Projektübersicht
Straßeninfrastruktur ist das Rückgrat jeder kommunalen und regionalen Mobilität. Doch der Zustand vieler Straßen verschlechtert sich schneller als die verfügbaren Instandhaltungsbudgets es erlauben. Umso wichtiger ist eine präzise, normierte und vollständige Zustandserfassung – als Grundlage für eine effiziente Priorisierung von Sanierungsmaßnahmen.
Linsenspektrum übernahm für dieses Projekt die vollständige Straßenzustandsbefliegung eines 12 Kilometer langen Straßennetzes in Norddeutschland. Der Auftrag umfasste hochauflösende Luftaufnahmen, ergänzende Bodenaufnahmen sowie die Auswertung und Klassifikation aller Schadensbilder nach dem europäischen E-EMI-Standard (European Equivalent Measurement Index).
Aufnahmetechnik: 100-Megapixel aus der Luft
Für die Straßenbefliegung setzt Linsenspektrum auf eine 100-Megapixel-Kamera – eine Sensorgröße, die eine Bodenauflösung (Ground Sampling Distance, GSD) von 1 bis 3 Zentimetern pro Pixel ermöglicht. Diese Detailtiefe ist entscheidend: Selbst feine Haarrisse mit einer Breite von wenigen Millimetern, beginnende Netzrissbildung, Spurrinnen und frühe Verformungen im Belag werden damit zuverlässig erfasst – lange bevor sie zu kostspieligen Strukturschäden eskalieren.
Die Befliegung erfolgt in definierten, überlappenden Streifen (typischerweise 70–80 % Längs- und 60–70 % Querüberlappung), um eine lückenlose photogrammetrische Rekonstruktion zu gewährleisten. Aus den Einzelaufnahmen wird anschließend ein georeferenziertes Orthomosaik berechnet – ein maßstabsgetreues Luftbild, das direkt in GIS-Systeme importiert und mit Bestandsdaten verschnitten werden kann.
Ergänzend zu den Luftaufnahmen werden Bodenaufnahmen angefertigt, die Schadensbilder in Nahaufnahme dokumentieren und die automatisierte Klassifikation aus der Luft validieren. Diese Kombination aus Vogelperspektive und Bodenperspektive liefert ein vollständiges Bild des Straßenzustands – ohne aufwändige manuelle Begehungen.
Der E-EMI-Standard: Europäische Norm für die Straßenzustandsbewertung
Der E-EMI (European Equivalent Measurement Index) ist der europäische Referenzstandard für die normierte, vergleichbare und reproduzierbare Bewertung von Straßenzuständen. Er definiert einheitliche Schadensklassen, Bewertungsparameter und Berechnungsvorschriften, die eine rechtssichere Dokumentation des Straßenzustands ermöglichen – unabhängig davon, welches Erfassungssystem eingesetzt wird.
Der Standard unterscheidet zwischen verschiedenen Schadensbildern, die jeweils einer normierten Schadensklasse zugeordnet werden:
E-EMI Schadensklassen – Übersicht
Jeder erfasste Streckenabschnitt erhält nach der Auswertung eine normierte Zustandszahl (vergleichbar mit dem deutschen Zustandswert ZW nach ZTV ZEB-StB), die direkt als Grundlage für Instandhaltungsentscheidungen und Budgetplanung genutzt werden kann. Die Klassifikation ist vollständig nachvollziehbar, auditierbar und erfüllt die Anforderungen an eine rechtssichere Dokumentation gegenüber Aufsichtsbehörden und Fördermittelgebern.
Ein wesentlicher Vorteil des E-EMI-Standards ist seine Vergleichbarkeit über Zeit und Raum: Werden Befliegungen in regelmäßigen Abständen (z. B. alle 2–4 Jahre) wiederholt, lässt sich die Zustandsentwicklung des Straßennetzes objektiv verfolgen – als Basis für ein proaktives, datengetriebenes Erhaltungsmanagement.
Eigens entwickeltes Bewertungsmanagement
Das Herzstück dieses Projekts ist ein von Linsenspektrum eigens entwickeltes Bewertungsmanagement, das direkt in die Auswertungssoftware integriert wurde. Es übersetzt die Rohdaten der Luftaufnahmen – Pixelwerte, Kontraste, Geometrien – in normierte E-EMI-Schadensklassen und erzeugt automatisiert eine georeferenzierte Schadensdokumentation.
Das System arbeitet mit einer Kombination aus photogrammetrischer Analyse und regelbasierter Klassifikation: Rissbreiten werden aus der Pixelgeometrie berechnet, Verformungen aus dem digitalen Oberflächenmodell (DOM) abgeleitet, und Schadensbilder werden anhand definierter Schwellenwerte den E-EMI-Klassen zugeordnet. Das Ergebnis ist eine vollständig digitale, GIS-fähige Schadensdokumentation – ohne manuelle Nachbearbeitung.
Die Integration in gängige GIS-Plattformen (QGIS, ArcGIS, MapInfo) ermöglicht es Straßenbaulastträgern, die Ergebnisse direkt in ihre bestehenden Infrastrukturmanagementsysteme zu übernehmen. Shapefile-, GeoJSON- und DXF-Export sind standardmäßig enthalten.
Drohnenbefliegung vs. manuelle Begehung
Die traditionelle Straßenzustandserfassung durch manuelle Begehung oder Messfahrzeuge ist zeitaufwändig, personalintensiv und liefert oft nur stichprobenartige Ergebnisse. Die drohnenbasierte Befliegung bietet demgegenüber entscheidende Vorteile:
Manuelle Begehung / Messfahrzeug
- Stichprobenartige Erfassung, keine Vollabdeckung
- Hoher Personalaufwand, Verkehrsbeeinträchtigung
- Subjektive Bewertung, geringe Reproduzierbarkeit
- Keine georeferenzierten Daten ohne Zusatzaufwand
- Lange Bearbeitungszeiten (Wochen bis Monate)
- Hohe Kosten bei langen Strecken
Drohnenbefliegung mit E-EMI-Bewertung
- Vollständige Flächenabdeckung, kein Streckenabschnitt ausgelassen
- Minimale Verkehrsbeeinträchtigung, schnelle Durchführung
- Objektive, normierte Klassifikation nach E-EMI-Standard
- Georeferenzierte Daten, direkt GIS-kompatibel
- Ergebnisse in wenigen Tagen verfügbar
- Deutlich kosteneffizienter bei langen Strecken
Projektergebnis: Belastbare Datenbasis für die Instandhaltungsplanung
Das Projektergebnis umfasst ein vollständiges Paket für die Straßenerhaltungsplanung:
Georeferenziertes Orthomosaik
Maßstabsgetreues Luftbild des gesamten Straßennetzes, GIS-kompatibel (GeoTIFF, WMS)
E-EMI-Schadensdokumentation
Vollständige Klassifikation aller Schadensbilder nach E-EMI-Standard, georeferenziert
Zustandsbericht
Normierter Zustandsbericht mit Streckenabschnitt-Bewertungen und Zustandszahlen
Maßnahmenliste
Priorisierte Sanierungsempfehlung nach Dringlichkeit und Schadensklasse
Fotodokumentation
Hochauflösende Einzelaufnahmen aller relevanten Schadensbilder mit GPS-Koordinaten
Rechtssichere Dokumentation
Vollständig nachvollziehbare, auditierbare Bewertungsgrundlage für Behörden und Fördergeber
Anwendungsfelder: Wer profitiert von der Straßenzustandsbefliegung?
Die drohnenbasierte Straßenzustandserfassung nach E-EMI-Standard ist für eine Vielzahl von Auftraggebern relevant:
- Kommunen und Landkreise – für die Erfüllung der Verkehrssicherungspflicht und die Priorisierung von Instandhaltungsmaßnahmen im Rahmen des kommunalen Straßenerhaltungsmanagements.
- Straßenbauämter und Landesbehörden – für die normierte Zustandserfassung von Bundes-, Landes- und Kreisstraßen als Grundlage für Fördermittelanträge und Haushaltsplanung.
- Ingenieurbüros und Planungsgesellschaften – als Datengrundlage für Straßenentwurf, Sanierungsplanung und Leistungsverzeichnisse.
- Wohnungsbaugesellschaften und Privateigentümer – für die Dokumentation des Zustands privater Erschließungsstraßen und Parkplatzflächen.
- Industrie und Logistik – für die Zustandserfassung von Werkszufahrten, Betriebsgeländen und Logistikflächen, bei denen hohe Achslasten besondere Anforderungen an den Belag stellen.
Leistungen & Fachbegriffe
