Straßen sind eine zentrale Grundlage moderner Mobilität und Wirtschaft. Ihre nachhaltige Instandhaltung erfordert präzise Kenntnisse über den Zustand der verbauten Materialien. Im Rahmen des FuE Verbundprojekts „Entwicklung eines zerstörungsfreien In-situ-Prüfverfahrens für die gebundenen Schichten des Oberbaus von Straßen mittels opto-akustischer Messtechnik“ wird ein neuartiges In-situ-Prüfverfahren entwickelt, das erstmals zerstörungsfrei eine flächenhafte und tiefenaufgelöste Bewertung gebundener Fahrbahnschichten ermöglicht.
Zum offiziellen Projektbeginn trafen sich die Projektpartner Ende Juni 2026 zum gemeinsamen Kick-off am Laserinstitut Hochschule Mittweida. Ziel des Treffens war es, die Zusammenarbeit zu strukturieren und die anstehenden Entwicklungsschritte festzulegen. Das Vorhaben wird durch die Europäische Union und den Freistaat Sachsen im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) durch die Sächsische Aufbaubank (SAB) gefördert und läuft bis Ende 2028.
Bisher verfügbare Prüfverfahren liefern nur begrenzte Informationen über den strukturellen Zustand von Straßen. Insbesondere fehlen zerstörungsfreie Methoden, die Aussagen über die mechanischen Eigenschaften und den Schichtaufbau unterhalb der Oberfläche ermöglichen. Dies erschwert eine fundierte Planung von Erhaltungsmaßnahmen und führt häufig zu ineffizientem Mitteleinsatz.
Ziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung einer opto-akustischen Messtechnik, mit der sich konstruktive Zustandsparameter von Straßen zerstörungsfrei, flächenhaft und wirtschaftlich erfassen lassen. Dadurch soll eine deutlich verbesserte Bewertung des Straßenaufbaus sowie eine präzisere Prognose der Restnutzungsdauer ermöglicht werden.
Das Verfahren basiert auf der gezielten Anregung akustischer Wellen in der Fahrbahnstruktur mittels hochenergetischer Laserpulse und deren anschließenden Vermessung. Durch die Kombination moderner Messtechnik, signalverarbeitender Methoden und physikalischer Modellierung können Rückschlüsse auf Materialeigenschaften und Schichtstrukturen gezogen werden. Insbesondere arbeiten hierfür an der Hochschule Mittweida die Forschergruppe des Laserinstituts unter der Leitung von Professor Steffen Weißmantel, die Ingenieursakustik unter der Leitung von Professor Jörn Hübelt sowie die Arbeitsgruppe zur Bauteilberechnung mittels FEM unter der Leitung von Professor Uwe Mahn interdisziplinär zusammen.
Ergänzend erfolgt eine Validierung durch etablierte Prüfverfahren sowie die Einbindung in bestehende Systeme des Straßenerhaltungsmanagements. Die dadurch entwickelten Methoden ermöglichen eine neue Qualität der Zustandsbewertung von Straßeninfrastruktur.
Öffentliche Auftraggeber und Infrastrukturbetreiber könnten von fundierteren Entscheidungen bei Sanierungsmaßnahmen, einem effizienteren Einsatz von Ressourcen und einer verlängerten Nutzungsdauer von Verkehrsflächen profitieren. Langfristig trägt das Verfahren damit zu einer nachhaltigeren und wirtschaftlicheren Entwicklung der Infrastruktur bei.
Das Vorhaben wird im Verbund durch die Uhlig & Wehling GmbH als Projektkoordinator, die Hochschule Mittweida, die Technische Universität Dresden, die Gesellschaft für Akustikforschung Dresden mbH sowie die SINUS Messtechnik GmbH umgesetzt.
Mit ZOPAS wird ein wichtiger Schritt unternommen, um eine innovative Messtechnologie für die zerstörungsfreie Zustandsbewertung von Asphaltfahrbahnen nutzbar zu machen und gleichzeitig den Technologiestandort Sachsen weiter zu stärken.
Zerstörungsfreies opto-akustisches Prüfverfahren für Asphaltschichten des Straßenoberbaus - ZOPAS
Autor
Prof. Steffen Weißmantel
Weitere Informationen
Kontakt LHM
Kontakt Ingenieursakustik
Kontakt FEM
Kontakt Wissenschaftskommunikation
