In Finnland gibt es etwa 51.500 Kilometer asphaltierte Straßen. Rund 8.000 Kilometer davon waren Ende 2022 in einem schlechten Zustand. Mithilfe der von Roadscanners entwickelten Mess- und Analysetechnik für Straßen und Wege können die grundlegenden Ursachen von Schäden ermittelt werden. Somit können vorausschauende Maßnahmen eingeleitet werden, die Kosten im Lebenszyklus einer Straße reduziert.
Straßenschäden erkennen mithilfe von LiDAR-Sensoren
30.10.2023
Beratung, Software und Geräte von Roadscanners
Roadscanners ist ein globales Unternehmen für Beratung, Software sowie Verkaufs von Forschungs- und Messgeräten für das Management und die Instandhaltung von Verkehrsinfrastruktur. Es konzentriert sich auf die Überwachung und Analyse des Zustands von Straßen, Wegen, Brücken und Flughäfen. Das Verfahren von Roadscanners hat sich bei der Untersuchung sowohl von Straßennetzen kleiner Gemeinden wie auch von größeren Straßennetzen von Tausenden von Kilometern als effizient erwiesen. Je größer das Straßennetz, desto größer sind die möglichen Einsparungen.
Die verwendete RDLS-Grid-Technik wird auch zum Laserscanning von Stromleitungen von Helikoptern aus eingesetzt, um Sturmschäden zu verhindern. Damit können Areale identifiziert werden, in denen Bäume oder Bewuchs entfernt werden sollten, um Sturmschäden durch umstürzende Bäume zu vermeiden.
Analyse via Video, Bodenradar, Laserscanner oder Wärmebildkamera
Zu den von Roadscanners eingesetzten Forschungs- und Analysetechniken gehören Video, Bodenradar, Laserscanner, Wärmebildkamera und Beschleunigungsmesser. Der Bodenradar kann bis zu drei Meter unter die Straßenoberfläche vordringen. Mit einem Laserscanner wird die Straßenoberfläche oberhalb des Bodens, einschließlich der Grabenböschungen, analysiert. Der von Roadscanners verwendete Laserscanner ist ein 2D-LiDAR-Sensor LMS5xx von SICK. Derzeit werden in den Fahrzeugen je nach Messbedarf ein oder zwei Laserscanner gleichzeitig eingesetzt. Die Geschwindigkeit des Messfahrzeugs beträgt etwa 30–80 km/h.
Die robusten 2D-LiDAR-Sensoren sind hier ideal geeignet, da die Integration der Software in das Gerät sehr einfach ist. Jani Irvankoski von Roadscanners erinnert sich daran, dass sein erster Codierauftrag vor 13 Jahren darin bestand, einen Laserscanner von SICK zu integrieren – bis heute ist ihm kein Geräteausfall bekannt. Die Kooperation mit SICK ist sehr bewährt und der zuständige Verkaufsleiter Villa Sarviaho ist vor Ort, um Trends und neue Produktentwicklungen vorzustellen.
Reagieren, bevor die Schäden überhaupt sichtbar werden
Der häufigste und größte Risikofaktor für die Beschädigung eines Straßenbelags ist Wasser. Wenn der Untergrund nass ist, verringert sich die Tragfähigkeit der Straße und sie ist anfälliger für Schäden. Beispielsweise sollten die Schneewälle am Straßenrand im Winter rechtzeitig geräumt werden, damit bei ihrem Abschmelzen kein Wasser in den Straßenunterbau eindringt.
Die Messungen der Straße und des Straßenumfelds mit den 2D-LiDAR-Sensoren wurden im Frühjahr durchgeführt, bevor die Gräben mit Vegetation bewachsen sind. Diese erschwert ansonsten eine präzise Messung der Tiefe der Gräben.
Ein weiterer Vorteil des präzisen Laserscannings ist seine Wiederholgenauigkeit, die es ermöglicht, Rillenbildung und den Zustand der Grabensohle durch wiederholte Messungen, beispielsweise von Jahr zu Jahr, zu überwachen. So kann rechtzeitig auf Veränderungen reagiert werden, bevor es zu ernsthaften Schäden an der Straße kommt. Auch sind die Reparaturen dann in der Regel günstiger.
Wechsel der Jahreszeiten im Blick
Der Wechsel der Jahreszeiten und die Frost-Tau-Zyklen gehören zu den wichtigsten Faktoren, die sich auf den Zustand der Straßen in kalten Regionen auswirken. 60–80 % der Straßenschäden treten im Frühjahr auf, wenn die Straßen am empfindlichsten sind. Typische strukturelle Probleme werden durch starken Verkehr auf Straßenabschnitten mit dünnem Belag und schlechtem Untergrund verursacht. Instandhaltungsmängel sind vor allem auf Mängel bei der Drainage und auf einen unzureichenden Winterdienst zurückzuführen.
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