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1. In Kürze 2. Fehlereinfluss – Radgeometrie 3. Fehlereinfluss – Haftungsbedingungen 4. Eichrechtliche Auflagen gemäß Gebrauchsanweisung



VDM-R mit ViDistA

Zustand und Einfluss der Bereifung


In aller Kürze ...

Da die technische Messrichtigkeit der Messanlage nicht allein von den elektronischen Komponenten der Anlage, sondern insbesondere vom Zustand der Räder und der Bereifung des Videowagens abhängt, ist im Rahmen der Eichung die Kalibrierung des Messsystems zu prüfen und gegebenenfalls einzustellen. Aus diesem Grund sollte im Eichschein die zugrunde liegende Dimension der Bereifung sowie der Innendruck der Reifen dokumentiert vorliegen.

Für eine sachgemäße Messausführung muss der Messbeamte die Vorgaben zur Bereifung und deren Innendruck prüfen und gegebenenfalls einstellen. Eine entsprechende Protokollierung dazu wäre angebracht.

Es gelten die folgenden Auflagen:
Infolge des Messprinzips, wonach der Messwagen eine Wegstrecke ermittelt, ist es erforderlich, dass der Abrollumfang der Fahrzeugräder des Messfahrzeuges sich nur innerhalb zulässiger Abweichungen vom Zustand bei der Eichung des Gerätes unterscheidet.

Der Abrollumfang der Räder des Messfahrzeuges wird durch die Reifendimension einerseits und den vom Fahrzeughersteller geforderten Reifenluftdruck bestimmt.
Eine weitere Einflussgröße bezüglich des Abrollumfanges stellt die Belastung der Räder dar. Durch die Radlasterhöhung steigt die Deflexion des Reifens (Abstandsdifferenz Achsmitte - Fahrbahn). Durch die Veränderung dieses Abstandes vermindert sich der dynamische Rollhalbmesser und für die gleiche Wegstrecke erhöht sich die Drehzahl der Räder.
Die Profilhöhe der Bereifung hat ebenfalls einen Einfluss auf die Korrektheit der Wegerfassung.


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2. Fehlereinfluss – Radgeometrie

Die radgeometrischen, dynamischen Größen der Räder spielen eine wesentliche Rolle zur Ermittlung der Wegstrecke. In der Beschreibung des Gerätes werden keine Auflagen und Anforderungen hinsichtlich der Reifendimensionen und Reifenart, Reifenbelastung und des Reifenluftdruckes gestellt. Es besteht lediglich der Hinweis, dass die "Kalibrierung streng genommen nur für den aktuellen Reifenzustand (Profil, Luftdruck,Temperatur) und Fahren ohne Schlupf gilt".

Der Reifenluftdruck muss auch aus messtechnischen Erwägungen eingehalten werden und in Intervallen, die durch die Verkehrssicherheit gegeben sind, kontrolliert werden. Dabei ist der Wert ggf. mit dem bei der Eichung/Kalibrierung vorliegenden Wert abzugleichen. Anderenfalls erschließt sich die Erfüllung der maximal zulässigen Verkehrsfehler für ein eichfähiges Messgerät nicht.
Die Reifendimension ist einzuhalten. Die Gebrauchsanweisung führt diesbezüglich nicht näher aus. Insofern bedarf es nach jedem Zugriff auf die Räder und Bereifung des Messfahrzeuges einer Neukalibrierung des VDM-R Messsystems.

Zu den vorgenannten Einflüssen kommt hinzu, das die Profiltiefenvarianz der Reifen (i.d. Regel 8 mm (neu) und 1,6 mm Mindestprofiltiefe) den absoluten Abrollumfang beeinflusst. Allein aus dieser Differenz leiten sich Größtfehler von 2% ab.

Eine wesentliche Einflussgröße stellt auch der Schlupf zwischen Reifen und Fahrbahn dar. Es ist aus technischer Sicht die Schlupfgröße zu betrachten, die sich infolge von mangelnder Haftung zwischen Reifen und Fahrbahn ergeben kann bzw. sich durch die Erhöhung der Fahrwiderstände ergibt. Fahrzeugreifen können nur unter Erzeugung von Schlupf Antriebs- und Bremskräfte übertragen. So hat ein blockiertes Rad beim Bremsen einen Schlupf von 100 %, während ein frei rollendes Rad, bezogen auf den dynamischen Halbmesser, keinen Schlupf aufweist.


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2. Fehlereinfluss – Fahrwiderstände

Entsprechend der Fahrgeschwindigkeit und des Streckenprofils der Messstrecke (Steigungen; Gefälle) stellen sich unterschiedliche Fahrwiderstände ein.
Diese Fahrwiderstände muss das Fahrzeug überwinden, und bei konstanter Geschwindigkeit müssen an den Antriebsrädern des Messfahrzeuges diese Fahrwiderstände durch anliegende Drehmomente des Antriebsstranges kompensiert werden.
Dabei werden zusätzlich Kräfte in der Größenordnung der Fahrwiderstandskräfte zu übertragen sein, d. h., um diese Kräfte zu übertragen, muss der Reifen unter zusätzlichem Schlupf in Umfangsrichtung laufen. Allgemein ist davon auszugehen, dass zum Erreichen des maximalen Haftschlusses mit der Fahrbahn bei trockenen Fahrbahnen Schlupfwerte zwischen 10 und 20 % erforderlich sind (z.B. starkes Bremsen).
Die bei normalen Straßenverhältnissen ohne wesentliche Steigungen und Gefälle vorhandenen Antriebskräfte folgen überschlägig aus der für den Vortrieb notwendigen Motorleistung und der Fahrgeschwindigkeit (F~ P/v [Ws/m]).
Unter Volllastbedingungen werden an den angetriebenen Rädern Antriebskräfte in der Größenordnung zwischen 1 und 2 kN wirksam. Hieraus folgt etwa ein zusätzlicher Reifenschlupf von ca. 1...2 %.
Da entsprechend dem Messvorgang beim Nachfahren sowohl das betroffene Fahrzeug als auch das Messfahrzeug das gleiche Geschwindigkeitsniveau besitzen, liegen auch die durch Antriebskräfte bedingten Schlupfwerte an den Rädern des Betroffenenfahrzeuges in etwa gleicher Größenordnung an. Jedoch folgt hieraus beim Messfahrzeug eine höhere Wegimpulszahl bei konstant zu überwindender Wegstrecke. Hieraus folgt, dass die Wegstrecke am Messfahrzeug größer als tatsächlich werden kann. Folgerichtig zeigt dann das Messgerät eine etwa dem Schlupf entsprechend und der somit länger gemessenen Wegstrecke eine höhere Geschwindigkeit an.


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3. Fehlereinfluss – Haftungsbedingungen

Eine andere Möglichkeit der Schlupferhöhung am Messfahrzeug bilden extrem niedrige bzw. niedrige Haftreibungen zwischen der Bereifung des Messfahrzeuges und der Fahrbahn.
Unter Witterungsumständen (z. B. Wasserfilm auf der Fahrbahn, Schneematsch, Eis, Schneeglätte) treten aufgrund der wesentlich geringeren maximalen Haftung höhere Schlupfwerte auf. Da in der Regel die fahrzeuginterne Geschwindigkeits- und Wegstreckenzählung über die kraftübertragenden Räder gemessen wird, zeigen die Geschwindigkeitsmesser entsprechend höhere Geschwindigkeiten als die tatsächlich gefahrenen Geschwindigkeiten an.
Eine Größtfehlerabschätzung ergab, dass durch Antriebsschlupfdifferenzen zwischen der Kalibriermaßnahme und einer konkreten Messung ein Maximalfehler von ca. 2 % absolut auftreten kann.
Alle Einflüsse, die nicht in der Eichprozedur Berücksichtigung finden, können daher den Fehler nur erhöhen.
Die Haftungsbedingungen sowie alle radgeometrischen und fahrdynamischen Einflüsse haben auf die Wegmessung über die Radimpulsfolge eine direkte Auswirkung.


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4. Eichrechtliche Auflagen gemäß Gebrauchsanweisung

Die Gebrauchsanweisung der Messanlage VDM-R enthält keine "Auflagen" zur Kontrolle des Zustandes der Bereifung.

Im Gegensatz dazu wird für die bautypähnliche Messanlage "ProVida 2000 modular" neben dem allgemeinen Hinweis auf die Erforderlichkeit der Eichung umfangreich hinsichtlich der eichrechtlichen Auflagen zum Betrieb der Messanlage ausgeführt:

  • Es muss im Betrieb dafür gesorgt werden, dass der Abrollumfang des Fahrzeuges sich nur innerhalb zulässiger Abweichungen von dem Zustand bei der Eichung unterscheidet.
  • Eine Verringerung des Reifeninnendruckes und /oder eine Erhöhung des Fahrzeuggewichtes, d.h. einer Beladung, führt zu einer Verringerung des Abrollumfanges des Reifens durch die stärkere Deflexion des Reifens.
    Bezüglich des Reifeninnendruckes ist es ausreichend, die wegen der Verkehrssicherheit ohnehin erforderlichen Kontrollen durchzuführen (dabei ggf. Abgleich auf den vom Reifenhersteller geforderten und bei der Eichung vorliegenden Wert).
  • Bezüglich der Beladung ist dafür zu sorgen, dass diese gegenüber dem Zustand bei der Eichung nicht wesentlich (um über 250 kg) erhöht wird.
  • Reifenwechsel sind nicht grundsätzlich ausgeschlossen. Um die Verkehrsfehlergrenzen einzuhalten, müssen Auflagen berücksichtigt werden.

Es ist zumindest aus technischer Sicht erstaunlich, dass bei der Messanlage VDM-R, trotz quasi identischer Messwerterfassung für die Wegstrecke, keine solche Auflagen zur Gewährleistung der Einhaltung der zulässigen Verkehrsfehlergrenzen formuliert wurden.