Zuverlässige Gewichtskontrolle fahrender LKW

LiBra – Lasten in Bewegung rechtssicher aufzeichnen

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Stark zunehmende Fahrzeugzahlen und steigende Fahrzeuggewichte gehen nicht spurlos an unseren Straßen vorbei. Die gestiegenen Verkehrslasten führen zu Straßenabnutzung und Brückenschäden. Vor diesem Hintergrund besteht von staatlicher Seite Interesse daran, weigh-in-motion(WIM)-System soweit zu verbessern, dass die Gewichte von Fahrzeugen auch auf Autobahnen ohne Geschwindigkeitsbegrenzung sicher erfasst werden können. Eine detaillierte Betrachtung der Messungenauigkeiten und der Systemzuverlässigkeit solcher WIM-Systeme durch das Fraunhofer LBF soll dabei helfen, dass solche Systeme in Zukunft eine Zulassung als standardisiertes Messverfahren erlangen können. Dies würde eine Gewichtskontrolle ermöglichen, die ähnlich einem Geschwindigkeits- oder Rotlicht-„Blitzer“ direkt gerichtsfeste Beweise liefert.

Überladene LKW zerstören unsere Straßen

Überladene LKWs stellen ein wesentliches Problem für den Straßenverkehr dar. Eine der Hauptfolgen der Überladung von LKWs ist die Verminderung der Fahrstabilität und der Fahrsicherheit und damit das erhöhte Risiko für Verkehrsunfälle. Eine zweite wesentliche Konsequenz ist die erhöhte Straßenbeanspruchung, die zu einer höheren Schädigung der gesamten Fahrbahn sowie von Brücken führt. Beide Aspekte haben somit auch wirtschaftliche Auswirkungen für die Gesellschaft.

Genaue und zuverlässige Messungen der Achslasten sind deshalb nötig, um die Überladung von LKWs zu überwachen und eventuelle Maßnahmen vorzeitig zu ergreifen. Typischerweise wird das Fahrzeug nach einer Vorselektion aus dem Verkehr genommen und statisch auf geeichten Waagen mit sehr hoher Messgenauigkeit gewogen. Deshalb wurde dieses System bis Mitte der 1990er Jahren als einziger Weg eingesetzt, um gerichtsfeste Verwägungen durchzuführen. Trotz der sehr guten Genauigkeit ergeben sich bei diesem Verfahren jedoch Nachteile:

  • Nur wenige Fahrzeuge können exemplarisch oder im Fall eines Verdachts gewogen werden.
  • Die Zeit-, Personen- und Kostenaufwände sind hoch.
  • Die Umleitung zu wiegender Fahrzeuge hat negative Einflüsse auf den Verkehr.
Vom Fraunhofer LBF gemessene radseitige Kräfte entsprechen den Belastungen, denen Straßen ausgesetzt sind.

Die Zulassung komplexer Gewichtssensorik erfordert ein detaillierte Systemverständnis

Ziel des Projektes LiBra ist eine umfassende Unsicherheitsbewertung eines Weigh-in-Motion-Systems (WIM-Systems), welches geeignet ist, eine Verwiegung von schnell überfahrenden Lasten so vorzunehmen, dass durch die Fahrdynamik entstehende Überlagerungen der Gewichtskräfte erkannt und korrigiert werden können.

Diese Unsicherheitsbetrachtung wird folgende Elemente / Parameter des WIM-Systems mit einbeziehen:

 


  • Unsicherheiten der Kraftmesseinrichtung (Sensorik) resultierend aus
    • Breite (im Vergleich zur Radaufstandsfläche)
    • Nachgiebigkeit / Steifigkeit (im Vergleich zu umgebenden Fahrbahn)
    • Eigenschwingverhalten
    • Temperaturverhalten
    • Zuverlässigkeit der Sensorik
  • Unsicherheiten aus dem der Kraftmesseinrichtung vorangehende Straßenstück, resultierend aus
    • Fahrbahnunebenheiten
    • Fahrbahnrauigkeit
    • Fahrbahnverlauf (im Sinne des Kurven- und Höhenprofils)
  • Unsicherheiten aus den Fahrzeugparametern, resultierend z. B. aus
    • Eigenschwingverhalten verschiedener Fahrzeuge
    • Reifengeometrie und -druck (Aufstandsfläche, Tragverhalten, …)
  • Unsicherheiten aus Fahrmanövern, resultierend z. B. aus …
    • Brems- und Beschleunigungsmanöver vor oder bei der Überfahrt
    • Lenkmanövern vor oder bei der Überfahrt
    • durch Seitenwind und überholende Fahrzeuge veränderte Lastverteilung
  • Unsicherheiten aus der Verrechnung der Messsignale, z. B. resultierend aus
    • dem gewählten Korrekturansatz
    • der Verteilung mehrerer Kraftmesseinrichtungen

 

Das Projekt LiBra ist ein Schritt auf dem Weg zum Gewichts-„Blitzer“

Das Projekt LiBra wird mit seinen generischen Aussagen einen Beitrag zur Entwicklung eichfähiger und gerichtsfester Systeme leisten.

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Straßenintegrierte Sensorik hilft, den Verkehr zu überwachen.

Die Umsetzung und Installation solcher Systeme im Straßennetz trüge zu einer Schonung der Straßenstruktur bei. Zwar gelten auch heute schon strikte Grenzen für Gesamtgewichte und Achslasten. Deren weit verbreitete oder sogar lückenlose Überprüfung ist mit dem aktuellen Vorgehen jedoch nicht möglich. Darunter leidet die – notfalls gerichtliche – Durchsetzung der gesetzten Grenzen. Das Projekt LiBra wird einen Beitrag zur Verbesserung der Überwachungsquote leisten. Nach der oben dargestellten Wirkungskette wird dies zu einer Schonung der Straßenstruktur beitragen.