Automatisiertes Streuen -Praktische Erfahrungen, Entwicklungen und Empfehlungen

摘要

As far back as the 1980s, the Federal Ministry of Transport in Germany called for the automation of the spreading of de-icing agents for the purposes of winter maintenance. The first step in this direction was the development of the temperature-controlled dosage of de-icers, which was launched on the market in 1994. This spreading method takes into account two decisive factors (namely the pavement temperature and the level of moisture on the pavement) when calculating the amount of de-icer required. This allows for savings of up to 30 per cent. However, despite being recommended in various information papers and the Instructions for Road Winter Maintenance, this method is not being used as widely as expected. Thanks to targeted research projects and tests in the field, knowledge of the impact of de-icing agents and timings as well as developments leading to the optimized application of such agents have been improved and/or implemented over the past ten years. One major step forward in the optimisation of the dosage of de-icing agents has been the development in a research project of an algorithm for the dosage of de-icing agents. The results were used to refine the temperature-controlled, partially automated dosage of de-icing agents. The type of spreading application (preventive and curative) as well as the spreading of liquid de-icing agent, which was introduced in recent years, are now taken into consideration. These ongoing developments and recommendations regarding the requirements for the technology to be used, taking into consideration practical experience in this field, have been integrated into the information paper published by the Working Committee on Winter Maintenance at the Road and Transportation Research Association (FGSV) in 2015. The fundamentals of automated spreading have been extended to include the results of studies and research findings. Technical implementation has already been successfully tested as part of a research project. Short-term forecasts (for the next three hours) provided by Germany's National Meteorological Service, which are needed for preventive spreading, have been successfully integrated into the system online. For full implementation, sensors capable of contactless recording of the pavement condition (dry, moist, wet, ice) are required. Industry has already presented corresponding technology, the quality of which has yet to be tested. To ensure swift implementation, the really relevant factors should be included in a cost-benefit analysis. The system could subsequently be fine-tuned as required.%Bereits in den 80er-Jahren wurde vom Bundesministerium für Verkehr gefordert, die Streustoffdosierung im Winterdienst zu automatisiereren. Mit der Entwicklung der temperaturgesteuerten Streustoffdosierung, welche 1994 im Markt eingeführt wurde, wurde der Anfang gemacht. Bei dieser Steuerung werden mit der Fahrbahntemperatur und der Fahrbahnfeuchte zwei maßgebliche Faktoren für den Taustoffbedarf berücksichtigt. Hiermit sind Einsparpotenziale von bis zu 30 % erzielbar. Diese Technik wird allerdings, obwohl in diversen Hinweispapieren bzw. im Merkblatt für den Straßenwinterdienst empfohlen, nicht in dem erwarteten Umfang genutzt. Durch gezielte Forschungsaufträge und Praxisversuche wurden in den letzten 10 Jahren Erkenntnisse über die Taustoffwirkung und Liegezeiten gewonnen sowie Entwicklungen zur Optimierung der Taustoffausbringung angestoßen bzw. umgesetzt. Ein wesentlicher Fortschritt zur Optimierung der Streustoffdosierung konnte durch die Entwicklung eines Algorithmus für die Streustoffdosierung im Rahmen der Forschung erreicht werden. Die Erkenntnisse wurden für die Weiterentwicklung der temperaturgesteuerten - teilautomatisierten - Streustoffdosierung genutzt. Berücksichtigt werden jetzt die Einsatzarten Präventiv- und Kurativstreuen sowie das in den letzten Jahren eingeführte Flüssigstreuen. Diese Weiterentwicklungen sowie Empfehlungen zu den Anforderungen an die einzusetzende Technik, unter Berücksichtigung vorliegender Praxiserfahrungen, sind in ein 2015 erstelltes Hinweispapier des Arbeitsausschusses Winterdienst der FGSV eingeflossen. Die Grundlagen für die „Automatisierung des Streuens" sind durch die Untersuchungen und Erkenntnisse aus der Forschung erweitert worden. Eine technische Umsetzung wurde bereits im Rahmen der Forschung erfolgreich erprobt. Die für die Präventivstreuung benötigten Kurzfristprognosen für die nächsten 3 Stunden konnten erfolgreich vom Deutschen Wetterdienst dem System online zugeführt werden. Für eine vollständige Realisierung sind Sensoren zur berührungslosen Erfassung des Fahrbahnzustandes (Trocken, Feucht, Nass, Eis) erforderlich. Die Industrie hat bereits entsprechende Entwicklungen vorgestellt, deren Qualität noch zu prüfen ist. Für eine schnelle Realisierung sollten die wirklich relevanten Faktoren in Abwägung einer Kosten-Nutzen-Bilanz berücksichtigt werden. Nachfolgend können dann die noch sinnvollen Feinjustierungen am System erfolgen.