Das Forschungsprojekt »Autonom arbeitende Maschinen im Straßenbau 4.0« unter Leitung der TH Köln hat das Ziel, die Arbeitssicherheit auf Baustellen sowie die Einbauqualität der Straßenbeläge zu verbessern. Dafür sollen Arbeitsfunktionen automatisiert und Straßenbaumaschinen vernetzt werden.

Als Ausgangspunkt für den automatisierten Straßenbau dient ein 3D-Modell der zu bauenden Straße. Dieses stellt den Sollwert, also das Ziel des Prozesses, dar. Sensoren an den Baumaschinen erfassen den aktuellen Zustand des Belags und ermitteln die Position der Fräse oder der Walzen. Ein Informationssystem bringt die Informationen zusammen und regelt die arbeitenden Antriebe so, dass keine Abweichung mehr zwischen dem 3D-Sollwertmodell der Straße und der Ist-Position der Fräswalze, der Einbaubohle oder der Walzbandage besteht. Da die Sensoren an allen Arbeitsmaschinen laufend Daten liefern, ist eine Qualitätskontrolle schon während des Einbaus möglich. Notwendige Korrekturen nimmt das System autonom vor. Neben Beschicker, Fertiger und Walze sind auch die Mischanlage sowie die LKWs zur Mischgutanlieferung eingebunden, so dass alle Arbeitsfunktionen verknüpft werden.

Neben der Qualitätssicherung soll das Projekt auch einen Beitrag zu mehr Arbeitssicherheit leisten.  »Die Arbeiter müssen nicht mehr neben den Maschinen mitlaufen und direkt neben dem fließenden Verkehr arbeiten, sie sind weniger Belastungen wie Dämpfen, Staub, hohen Temperaturen, Lärm und Schwingungen durch die Maschinen ausgesetzt. Stattdessen soll es mehr qualifizierte Tätigkeiten geben, denn die Maschinenführer werden weiterhin benötigt. Allerdings sind sie von Routineaufgaben entlastet und können sich im Wesentlichen der Prozesskontrolle widmen und im Notfall manuell eingreifen«, erklärt Alfred Ulrich vom Kölner Labor für Baumaschinen der TH Köln.