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Entwicklung eines zerstörungsfreien In-situ Prüfverfahrens für die gebundenen Schichten des Oberbaus von Straßen mittels opto-akustischer Messtechnik – ZOPAS

Straßen sind eine zentrale Grundlage moderner Mobilität und Wirtschaft. Ihre nachhaltige Instandhaltung erfordert präzise Kenntnisse über den Zustand der verbauten Materialien. Im Rahmen des Verbundprojekts wird ein neuartiges zerstörungsfreies In-situ-Prüfverfahren entwickelt, das erstmals eine flächenhafte und tiefenaufgelöste Bewertung gebundener Fahrbahnschichten ermöglicht.

Bisher verfügbare Prüfverfahren liefern nur begrenzte Informationen über den strukturellen Zustand von Straßen. Insbesondere fehlen zerstörungsfreie Methoden, die Aussagen über die mechanischen Eigenschaften und den Schichtaufbau unterhalb der Oberfläche ermöglichen. Dies erschwert eine fundierte Planung von Erhaltungsmaßnahmen und führt häufig zu ineffizientem Mitteleinsatz.

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer opto-akustischen Messtechnik, mit der sich konstruktive Zustandsparameter von Straßen zerstörungsfrei, flächenhaft und wirtschaftlich erfassen lassen. Dadurch soll eine deutlich verbesserte Bewertung des Straßenaufbaus sowie eine präzisere Prognose der Restnutzungsdauer ermöglicht werden.

Das Verfahren basiert auf der gezielten Anregung akustischer Wellen in der Fahrbahnstruktur mittels hochenergetischer Laserpulse und deren anschließenden Vermessung. Durch die Kombination moderner Messtechnik, signalverarbeitender Methoden und physikalischer Modellierung können Rückschlüsse auf Materialeigenschaften und Schichtstrukturen gezogen werden. Ergänzend erfolgt eine Validierung durch etablierte Prüfverfahren sowie die Einbindung in bestehende Systeme des Straßenerhaltungsmanagements.

Die entwickelten Methoden ermöglichen eine neue Qualität der Zustandsbewertung von Straßeninfrastruktur. Öffentliche Auftraggeber und Infrastrukturbetreiber profitieren dadurch von fundierteren Entscheidungen bei Sanierungsmaßnahmen, einem effizienteren Einsatz von Ressourcen und einer verlängerten Nutzungsdauer von Verkehrsflächen. Langfristig trägt das Verfahren damit zu einer nachhaltigeren und wirtschaftlicheren Entwicklung der Infrastruktur bei.