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Völkel Mikroelektronik: Wie kosten- und zeitintensive Nacharbeiten entfallen sollen

Eine ausreichende Verdichtung des Unterbaus sorgt für eine hohe Tragfähigkeit, die des Asphalts für eine hohe Belastbarkeit. Die Verdichtungsqualität wird häufig lediglich punktuell überprüft, wobei Schwankungen der Homogenität des Dichteniveaus nicht flächendeckend erkannt werden. Kommt es zu über- oder unterverdichteten Schichtlagen, treten Setzungsdifferenzen auf, die Schäden am Bauwerk oder der Fahrbahn bewirken. Abhilfe können Systeme zur flächendeckenden dynamischen Verdichtungskontrolle (FDVK) leisten, die die Qualität bereits während des Einbaus kontrollieren und dokumentieren. Um diesen komplexen Vorgang einfach und dennoch genau zu gestalten, hat Völkel Mikroelektronik mit seinem FDVK-Navigator ein intuitiv bedienbares System entwickelt, das gleichermaßen für den Erd- sowie Asphaltbau geeignet ist. Das Unternehmen stellt den FDVK-Navigator auf der Bauma vor.

Sensoren des FDVK-Navigators dokumentieren neben der Verdichtungsleistung unter anderem die Oberflächentemperatur bei der Asphaltierung sowie die Bodenbeschaffenheit in Echtzeit. Werden mehrere Walzen miteinander vernetzt, erhalten die Fahrer sowie die Bauverantwortlichen einen besseren Überblick über den Stand der Verdichtung.

»Umfassende Kostenanalysen haben deutlich gezeigt, dass die Langlebigkeit der Asphaltschichten wesentlich von der Tragfähigkeit und der Verdichtung der darunterliegenden Schichten abhängt« erklärt Dirk Jansen, Geschäftsführer der Völkel Mikroelektronik. Um teure Nacharbeiten bei unzureichender Verdichtung zu vermeiden, werde, so Jansen, idealerweise eine lückenlose Qualitätskontrolle bereits während des Asphalteinbaus durchgeführt. Da konventionelle Punktmessmethoden diese nur stichprobenartig erfassen, werden Systeme zur flächendeckenden dynamischen Verdichtungskontrolle (FDVK) eingesetzt. »Diese sind aber in der Regel komplex in der Anwendung und nicht für jeden Bauunternehmer rentabel, da beispielsweise auch die Implementierung von GNSS-Empfängern und Nachrüstungen wie etwa die notwendige Sensorik oftmals zu teuer sind«, so Jansen. Deshalb habe Völkel Mikroelektronik mit dem FDVK-Navigator ein einfach zu verwendendes, dennoch vielseitiges Verdichtungsmesssystem entwickelt, das sich intuitiv bedienen lasse und neben visualisierbaren Messwerten auch die Qualitätssicherung während des Verdichtungsvorgangs ermögliche. Das System lasse sich werkseitig oder nachträglich in jede Walze, unabhängig vom Typ oder Hersteller, einbauen.

Vorrüstung und Messe-Equipment sind modular anpassbar

Der FDVK-Navigator besteht aus den fest in der Baumaschine installierten Komponenten, zu denen neben der Sensorik auch ein intelligenter Knotenpunkt für den Anschluss des mobilen Messequipments zählt. »Für uns war es wichtig, die Vorrüstung sowie die Messausrüstung als eigenständige Produkte zu konzipieren, die sich gegenseitig ergänzen«, erläutert Jansen. »Dadurch eignet sich das System für die Erstausstattung der Maschinen wie auch für deren Nachrüstung im Feld, unabhängig vom Maschinenhersteller.«

Dank der modularen Funktionsweise kann eine individuell gewünschte Anzahl von Walzenzügen, Tandemwalzen und Asphaltfertigern vorab mit der entsprechenden Sensorik ausgestattet werden. Auf dem Knotenpunkt müssen lediglich die Maschinenparameter gespeichert werden – beispielsweise die Breite der Bandagen und die Art der Walzen. Danach können mithilfe von Magnetfüßen die Baugruppe aus GNSS-Empfänger und Modem sowie per Schnellwechsler das Tablet-Display angeschlossen werden, über die der Anwender sowie der Walzenfahrer alle Daten und Messungen während des laufenden Betriebs überblicken, speichern und weiterleiten kann. Das Mess-Equipment erkennt dann beim Anschluss automatisch die Art der Maschine und stellt die spezifischen Funktionen zur Verfügung.

Je nachdem, ob die Überfahrt dann im Rahmen des Erdbaus oder der Asphaltierung erfolgt, liefern die verschiedenen Sensoren nicht nur den Wert der Bodensteifigkeit und die Oberflächentemperatur. Vielmehr lassen sich umfassende Rückschlüsse auf Qualität und Status der Verdichtung beispielsweise für jede einzelne Überfahrt ziehen. Ebenso kann über die Temperaturmessung eine optimale und einheitliche Asphaltierung sichergestellt werden, sodass lokale Qualitätsmängel in der Oberfläche vermieden werden.


Keine Lücken im Walzschema

Da die verschiedenen Walzen dank der Cloud-Lösung miteinander vernetzt arbeiten, kann das Walzschema lückenlos abgearbeitet werden, selbst wenn es einen Fahrer- oder einen Maschinenwechsel gibt. Dabei nutzt das Völkel-System anstatt einer WLAN-Lösung das Mobilfunknetz, wobei das industrietaugliche, wetterfeste Modem (IP67/69K) durch nationales Roaming eine stabile Netzabdeckung im gesamten Baubereich sicherstellt. »Jeder Fahrer kann nach Anschluss der FDVK-Navigatoren die Arbeit des Kollegen einsehen und beispielsweise den Status einzelner Abschnitte zur Laufzeit überblicken, sodass er mit der Überfahrt an einer anderen Stelle beginnt oder sie an einem bestimmten Punkt fortsetzen kann«, erläutert Jansen.

Da die gemessenen Daten direkt über die Cloud abgerufen werden können, ist bereits während der Arbeiten der aktuelle Baustellen- und Qualitätsstatus für den Projektleiter einsehbar. Zusätzlich können die gesammelten Informationen im Nachhinein einen Überblick über den Baustellenverlauf geben und als Grundlage für Schulungen oder ähnliche Projekte dienen. Völkel Mikroelektronik hat dafür die Software CompactDoc entwickelt, die als Remote-, Diagnose- und Dokumentations-Tool fungiert, in dem unter anderem auch Points of Interest (POI) wie beispielsweise Messpunkte angegeben werden können.     §

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