70 Jahre Innovation in der dynamischen Fahrzeugverwiegung
In den letzten siebzig Jahren hat die dynamische Fahrzeugverwiegung (Weigh-In-Motion, WIM) eine außergewöhnliche Entwicklung durchlaufen und wesentlich zur Verkehrssteuerung und zum Schutz der Straßeninfrastruktur beigetragen. Der Beginn dieser Revolution geht auf die 1950er Jahre zurück, als Clyde Lee in den Vereinigten Staaten das erste WIM-System entwickelte. Die Grundlagen der dynamischen Verwiegung reichen jedoch noch weiter zurück.
Die ersten Technologien der dynamischen Verwiegung
Die dynamische Verwiegung entstand aus der Notwendigkeit, das Gewicht von fahrenden Fahrzeugen zu messen, ohne den Verkehrsfluss zu unterbrechen. Im Laufe der Geschichte wurden verschiedene technologische Lösungen entwickelt und verbessert, um diesen Bedarf zu decken.
1930er Jahre - Die ersten Studien zur dynamischen Verwiegung
In den 1930er Jahren wurden in den Vereinigten Staaten und Europa die ersten Experimente zur dynamischen Verwiegung durchgeführt, bei denen mechanische und hydraulische Technologien zur Gewichtsmessung von Fahrzeugen auf Straßen und Brücken eingesetzt wurden. Diese Systeme erwiesen sich jedoch als ungenau und schwierig in bestehende Straßeninfrastrukturen zu integrieren.
1953 - Quarzsensoren
1953 wurden die ersten Quarzsensoren eingeführt, die ursprünglich für militärische Anwendungen entwickelt wurden. Diese Sensoren basierten auf der piezoelektrischen Eigenschaft von Quarz, um das aufgebrachte Gewicht zu messen. Ihr Hauptvorteil war die Präzision bei statischen und dynamischen Messungen, aber ihre Zerbrechlichkeit und die hohen Kosten begrenzten ihre Verbreitung.
1960er Jahre - Piezoelektrische Sensoren
In den 1960er Jahren wurde die piezoelektrische Technologie für die dynamische Verwiegung immer beliebter. Die Verwendung von piezoelektrischen Materialien verbesserte die Fähigkeit, Gewichte bei höheren Geschwindigkeiten zu erfassen, was für stark befahrene Straßen unerlässlich ist. Diese Systeme waren jedoch sehr empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen und erforderten häufige Kalibrierungen. Außerdem konnten sie nach der Straßenneubeschichtung nicht wiederverwendet werden.
1970er Jahre - Dehnungsmessstreifen und Wägezellen
In den 1970er Jahren wurden Dehnungsmessstreifensensoren und Wägezellen in der dynamischen Verwiegung eingesetzt. Diese Systeme boten im Vergleich zu früheren Lösungen eine höhere Robustheit und Langlebigkeit. Insbesondere Wägezellen lieferten über lange Zeiträume zuverlässigere Messungen, ihre Verwendung war jedoch komplex und die Wartung kostspielig.
1980er Jahre - Erweiterung der WIM-Anwendungen
In den 1980er Jahren, mit der Zunahme des gewerblichen Verkehrs und des Straßentransports, wurden WIM-Technologien zunehmend für Verkehrsregelungszwecke eingesetzt. Länder wie Frankreich, Deutschland und die Vereinigten Staaten starteten Infrastrukturüberwachungsprogramme, um den vorzeitigen Verfall von Straßen zu verhindern.Technologien der neuesten Generation wie BISONTE erfüllen nicht nur die Anforderungen an Präzision und Zuverlässigkeit, sondern bieten dank robuster Materialien, geringem Energieverbrauch und der Möglichkeit der Neuaufstellung auch nachhaltige Lösungen. Mit Blick auf die Geschichte des dynamischen Wiegens wird deutlich, wie der Wunsch, Effizienz und Sicherheit zu verbessern, die Innovation zu immer besseren Ergebnissen vorangetrieben hat und den Weg für eine Zukunft ebnet, in der die Straßenüberwachung immer vollständiger und integrierter sein wird.
1990er Jahre - Fortschrittliche elektronische Systeme
In den 1990er Jahren verbesserte die Entwicklung hochentwickelter Sensoren und fortschrittlicher Datenerfassungssysteme die Genauigkeit der dynamischen Verwiegung erheblich. Neue Generationen von piezoelektrischen und Dehnungsmessstreifensensoren ermöglichten die Erfassung genauerer Daten mit geringerem Wartungsaufwand im Vergleich zu den ersten Versionen.
Die Entwicklung der Anwendungen der dynamischen Verwiegung
Mit der fortschreitenden Zunahme des Verkehrs und der Notwendigkeit, die Straßeninfrastruktur zu schützen, wurden WIM-Systeme in verschiedenen Bereichen eingesetzt:
- Regulierung der Fahrzeugbeladung: zur Verhinderung von Straßenschäden und zur Gewährleistung der Sicherheit.
- Schwerverkehrsmanagement: zur Überwachung des gewerblichen Fahrzeugflusses und zur Optimierung der Zirkulation.
- Automatische Verstosskontrolle: zur Identifizierung überladener Fahrzeuge und zur Verbesserung der Einhaltung von Vorschriften.
- Straßeninstandhaltungsplanung: zur Identifizierung von Bereichen mit beschleunigtem Verschleiß und zur Reduzierung der Reparaturkosten.
Jüngste Innovationen: Glasfasersensoren
Ab den 2000er Jahren führte die Forschung in diesem Bereich zur Erprobung neuer Technologien auf der Basis von Glasfasersensoren. Diese Systeme, die ursprünglich in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Telekommunikation eingesetzt wurden, wurden an die dynamische Verwiegung angepasst, um die Umweltbeständigkeit und Betriebsdauer zu verbessern. Im Vergleich zu früheren Technologien haben Glasfasersensoren den Vorteil, dass sie weniger von Temperaturschwankungen beeinflusst werden und eine höhere Lebensdauer haben. Darüber hinaus reduziert ihr Einsatz die Notwendigkeit häufiger Kalibrierungen und vereinfacht die Integration mit anderen Verkehrsüberwachungssystemen.
Die Zukunft der dynamischen Verwiegung
Die Entwicklung der dynamischen Verwiegung wird dem technologischen Fortschritt folgen, mit dem Ziel, die Messgenauigkeit zu verbessern und die Verwaltungskosten zu senken. Die Integration mit Systemen der künstlichen Intelligenz und Big Data wird eine immer genauere Verkehrsüberwachung ermöglichen und zu einer besseren Verwaltung der Straßeninfrastruktur und der Sicherheit der Nutzer beitragen.
