Die Digitalisierung schreitet auch in Deutschland allmählich voran. Selbst vor Straßenschächten macht sie nicht mehr Halt. Sensorgestütztes Online-Monitoring für unterirdische Versorgungsleitungen setzt allerdings voraus, dass Schachtabdeckungen durchlässig für Funksignale sind. Für das induktive Laden von E-Fahrzeugen dürfen sie zudem keinen störenden Einfluss auf Magnetfelder haben.
Schachtbauten sind in Deutschland praktisch überall. Sie bieten Zugang zu unterirdischen Wasserleitungen und Abwasserkanälen, aber auch zu anderen, im Erdreich verlegten Versorgungsleitungen (Strom, Gas, Telefon, Kabel, Internet) und ermöglichen damit deren Kontrolle und Wartung. Da die Schächte jederzeit zugänglich sein müssen, befinden sie sich meist unterhalb von Straßen oder Wegen.
Die genaue Position der Schächte erkennt man an der Oberfläche durch die sichtbaren Schachtabdeckungen. Klassische Abdeckungen haben häufig einen Deckel aus Gusseisen, der auf einem Betonrahmen aufliegt. In den letzten Jahrzehnten setzten sich aber auch zunehmend leichte Schachtabdeckungen aus Kunststoff und/oder glasfaserverstärktem Kunststoff ( GFK ) durch. Mehr Infos zu den Materialien bietet der BaustoffWissen-Beitrag „ Schachtabdeckungen: Typen und Materialien “.
Schächte für die „Smart City“
Immer häufiger dienen Schachtbauten aber nicht nur für den Zugang zu den unterirdischen Versorgungsleitungen, sondern beherbergen darüber hinaus auch digitale Sensoren, die permanent Verbrauchsmengen und sonstige Statusdaten der jeweiligen Leitungen erfassen. Diese Informationen lassen sich per Funk in Echtzeit auslesen und mithilfe zentraler Softwaresysteme automatisch verwalten und visualisieren.
Die Vorteile des sensorgestützten Online-Monitoring in Straßenschächten sind vielfältig. Es müssen beispielsweise keine Mitarbeitenden mehr vor Ort sein, um Wasserzähler oder die Verbrauchsdaten anderer Versorgungsleitungen abzulesen. Die automatische Echtzeitüberwachung der Schächte hilft zudem, Schäden frühzeitiger zu erkennen. Unterm Strich hilft das, Reparaturkosten zu senken und mögliche Umweltbelastungen – etwa bei Rohrbrüchen – zu minimieren.
Moderne Sensorik und Datenübertragung in Schachtanlagen sind ein Aspekt der so genannten „Smart City“. Die Bundesregierung fördert zu diesem Thema derzeit 73 kommunale Modellprojekte. Der Begriff Smart City steht für ein Stadtentwicklungskonzept, bei dem es darum geht, zentrale Infrastrukturen der kommunalen Daseinsfürsorge durch Einsatz digitaler Technologien effizienter und nachhaltiger zu machen. Smarte Städte sollen ressourcensparender, widerstandsfähiger und lebenswerter sein, indem sie Nachhaltigkeit mit Digitalisierung verbinden.
Nichtmetallische GFK-Abdeckungen
Wirklich „smart“ lässt sich die moderne Digitaltechnik in Schachanlagen natürlich nur nutzen, wenn eine störungsfreie Funkverbindung zur Datenübertragung garantiert ist. Ein entscheidender Aspekt dabei ist, dass Schachtdeckel die Funksignale der Sensoren nicht zu stark dämpfen dürfen. Herkömmliche Deckel aus Gusseisen und Beton oder Stahl hindern oftmals eine reibungslose Übertragung.
Moderne Schachtabdeckungen aus Glasfaserverbund-Werkstoffen schneiden diesbezüglich besser ab. Der Tiefbauspezialist KHK Kunststoffhandel Cromm & Seiter bietet „durchfunkbare“ Schachtabdeckungen, die aus Glasfaser und Epoxidharz als Bindemittel bestehen. Die Produkte des KHK-Sortiments „Fibre-Industrial“ vereinen leichte Durchfunkbarkeit mit geringem Gewicht. Letzteres erleichtert auch den Zugang zur unterirdischen Technik.
Trotz der Leichtigkeit ist das Material übrigens hoch belastbar. KHK bietet Fibre-Industrial-Schachtabdeckungen, die sogar die Anforderungen der höchsten Belastungsklasse F 900 nach DIN EN 124 („Aufsätze und Abdeckungen für Verkehrsflächen“) erfüllen. Damit eignen sie sich sogar für die besonders hohen Radlasten in Flughafenbereichen. Die GFK-Abdeckungen sind zudem korrosionsbeständig, witterungsbeständig sowie regenwasserdicht und verfügen über eine öl- und benzinbeständige Dichtung.
Die Glasfaserverbund-Abdeckungen bieten in jedem Fall eine bessere Durchfunkbarkeit als Gusseisen oder sonstige Metalle und Beton. Trotzdem kann es sein, dass der Funkverkehr zum Beispiel durch elektrische Oberleitungen von Straßenbahnen gestört wird. Um hier Abhilfe zu schaffen, arbeitet KHK derzeit am Prototyp einer Schachtabdeckung mit zusätzlicher Sendeantenne unter dem Deckel. Dadurch soll sich die Durchfunkbarkeit der Deckel individuell nochmal verstärken lassen.
Lösung für die E-Mobilität
Auch im Bereich der Elektro-Mobilität erlauben GFK-Schachtabdeckungen neue smarte Lösungen. So sind in der Kölner Innenstadt unter Mitwirkung von KHK bereits 2022 sechs induktive Ladestationen für Elektrotaxis entstanden. Durch Ladepads in Schächten und Magnetspulen auf dem oder im Straßenbelag lassen sich die Fahrzeuge kontaktlos elektrisch aufladen. Entscheidendes Detail: Das Magnetfeld wird durch die GFK-Abdeckungen nicht gestört. Für Abdeckungen, die metallische Werkstoffe enthalten, gilt das nicht.
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In Bad Staffelstein kam kürzlich ein weiteres Projekt dieser Art hinzu. In der oberfränkischen Stadt wird auf einer Teststrecke für autonome Kleinbusse nämlich ebenfalls das induktive Laden erprobt. Das dortige Ladesystem wurde – wie in Köln – vom Unternehmen INTIS entwickelt. Die leicht aus der Straße zu hebenden GFK-Schachtabdeckungen stammen von KHK (siehe Foto ganz oben). Die Ladepads von INTIS werden unter der Fahrbahndecke platziert und übertragen den Strom durch die Abdeckung hindurch kabellos in die Batterie der Bus-Shuttles.
