Laserscanner nehmen Straßenbeläge ins Visier
Mit einem neuen Laserscanner lassen sich Straßenoberflächen auch noch bei 100 km/h hochaufgelöst in 3D vermessen.
Die Beschaffenheit von Straßen oder allgemein von Fahrbahnoberflächen ist ausschlaggebend für deren Sicherheit und Komfort. Die zuständigen Behörden bewerten daher regelmäßig das gesamte Straßennetz anhand einer Vielzahl von Daten. Mit Hilfe des von Fraunhofer IPM entwickelten Pavement Profile Scanners lassen sich 3D-Daten der Straßenoberfläche mit Messfahrzeugen im laufenden Verkehr erfassen – und das bei einer Geschwindigkeit von bis zu 100 Stundenkilometer.
Abb.: Der Pavement Profile Scanner PPS erstellt ein hochauflösendes 3-D-Abbild der Straßenoberfläche – und das bei einer Fahrgeschwindigkeit von 100 km/h. (Bild: Fraunhofer IPM)
Ein einzelner hochauflösender Scanner genügt, um die Fahrbahnoberfläche auf einer Breite von vier Metern mit einem Laserstrahl abzutasten. Der Pavement Profile Scanner PPS des Fraunhofer-Instituts für Physikalische Messtechnik IPM in Freiburg ist die Weiterentwicklung einer in der Bahnmesstechnik bereits bewährten Technologie. Er ist kaum größer als ein Schuhkarton und wird in etwa drei Metern Höhe über der Straße auf einem Messfahrzeug montiert. Aus dem reflektierten Licht lassen sich Rückschlüsse auf die Oberflächenbeschaffenheit der Fahrbahn ziehen. Gemessen wird die Laufzeit des modulierten Laserstrahls über die Phasenverschiebung zwischen Messstrahl und reflektiertem Strahl.
Diese in vielen mobilen Laserscanner-Anwendungen bewährte Technologie ermöglicht eine hohe Messgenauigkeit bei gleichzeitig hoher Messgeschwindigkeit – eine Million Punktmessungen pro Sekunde sind möglich und erlauben die hohe Fahrgeschwindigkeit des Messfahrzeugs. Die Laufzeit vom Scanner zur Straße und zurück liefert den Abstand zur Straßenoberfläche – und zwar Punkt für Punkt. Durch das Abrastern und durch die Fahrzeugbewegung entsteht aus einzelnen Punktmessungen letztendlich dann das dreidimensionale Abbild des Fahrbahnbelags.
Mit dem Pavement Profile Scanner des IPM könnte man die Qualität der Straßenoberfläche europaweit quasi im Vorbeifahren ermitteln. Neben der üblichen Planung von Reparatur- oder Neubauarbeiten, könnten beispielsweise auch Navigations- oder Fahrerassistenzsysteme auf diese Daten wie auf Straßenkarten zugreifen und Empfehlungen bezüglich Geschwindigkeit und Fahrstrecke machen – ein Vorteil nicht nur für Spezialtransporte. Denn jeder Autofahrer, der im Urlaub schon einmal auf schlechten Straßen umhergeschlichen ist, nur weil diese vom Navi auf Basis einer Straßenklassifizierung empfohlen wurden, wird den Nutzen schnell verstehen.
FhG / OD
