Im Projekt „Intelligente Brücke“ überwachen Sensoren die Verkehrsinfrastruktur

| Autor: Hendrik Härter

Fragile Infrastruktur: Brückenbauwerke werden täglich von Fahrzeugen oder Zügen genutzt. Sie zu überwachen und mit Sensoren auszurüsten ist Ziel des Projekts „Intelligente Brücke“.
Fragile Infrastruktur: Brückenbauwerke werden täglich von Fahrzeugen oder Zügen genutzt. Sie zu überwachen und mit Sensoren auszurüsten ist Ziel des Projekts „Intelligente Brücke“. (Bild: gemeinfrei / CC0)

Das Bundesamt für Straßenbau startete das Projekt „Intelligente Brücke“. Ziel ist es, mit vernetzten und miteinander kommunizierenden Sensoren Brücken während ihrer gesamten Lebenszeit zu überwachen.

Der Brückeneinsturz in Genua hat gezeigt, wie verletzlich unsere Infrastruktur ist. Die anschließende Diskussion über die Sicherheit von Brücken in Deutschland zeigt jedoch, wie wichtig das Thema ist. Schließlich ist unsere Verkehrsinfrastruktur das Herz eines modernen Staates. Und auch hier kann moderne Sensorik helfen.

Im Projekt „Intelligente Brücke“ arbeiten Forscher und Ingenieure zusammen und wird vom Bundesamt Straßenbau koordiniert. Ziel ist es, wichtige Informationen in Echtzeit bereitzustellen, um Straßenbrücken zu überwachen. Es zeigt sich immer wieder, dass vor allem das Thema Materialermüdung den Brückenbauwerken zu schaffen macht. Ausgelöst wird sie durch die Schwingungen durch den Verkehr und Korrosion. Letzte hat ihre Ursache bei Tausalzen, die im Winter auf die Straßen gestreut werden.

Vernetzte Sensornetze und autarke Energie

Und an dieser Stelle kommen die Sensoren ins Spiel, um Brücken aber auch andere beanspruchte Bauwerke zu überwachen. Bisher werden Brücken zwar regelmäßig überwacht, allerdings werden mögliche Schäden erst dann entdeckt, wenn sie bereits offensichtlich sind. Das Problem bei stark beanspruchten Bauwerken ist aber, dass Schädigungen im Kleinen beginnen. Vor allem in nicht einsehbaren Bereichen, die nur schwer, sehr aufwendig oder kaum zu untersuchen sind.

Intelligent kommunizierende Sensornetze sind erforderlich, auf das Brückenbauwerk abgestimmte Sensoren und eine autarke Energieversorgung des Sensornetzwerks. Ein Modellprojekt ist die intelligente Brücke bei Nürnberg. Das Brückenbauwerk gehört zum „Digitalen Testfeld Autobahn“. Erfasst werden ganz unterschiedliche Parameter wie Temperatur, Feuchte, ph-Wert, Dehnung oder Schwingung. Es sind vor allem die sensiblen Bereiche einer Brücke, die mit der Sensorik ausgestattet werden.

Mögliche Schäden rechtzeitig aufspüren

Zum Gesamtkonzept des Projekts „Intelligente Brücke“ gehört neben der Sensorik ein Bewertungsverfahren. Es umfasst ein vollständiges Systemmodell, mögliche Schädigungsprozesse oder die Einbindung der Messdaten. Daraus resultiert ein sogenanntes intelligentes Erhaltungsmanagements. Hier gehören die Verknüpfung von Bauwerksdaten, Bauwerksprüfung mit Messwerten sowie diverse Bewertungen. Die Werte fließen in ein Erhaltungsmanagement ein.

Ausgerichtet ist das Konzept der intelligenten Brücke sowohl bei Neubauten als auch solche im Bestand. Bei einem Brückenneubau kann die Brücke während ihrer gesamten Lebenszeit überwacht werden. Soll eine bestehende Brücke sensorisch überwacht werden, muss zuerst umfassend der Zustand bestimmt werden.

Mit dem Konzept wird ein wichtiger Grundstein gelegt, um Brücken und damit die Verkehrsinfrastruktur präzise und langfristig zu überwachen.

Projektwebseite „Intelligente Brücke“

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