Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer "Stresstester" für Schweizer Strassen

24.08.2007
Ein Verkehrslastsimulator, so gross wie ein Sattelzug, ist an der Empa eingetroffen. Die Maschine soll Strassenbeläge untersuchen und dadurch den richtigen Zeitpunkt für allfällige Sanierungsarbeiten ermitteln.

Bevor der zwölf Meter lange und drei Meter hohe Koloss allerdings auf Schweizer Strassen eingesetzt wird, muss er in den nächsten drei Monaten unter den Augen der Empa-Experten beweisen, dass er kann, was er verspricht: Strassen starkem Stress aussetzen, so dass ihre Beläge in Windeseile altern und verschleissen.

"Diese Maschine ist weltweit ein Unikat - und wir haben ihren Bau initiiert, sagt Manfred Partl nicht ohne Stolz. Partl leitet die Empa-Abteilung Strassenbau/Abdichtungen, die unter anderem widerstandsfähige, dauerhafte und lärmarme Strassenbeläge erforscht, entwickelt und testet.

Schliesslich soll eine Strasse mindestens dreissig Jahre halten, ohne als Dauerbaustelle lästige Staus zu verursachen. Vor allem der Wechsel von Hitze und Frost setzt einer Strasse zu. Sind die Temperaturunterschiede extrem und fallen die Temperaturen weit unter den Gefrierpunkt, zieht sich der Asphalt zusammen und reisst. Auf viel befahrenen Strecken drohen zudem gefährliche Spurrinnen, die bei Regen zu Aquaplaning und Unfällen führen können.

... mehr zu:
»Asphalt »ETH »Simulator »Strassen »Strassenbelag

Von der Idee zur mobilen Grossanlage

Die Idee, eine Grossversuchsanlage zur beschleunigten Verkehrslastsimulation zu beschaffen, entstand im Jahr 2004. Der neue Simulator sollte die alte Asphalt-Testanlage der ETH auf dem Empa-Gelände ersetzen. Ein wichtiger Anspruch an die neue Anlage: Sie sollte mobil sein und so den Strassencheck vor Ort ermöglichen. Waren bislang gewissermassen die Strassen zur Empa gekommen - die Empa-Fachleute untersuchten aus Strassen herausgeschnittene Stücke, um den Sanierungsbedarf zu ermitteln -, lassen sich nun mit dem neuen mobilen Simulator ganze Strassen im Schnellverfahren testen. Die Riesenmaschine namens "MLS10" simuliert mit Hilfe von vier Lasträdern, die auf einer Schiene rund um die Uhr über den Asphalt rollen, 6000 Überfahrten pro Stunde. "Eine Strassenabnutzung, wie sie an einer stark befahrenen Strasse wie der Zürcher Rosengartenstrasse innerhalb eines Jahres passiert, schafft unsere Maschine in etwa zwei Wochen", erklärt Partl. Das ist der ultimative Stresstest.

Gebaut wurde die Maschine von einer südafrikanischen Firma in Kapstadt nach Plänen der Universität von Stellenbosch, die ersten Tests liefen in Mozambique. Zusammen mit dem Institut für Geotechnik der ETH Zürich initiierte Partls Team ein Forschungsprojekt, das vorsieht, die Versuchsanlage zu evaluieren und bei guten Resultaten möglicherweise in der Schweiz zu etablieren. Partl und sein Kollege Markus Caprez von der ETH waren in Mozambique, als der Prototyp im Einsatz war, um ihn auf Herz und Nieren zu prüfen. Ihr Urteil: Exzellent im Strassenverschleiss, aber die Maschine machte einen Höllenlärm. "Die hätten wir so niemals in der Schweiz betreiben können", sagt Partl. Nachdem die Südafrikaner ein Gehäuse aus Stahl und Lärmschutzmatten um das dröhnende Herz der Maschine gelegt hatten, durfte der Koloss in die Schweiz einreisen.

Praxistest auf Schweizer Autobahn

"Nun hoffen wir, dass er unsere guten Schweizer Strassen tüchtig martert", sagt Partl. Der Strassenabschnitt, auf dem die Maschine ab September eine Dauerbefahrung simulieren wird, befindet sich auf einer Verlängerung der Oberlandautobahn in Höhe Hinwil. "Der Verkehr wird durch die Versuche nicht beeinträchtigt", so Partl weiter. Nach zwei Wochen soll das Ausmass der Zerstörung erstmals ausgewertet werden. Wie lange der Simulator in Hinwil zu tun haben wird, hängt davon ab, wie lange er braucht, um das Stück Strasse zu zerstören. Maximal zwei Monate, glaubt Partl, wird es dauern.

Erfüllt der Riesensimulator in der Probephase die Anforderungen, ist er so gut wie gekauft und wird dann gemeinsam von der Empa und dem Institut für Geotechnik der ETH betrieben. Mit einem durchaus anspruchsvollen Aufgabenportfolio: Das Gerät soll zum einen bestehende Strassenbeläge überprüfen. Schliesslich sind die Strassen das längste Bauwerk der Schweiz. Allein für die 1600 Kilometer Nationalstrassen fallen jährlich etwa drei Milliarden Franken für Reparatur- und Erhaltungskosten an. "Der Simulator hilft uns, die Restlebensdauer des Asphalts zu ermitteln", so Partl. Daraus lässt sich dann der optimale Zeitpunkt für eine Sanierung ableiten, so dass eine Strasse über mehrere Jahre weiterhin glatt und rissfrei bleibt. Ein enormes Sparpotenzial.

Ausserdem soll mit Hilfe des Simulators die Erforschung neuer Baustoffe und Beläge Aufschwung erhalten. Offenporiger Asphalt zum Beispiel, im Volksmund als Flüsterasphalt bekannt, besitzt viele Vorteile gegenüber herkömmlichem Asphalt. Er ist weniger lärmig beim Überfahren und Regen saugt er auf wie ein Löschblatt. Allerdings befürchten Experten, aufgrund bisheriger Erfahrungen, dass er mechanisch weniger widerstandsfähig und dauerhaft ist als klassischer Asphaltbeton. Mit Hilfe der Grossanlage lassen sich zudem weitere leistungsfähige Strassenbeläge - beispielsweise armierte oder wiederverwendete Altbeläge - unter realen Verkehrs- und Klimabedingungen entwickeln und evaluieren. Der Dino, wie ihn Partl nennt "schafft die Möglichkeit, rasch und kostengünstig mit neuen Strassenbelägen auf veränderte Verkehrs-, Klima- und Umweltanforderungen zu reagieren. Mit unserem bisherigen Minisimulator war das nur sehr beschränkt möglich."

Fachliche Informationen:
Prof. Dr. Manfred Partl, Strassenbau/Abdichtungen, Tel. +41 44 823 41 13, manfred.partl@empa.ch
Redaktion:
Dr. Sabine Borngräber, Kommunikation, Tel. +41 44 823 4916, sabine.borngraeber@empa.ch

Dr. Sabine Borngräber | idw
Weitere Informationen:
http://www.empa.ch

Weitere Berichte zu: Asphalt ETH Simulator Strassen Strassenbelag

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verkehr Logistik:

nachricht Hubschrauberflüge unter Extrembedingungen simulieren
27.12.2016 | Technische Universität München

nachricht HS Trier stellt neues Elektrofahrzeug für Nahverkehr vor – Weltneuheit im Bereich Mobilität
23.12.2016 | Hochschule Trier

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verkehr Logistik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Im Focus: Studying fundamental particles in materials

Laser-driving of semimetals allows creating novel quasiparticle states within condensed matter systems and switching between different states on ultrafast time scales

Studying properties of fundamental particles in condensed matter systems is a promising approach to quantum field theory. Quasiparticles offer the opportunity...

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Intelligente Haustechnik hört auf „LISTEN“

17.01.2017 | Architektur Bauwesen

Satellitengestützte Lasermesstechnik gegen den Klimawandel

17.01.2017 | Maschinenbau