Automatisierung verändert den Asphalteinbau
Im modernen Straßenbau werden Fertiger zunehmend zum technischen Kern automatisierter Einbauprozesse. Präzise, sicher und ressourcenschonend zu arbeiten, ist unter den aktuellen Rahmenbedingungen der Bauwirtschaft keine optionale Optimierung mehr, sondern eine strukturelle Notwendigkeit. Genau hier setzen Assistenz- und Automatisierungssysteme an, die nicht nur einzelne Arbeitsschritte unterstützen, sondern die Prozesslogik der Maschine grundlegend erweitern.
Rahmenbedingungen unter strukturellem Druck
Straßenbauunternehmen sehen sich weltweit mit einer Verdichtung der Anforderungen konfrontiert. Fachkräftemangel, volatile Rohstoffmärkte, steigender Kosten- und Termindruck sowie verschärfte Umwelt- und Qualitätsstandards verändern die operative Realität auf Baustellen nachhaltig. Hinzu kommen wachsende Dokumentations- und Nachweispflichten, die zusätzliche Prozesssicherheit erfordern.
Vor diesem Hintergrund gewinnen digitalisierte Maschinenkonzepte an Bedeutung. Sie reduzieren manuelle Eingriffe, stabilisieren Abläufe und minimieren Fehlerquellen. Besonders Straßenfertiger nehmen dabei eine Schlüsselrolle ein, da sie unmittelbar die Ebenheit, Profilgenauigkeit und Materialeffizienz des Einbaus bestimmen.
Strich-5-Fertiger als Plattform für integrierte Automatisierung
Mit der Strich-5-Generation hat der Hersteller Joseph Vögele AG eine Maschinenarchitektur etabliert, die konsequent auf die Integration digitaler Assistenzsysteme ausgelegt ist. Diese Plattform verbindet Maschinensteuerung, Sensorik und Softwarelösungen zu einem durchgängigen Systemansatz, in dem Automatisierung nicht als Zusatzfunktion, sondern als integraler Bestandteil des Einbauprozesses verstanden wird.
Innerhalb dieses technologischen Rahmens kommen Lösungen wie Grade Assist, AutoTrac und Smart Pave zum Einsatz. Ergänzend liefern cloudbasierte Anwendungen wie der Wirtgen Group Performance Tracker (WPT) Paving Echtzeitdaten zur Prozessanalyse und Optimierung des Einbaus. „Wir gestalten unsere Maschinen so, dass sie ein optimales Team mit den Bedienern bilden. Die Fertiger übernehmen routinemäßige oder repetitive Aufgaben, damit sich die Bediener auf den eigentlichen Einbau und die Überwachung der Qualität konzentrieren können”, sagt Bastian Fleischer, Leiter Produktmanagement bei Vögele.
Assistierte Profilsteuerung im Einbauprozess
Das Assistenzsystem Grade Assist erweitert die bestehende Nivellierautomatik Auto Grade Plus und unterstützt insbesondere beim Einbau komplexer Dach- und Querprofile. Bediener definieren Zielwerte, Neigungen und Streckenparameter direkt an der Maschinenkonsole. Nach Aktivierung übernimmt das System die kontinuierliche Annäherung an die vorgegebenen Werte.
Damit entfällt die bislang manuelle, schrittweise Anpassung der Neigung während des Einbaus. Das reduziert typische Abweichungen im Asphaltbild und sorgt für gleichmäßigere Übergänge, insbesondere bei wechselnden Profilgeometrien. „Indem Grade Assist die Steuerung der Neigung übernimmt, werden Bediener entlastet und können sich auf die Überwachung der eingegebenen Parameter und andere qualitätsrelevante Faktoren konzentrieren“, sagt Fleischer.
Fertiger: Automatisierte Steuerung über physische Referenzen
AutoTrac erweitert den Automatisierungsansatz um die Führung entlang realer Baustellenstrukturen. Das System nutzt Sensorik, um physische Referenzen wie Leitdrähte, Kanten oder Bordsteine zu erfassen und die Einbaubreite sowie Fahrtrichtung entsprechend zu steuern.
Die Lösung basiert auf mehreren kombinierbaren Modulen, darunter Edge Control, Steering Control, Edge Detection und die Möglichkeit einer festen Bohlenbreite. Je nach Baustellensituation lassen sich unterschiedliche Referenzarten nutzen und flexibel kombinieren.
Bei Einsatz eines Leitdrahts erfolgt die automatische Führung der Bohle über einen Ultraschallsensor entlang dieser Linie. Dadurch kann eine konstante Einbaubreite mit nur einer Referenzseite realisiert werden, während die gegenüberliegende Seite synchron nachgeführt wird. Sind beidseitige Referenzen vorhanden, sind auch variable Breitenführungen möglich. Bei Raupenfertigern kann zusätzlich die Fahrtrichtung entlang des Leitdrahts stabilisiert werden.
Alternativ können bauliche Kanten wie Fräsränder oder Bordsteine als Referenz dienen. In diesem Fall erkennt ein LIDAR-Sensor die Struktur vor dem Seitenschild und führt die Bohle entlang der Kontur. Bereits geringe Höhenprofile ab etwa zwei Zentimetern werden dabei zuverlässig detektiert. Das Ergebnis ist ein präziser Kantenverlauf bei gleichzeitig reduziertem Materialeinsatz, insbesondere wenn nur eine Referenzseite vorhanden ist.
Digitale Trassenführung im vernetzten Einbau
Mit Smart Pave wird die Steuerung des Fertigers vollständig in ein digitales Referenzsystem überführt. Einbaubreite, Position und Richtung werden nicht mehr physisch, sondern auf Basis virtueller Planungsdaten gesteuert.
Der Prozess beginnt im digitalen Baustellenmanagement: Das CAD-Modell der Trasse wird in das John Deere Operations Center übertragen und dort validiert. Nach Freigabe werden die Geometriedaten vor Baustellenbeginn über das Bediendisplay auf die Maschine übertragen.
Die Strich-5-Fertiger greifen anschließend direkt auf diese Daten zu und folgen der definierten Trasse automatisiert. Die Positionsbestimmung erfolgt über ein Doppelantennensystem, ergänzt durch ein RTK-Korrekturmodul, das eine Genauigkeit im Zentimeterbereich ermöglicht.
„Smart Pave sorgt für einen besonders exakten Einbau, der Überbreiten verhindert und damit Material und Kosten spart“, sagt Fleischer. „Außerdem ist die Lösung effizient und anwenderfreundlich: Bediener haben keinen Montageaufwand, das Datenhandling ist einfach, transparent und führt dank automatischer Fehler-Analyse zum gewünschten Ergebnis.“ Neben der Effizienzsteigerung trägt das System auch zur Arbeitssicherheit bei, da Markierungsarbeiten reduziert und gefährliche Arbeitssituationen im Baustellenumfeld minimiert werden.
Entwicklung hin zur systemischen Automatisierung
Die Entwicklung zeigt eine klare technologische Linie: Automatisierung wird nicht als isolierte Funktion verstanden, sondern als systemischer Bestandteil moderner Fertigerarchitekturen der Strich-5-Generation. Der Bediener bleibt dabei zentral, verschiebt seinen Fokus jedoch zunehmend von direkter Steuerung hin zur Prozessüberwachung.
„Letztendlich verfolgen wir mit unseren Automatisierungslösungen ein Ziel: Einbauprozesse mit wenig Aufwand präziser, schneller, sicherer und ressourcenschonender zu gestalten“, sagt Fleischer. Die Systeme Grade Assist, AutoTrac und Smart Pave bilden dabei ein skalierbares Baukastensystem, das sich an unterschiedliche Projektanforderungen anpassen lässt und sowohl im Neubau als auch in der Sanierung eingesetzt wird.
Fotos: Vögele
