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Machbarkeitsstudie zur Entwicklung von Sensoren zur Erfassung des strukturellen Straßenzustandes
6.095
IDN 708939
Forschungsstelle Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (IPM)
Bearbeiter Schumacher, I.
Wöllenstein, J.
Auftraggeber Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, Bonn
Stand Abschluss: Oktober 2012

Ziel der Studie ist eine Untersuchung extrem miniaturisierter autarker Mikrosysteme mit Sensoren, die, eingebaut in der Straße, Daten empfangen, verarbeiten, speichern und senden können. Der strukturelle Straßenzustand soll mit solchen Systemen erfasst werden. Die Kommunikation mit den Mikrosensorsystemen muss drahtlos und bidirektional über RFID-Technologie erfolgen. Da die Sensorgröße der Korngröße des Bodens entsprechen soll, ist im Vergleich zu heutigen Systemen eine völlig neue Dimensionierung der Miniaturisierung notwendig. Wichtige Parameter bei der Bewertung der Straße sind Empfindlichkeit, Langzeitstabilität, Selektivität, Einbaugröße, Schnittstelle und die Energieaufnahme. Die in dem Bericht erwähnten Sensoren erfassen die physikalischen Parameter Temperatur, Bodenfeuchte und Salinität sowie Dehnung, Druck und Beschleunigung. Sie eignen sich aufgrund ihres geringen Energieverbrauchs oder durch äußerste Robustheit für ein solches Mikrosystem. Aus dem Messen der physikalischen Größen und der Umweltparameter soll eine Bewertung des strukturellen Straßenzustands entstehen. Die Energieversorgung des Sensorsystems ist ein wichtiger Teil der Studie. Des Weiteren werden die verschiedenen Frequenzbereiche der RFID-Technologie und unterschiedliche Techniken von RFID-Transpondern sowie RF-Transceivern erläutert. In diesem Zusammenhang werden die Ergebnisse eines Reichweitentests von in einer Teststraße eingebrachten Temperaturtranspondern gezeigt. Abschließend werden die Ergebnisse zur Integration der Systembestandteile und das Einbringen des Systems in den Straßenbau aufgezeigt.

Veröffentlichung <p>Informationen Forschung im Straßen- und Verkehrswesen: Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Lieferung Nr. 95, 2014</p>