Lkw, die selbstständig ihre Ladung wiegen und Schlaglöcher melden: Was futuristisch klingt, ist an der Fachhochschule Dortmund Realität geworden. Im Forschungsprojekt „CargoTrailSense AI“ hat ein Team um Prof. Dr. Yves Rosefort eine innovative Sensorlösung entwickelt, die nicht nur Logistikprozesse beschleunigen soll, sondern auch den Straßenbau entlasten kann.
Das vom Bundesministerium für Verkehr (BMV) geförderte Projekt liefert nun zum Abschluss vielversprechende Daten, die bereits das Interesse des Bundesamtes für Straßen- und Verkehrswesen geweckt haben.
Lkw sind das Rückgrat des Warenverkehrs und sorgen täglich dafür, dass Industrie, Handel und Versorgung funktionieren. Damit Transportketten effizient, sicher und infrastrukturschonend bleiben, braucht es präzise Informationen – etwa zur Beladungssituation, zur Achslast und zu Beanspruchungen unterwegs. Genau hier setzt das Forschungsprojekt „CargoTrailSense AI“ an. Ein Team des Fachbereichs Maschinenbau stattete Lkw-Trailer mit einer Kombination aus Dehnungsmessstreifen, Beschleunigungssensoren und intelligenter Auswertungssoftware aus, um den Anhänger in ein fahrendes Messlabor zu verwandeln.
In Zusammenarbeit mit mehreren Speditionen und dem Projektpartner ContiTech wurden zudem neue Luftfederbeläge mit integrierten Sensoren in verschiedenen Trailer-Modellen eingebaut und auf unterschiedlichen Routen im realen Betrieb getestet, um eine breite Datenbasis zu schaffen.
Präzise Daten statt Wartezeiten an der Waage
Die Ergebnisse zeigen das Potenzial der Technik: Bei der Ermittlung der Lastverteilung erreichen die Sensoren eine sehr hohe Genauigkeit. Im kalibrierten Trailer lag die Abweichung gegenüber der Waage unter einem Prozent. Für Speditionen kann das ein entscheidender wirtschaftlicher Faktor werden, da Wartezeiten an stationären Wiege-Einrichtungen entfallen würden und die Lastverteilung kontinuierlich während der Fahrt überwacht würde. Eine Überladung – und die damit verbundenen Bußgelder – können so effektiv verhindert werden. Gleichzeitig ermöglicht das System eine vorausschauende Wartung, da Verschleiß an den Reifen oder Defekte an den Bremsen frühzeitig durch Veränderungen in den Sensordaten erkannt werden.
„Wir haben mit diesem Projekt gezeigt, dass durch die Kombination verschiedener Sensoren und einer ausgeklügelten Technik am Lkw-Anhänger ein hochkomplexes, aber enorm leistungsfähiges System möglich ist“, resümiert Prof. Dr. Yves Rosefort, der das Projekt an der FH Dortmund leitete.
Lkw als „Straßenscanner“
Besonders interessant an den Forschungsergebnissen ist die Straßenzustandserfassung. Aus den Sensordaten kann das System während der Fahrt den Zustand der Straße berechnen und erreicht dank KI-Unterstützung eine Genauigkeit von 80 Prozent. In Kombination mit der Achslast-Erfassung bekommen Straßenbauer so nicht nur schneller Informationen über Straßenschäden, sondern erhalten zugleich präzise Daten darüber, welchen realen Belastungen die Fahrbahnen ausgesetzt sind. Diese Daten können dann bei der Instandhaltung und Planung von Neubauten berücksichtigt werden.
Mehrwert für den Erhalt der Infrastruktur
Bislang versuchte man, solche Daten mit hohem Aufwand durch Sensorik innerhalb der Straße punktuell zu ermitteln – ein teures und unflexibles Unterfangen im Vergleich zur mobilen und dauerhaften Datenerhebung durch die Lkw selbst. „Die Wiegesysteme messen zudem nur das statische Gewicht. Für die Abnutzung der Straßen ist jedoch die dynamische Achslast viel relevanter. Unsere Daten schließen diese Lücke und bieten einen echten Mehrwert für den Erhalt der Infrastruktur“, erklärt Marius Jones, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Projektteam an der FH. Das Bundesamt für Straßen- und Verkehrswesen (BASt) hat bereits Interesse an den Forschungsdaten angemeldet, um darauf aufbauende Projekte zu prüfen. Marius Jones sieht in der Technologie einen notwendigen Schritt für die Zukunft des Güterverkehrs. „Früher oder später wird eine solche Sensorik in Lkw standardmäßig verbaut werden müssen“, ist er überzeugt.
Neue Finanzierungsansätze
Trotz der technischen Erfolge gibt es bis zur Serienreife und Markteinführung noch einiges zu tun. Damit Speditionen und Hersteller das System standardmäßig verbauen, muss es noch günstiger werden. Denn der Logistikmarkt ist hart umkämpft, sodass geringe Zusatzkosten entscheidend sein können. Die Forscher diskutieren daher auch neue Finanzierungsansätze: Denkbar wären etwa Maut-Nachlässe für Speditionen, die ein solches System nutzen und die gewonnenen Zustandsdaten der Allgemeinheit zur Verfügung stellen. Ineffizient beladene Trailer und unnötige Standzeiten verursachen schon heute hohe wirtschaftliche Schäden, die durch diese intelligente Technik vermieden werden könnten.
