen Ansätzen zur Qualitätsüberwachung im Asphaltstrassenbau.

Wenn ein Asphaltbelag nicht stimmt – lag es am Mischgut, am Zulieferer oder an den Strassenbaumaschinen? Bohlenmann und Walzenfahrer im Asphaltbautrupp brauchen heute noch ein sehr gutes Bauchgefühl und viel Erfahrung, um einen Strassenbelag gemäss den Planvorgaben herzustellen. Nachträgliche Korrekturen sind kostspielig. Es bringt also Vorteile, wenn man Breite, Dicke und Querprofil sowie Ebenheit und Verdichtungsgrad – also die fünf massgeblichen Parameter eines Asphalt­belages – bereits während des Mischguteinbaus durch geeignete Sensorik an der Fertigerbohle und der Verdichtungsmaschine prüfen kann.

Bislang ist dies erst nach der Fertigstellung des Belags möglich. Dabei liegen die Vorteile frühzeitig verwertbarer Informationen auf der Hand: Solange der Belag noch nicht vollständig verdichtet und erkaltet ist, können Fertiger- und Walzenfahrer noch korrigierend eingreifen. So werden Fehler am Belag verringert oder ganz vermieden, das Bauunternehmen muss daher auch weniger Abschläge befürchten.

Darum und um noch einiges mehr ging es beim deutschen Industrieprojekt «QUASt – Neue Ansätze zur Qualitätsüberwachung im Asphaltstrassenbau», welches durch die Bundesanstalt für Strassenwesen (BASt, Köln) gefördert wurde. Darin hatten sich die Industriebetriebe AndroTec, Bomag und Moba, die Strabag-Forschungstochter TPA sowie die Hochschulen RWTH Aachen und Technische Hochschule Köln zusammengefunden.

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 die Schliessung der Transport- und Einbaukette von Asphalt fanden. Eine konstante Zusammensetzung und Temperatur des Mischguts sowie eine Konstanz beim Einbau, so eine der wichtigen Erkenntnisse von PAST, sind entscheidende Voraussetzungen für eine hohe spätere Belagsqualität.

Quelle: Joachim Zeitner

Heisse Phase der Abschlussvorstellung zum Forschungsprojekt QUASt im hessischen Limburg: Ein Asphaltbelag wird eingebaut.

Während bei PAST die Prozesskette bis zum Fertiger reichte, schliesst QUASt auch noch die Walze ein und macht sie zu einer massgeblichen Prozessbeteiligten. Laut Aussagen des Projektleiters Alfred Ulrich von der Technischen Hochschule Köln, der beide Projekte ins Leben gerufen hat, konnte QUASt auf einige Ergebnisse von PAST aufbauen und hatte als konkretes Forschungsziel, insbesondere durch neuartige Sensortechnik und Datenübertragung ein umfassendes und in Echtzeit funktionierendes Messverfahren zur flächendeckenden Qualitätskontrolle der fünf massgeblichen Belagsparameter zu entwickeln.

«Wir wollen die Walze nicht mehr nur als Verdichtungsmaschine verstehen und verwenden», erläutert Ulrich, «sondern zu einer wichtigen Mess-, Informations- und Kommunikationseinheit machen. Damit können wir Informationen über die Belagseigenschaften in die gesamte Prozesskette im Asphalt­strassenbau rückführen, welche von der Misch­anlage über den Transport bis zum Einbau reicht.»

Die am Fertiger erfassten Messwerte für Belagstemperatur und Einbauleistung sollten ebenfalls in diesen Regelkreis gelangen. Sie sollten dem Walzenfahrer aktuelle Informationen über Schichtdicke und Vorverdichtung liefern. Dem Bauleiter sollten sie bei Abweichungen vom Sollwert ermöglichen, an den vorgelagerten Gliedern der Prozesskette einzugreifen – etwa durch die Korrektur von Misch-, Transport- oder Einbauleistung beziehungsweise durch eine Nachjustierung der fünf massgeblichen Belagsparameter.

Quelle: Joachim Zeitner

Die Projektteilnehmer hatten den Fertiger vorher mit aufwendiger Sensortechnik hochgerüstet.