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Unsichtbare Waage im Asphalt: Dresden baut Sensoren in die Bergstraße

Ein Techniker im neongelben T-Shirt und blauer Jeans kniet auf der Straße und setzt eine lange Kistler-Metallschiene präzise in eine Fräsrinne im Asphalt ein. Im Hintergrund steht ein großer grüner Lkw.
Kistler-Servicetechniker Lukas Riedel installiert auf der Bergstraße einen Smart-City-Sensor. Die hochpräzise Technik der Firma erfasst künftig das Gewicht rollender Lkw vollautomatisch. Foto: CdH
Von: Cornelius de Haas
Zwischen Kohlenstraße und Böllstraße stecken acht Sensoren im Asphalt. Sie verraten der Stadt, wann die Fahrbahn kaputtgeht, lange bevor der erste Riss zu sehen ist.

Dresden. Auf der Bergstraße entsteht gerade eine Straße, die jeden Laster wiegt, ohne dass der Fahrer etwas davon bemerkt. Seit Dienstag ist die Einfallstraße von der A17 stadteinwärts auf Höhe der Böllstraße nur einspurig befahrbar, vorbei geht es mit Tempo 30. Eigentlich sollte die Einschränkung an diesem Freitag enden. Weil neben den acht Achslastsensoren im Asphalt noch ein Mast für die Messung der Oberflächentemperatur errichtet werden muss, dauert sie eine Woche länger, bis Freitag, 24. Juli. Mit der Anlage geht die vierte Verkehrsmessstelle in Betrieb, die die Landeshauptstadt im Rahmen des Modellprojekts Smart City einrichtet.

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Wie die Achslastsensoren auf der Bergstraße funktionieren

Für den Einbau fräsen die Arbeiter 1,75 Meter lange, rund sieben Zentimeter breite und etwa sechs Zentimeter tiefe Rinnen in die Straßenoberfläche. Darin werden die balkenförmigen Sensoren mit einer Masse aus Füllstoffen und Epoxidharz eingeklebt, die anschließend aushärtet. Für die Kabel kommen zusätzlich schmale Schlitze in den Belag, die danach mit Bitumen verschlossen werden.

Ein Mann im hellblauen Hemd und einer orangefarbenen Warnweste zeigt auf Fahrbahnmarkierungen auf dem Asphalt. Im Hintergrund fährt ein blaues Auto vorbei. Rechts steht eine rot-weiß gestreifte Absperrung mit gelber Leuchte.
Peter Lebelt vom Straßen- und Tiefbauamt zeigt die neue Messstelle an der Bergstraße. Hier wiegen unsichtbare Sensoren im Asphalt rollende Lkw. Wegen Restarbeiten dauert die Sperrung bis zum 24. Juli. Foto: CdH

Im Inneren jedes Sensors steckt ein Piezo-Kristall. Rollt ein Rad darüber, wandelt er die Last in einen Stromimpuls, den ein Datenlogger am Straßenrand getrennt nach Rollspur auswertet. Eine Kontaktschleife zwischen den Sensoren erkennt Anfang und Ende jedes Fahrzeugs. So lassen sich die einzelnen Radlasten zu einem Fahrzeug zusammenfassen, das Gesamtgewicht ermitteln und aus dem zeitlichen Abstand der Impulse auch die Geschwindigkeit ablesen.

Ein gewogener Lkw fährt zehnmal zur Kontrolle

Damit die Werte stimmen, wird die Messstelle mit einem Kalibrierfahrzeug eingestellt. Ein vorher gewogener Lkw fährt zehnmal mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten über die Sensoren, bis die gemessenen Daten mit dem bekannten Gewicht übereinstimmen.

Neben dem Gewicht erfasst die Anlage die Temperatur, und zwar auf der Fahrbahn und in mehreren Tiefen darunter. Die Oberflächentemperatur misst ein eigener Mast am Straßenrand, dessen Aufbau die Bauzeit nun verlängert. An der Bergstraße kommen zusätzlich Wetterdaten hinzu: Windgeschwindigkeit, Niederschlagsmengen und Lufttemperatur und -feuchtigkeit.

Was Hitze, Kälte und Gewicht mit der Fahrbahn machen

Aus dem Zusammenspiel dieser Werte will die Stadt herauslesen, wie Hitze, Kälte und das Gewicht der Fahrzeuge im Jahresverlauf auf den Asphalt wirken. Daraus lasse sich ableiten, wie stark eine Fahrbahn beansprucht werde und wie schnell sie altere, so die Landeshauptstadt.

Der Vorteil gegenüber dem bloßen Blick auf die Straße liegt im Zeitpunkt. Risse und Spurrinnen zeigen einen Schaden erst, wenn er da ist. Die Sensoren sollen die Belastung schon vorher erfassen, damit sich eine Sanierung planen lässt, bevor die Reparatur teuer wird.

Vier Messstellen in Dresden, eine fünfte folgt im August

Mit der Bergstraße geht die vierte Smart-City-Messstelle in Betrieb. Drei weitere stehen bereits auf der Tharandter Straße, der Dohnaer Straße und der Washingtonstraße. Im August kommt eine fünfte auf der Stauffenbergallee dazu, eine sechste ist auf der Bautzner Landstraße in Weißig in Planung.

Die Standorte seien systematisch über das Stadtgebiet verteilt, teilt die Stadt mit, damit sich zuverlässige Aussagen über den Verkehrszufluss in die Stadt treffen ließen. Die Technik einer Messstelle kostet 60.000 Euro, ihr Einbau rund 50.000 Euro. Ausgeführt werden die Arbeiten  von der Dresdner Verkehrstechnik GmbH (DVT).

Zwei Bauarbeiter in orangefarbener Arbeitskleidung arbeiten an einer Baustelle auf einer gesperrten Straße. Ein Arbeiter steht neben einer Asphaltfräse, der andere hantiert mit gelben Kabeln an einer Grube am Straßenrand.
Präzisionsarbeit für die Smart City: Auf der Bergstraße verlegen Arbeiter Kabel für die neue digitale Achslastmessung. Die Technik kostet rund 60.000 Euro. Foto: CdH

Im laufenden Betrieb bleibe es günstig. Strom und Datenübertragung für alle Messstellen zusammen kämen auf rund 1000 Euro im Jahr, sagt Peter Lebelt (45), Sachgebietsleiter Technische Kontrolle im Straßen- und Tiefbauamt.

Spezialfahrzeug erfasst Risse ab einem halben Millimeter

Parallel zu den festen Messstellen fährt seit dem 22. Juni und noch bis September ein orangefarbenes Spezialfahrzeug der Firma Lehmann + Partner rund 1.830 Kilometer Dresdner Straßennetz ab. Mit Laserscannern, Sensoren und hochauflösenden Kameras erfasst es Schlaglöcher, Spurrinnen, Erhebungen und Risse bereits ab einer Breite von 0,5 Millimetern. Gesichter und Kennzeichen würden vor der Auswertung automatisch anonymisiert, versichert die Stadt.

Die Daten aus Befahrung und Messstellen sollen künftig eine softwaregestützte Prognose ermöglichen, welche Straße mit welcher Priorität saniert werden muss. Damit ließen sich die Mittel für den Straßenbau gezielter einsetzen und Baustellen seltener und kürzer planen, heißt es. Wichtig für eine belastbare Prognose sei allerdings, dass die Daten über mehrere Jahre kontinuierlich erhoben würden. Die aktuelle Befahrung setzt eine Reihe fort: Schon 2015 und 2021 hat die Stadt ihr Netz auf diese Weise vermessen.

1,3 Millionen Euro, zu 65 Prozent gefördert

Das gesamte Projekt „Strategisches Erhaltungsmanagement" mit Messstellen und Straßenzustandsbefahrung umfasst rund 1,3 Millionen Euro, wovon rund 380.000 Euro auf die Befahrung und ihre Auswertung entfallen. Davon trägt die Kreditanstalt für Wiederaufbau über das Smart-City-Förderprogramm des Bundesbauministeriums 65 Prozent, den Rest zahlt die Landeshauptstadt Dresden. Weitere Informationen bietet die Stadt unter smartcity.dresden.de.

Service: Die Bergstraße ist stadteinwärts auf Höhe der Böllstraße nur einspurig befahrbar, es gilt Tempo 30. Die zunächst bis Freitag, 17. Juli, geplante Einschränkung dauert wegen des Temperaturmasts eine Woche länger, bis Freitag, 24. Juli. Stadtauswärts gibt es keine Behinderungen.

Cornelius de Haas
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Cornelius de Haas

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