Laserscanner misst Straßen

Schäden in Landstraßen und Autobahnen müssen flächendeckend erfasst werden, bevor sie ausgebessert werden können. Fraunhofer-Wissenschaftler haben nun eine besonders schnelle Methode entwickelt.

Nach jedem Winter das gleiche Bild: Schlaglöcher und andere Beschädigungen zieren unsere Straßen. Damit die Ortswege und Autobahnen ausgebessert werden können, müssen die Schäden aber zunächst erfasst und katalogisiert werden. Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (IPM) in Freiburg haben dafür einen neuartigen Scanner entwickelt, der dies nahezu automatisch erledigt: Dazu müssen die betroffenen Strecken einfach nur mit einem Messfahrzeug abgefahren werden, Laser und Computer erledigen den Rest.

Das Team um Dr. Alexander Reiterer, Leiter der Forschungsgruppe "Laser Scanning", hat damit den ersten von der Bundesanstalt für Straßenwesen zertifizierten Detektor entwickelt, mit dem sich die Straßenebenheit erfassen lässt. Die Scaneinheit mit einem Öffnungswinkel von 70 Grad ist kaum größer als eine Schuhschachtel und wird an einem Fahrzeug montiert, das bis zu 100 Kilometer pro Stunde fahren kann, ohne dass die Messwerte verfälscht werden. Abgetastet wird dabei eine Fahrbahnbreite von bis zu vier Metern gleichzeitig. Eine Gefahr für den nachfolgenden Verkehr besteht nicht, der Laser ist "augensicher" und soll auch bei Blendung keine Schäden hervorrufen.

Laut IPM liegt die Messgenauigkeit des sogenannten Pavement Profile Scanner (PPS) im Bereich von 0,15 und 0,3 Millimetern. Größere Aufbauten am Erfassungsfahrzeug, die den Verkehr behindern könnten, sind nicht notwendig; das System orientiert sich über mehrere globale Satellitennavigationssysteme. Der PPS wurde in der Praxis bereits eingesetzt: Zusammen mit einem Straßengutachter-Unternehmen fuhr man 15.000 Kilometer Autobahn und Bundesstraße ab.

Der Bedarf nach genauen Messwagen ist auch deshalb groß, weil die Straßen für die Kommunen echte Werte darstellen, die es zu pflegen gilt – auch wenn viele nicht danach aussehen. Die Routen durch die Republik sind laut letzter Schätzung knapp 500 Milliarden Euro wert und entsprechend damit mehr als 60 Prozent des Anlagevermögens von Städten und Gemeinden. Und die Belastung der asphaltierten Verkehrswege nimmt noch zu: Güter werden zu 65 Prozent weiterhin über die Straße transportiert und sogar 82 Prozent des Verkehrs mit Personen. Der Erhaltungsaufwand soll in den nächsten drei Jahren auf sage und schreibe 3,5 Milliarden Euro jährlich anschwellen.

"Die durchschnittliche Lebensdauer einer Straße beträgt etwa 30 Jahre; die Asphaltdecke kommt meist nur auf zwölf Jahre. Die Erfassung von Unebenheiten oder Verformungen wie zum Beispiel Spurrinnen muss in einem frühen Stadium erfolgen, um durch rechtzeitige Sanierungsmaßnahmen Schädigungen an tiefer liegenden Schichten zu vermeiden", sagt Dirk Ebersbach, Chef des Gutachters LEHMANN + PARTNER, das Informationen für die Straßeninformationsdatenbanken von Ländern und Kommunen sammelt.

Ein Ende der Entwicklung beim Pavement Profile Scanner ist noch nicht abzusehen. "Zukünftig wollen wir nicht nur die Ebenheit einer Straße untersuchen, sondern auch gezielt kleinste Risse aufspüren. Das beugt Schäden besser vor. Bislang wird das noch mit Kameras gemacht", sagt Forscher Reiterer. Momentan arbeiten die IPM-Forscher deshalb an einem neuen, noch genaueren Modell.

Es gibt bereits ein Prototypsystem, das Frequenzen um 2 Megahertz nutzt, was zwei Millionen Messungen pro Sekunde entspricht. Zum Vergleich: Der aktuelle PPS erreicht nur 1 MHz.

Doch so wichtig die Datenerfassung auch ist – mit den genauen Informationen müssen die Straßenmeistereien und Gemeindedienstleister erst einmal arbeiten. Die Zahl der Probleme, die die schärferen Daten offenlegen, könnten sie überfordern. Un außerdem muss dafür ein Etat her. Manchmal wird der einfach gar nicht abgerufen: In der deutschen Bundeshauptstadt Berlin blieb zuletzt ein Etatposten aus dem "Schlagloch-Sonderprogramm" einfach liegen. (bsc)