1. Platz in der Kategorie „Projekte aus Universitäten und Hochschulen“ für die Arbeit: „Profilscanning für das Brückenmonitoring“

22.01.2020

1. Platz in der Kategorie „Projekte aus Universitäten und Hochschulen“ für die Arbeit: „Profilscanning für das Brückenmonitoring“

Ein Preis des VDBUM (Verband der Baubranche, Umwelt- und Maschinentechnik e. V.)

Die Anzahl der zu überwachenden Brücken in Deutschland nimmt aufgrund von Alterung und steigender Belastung immer weiter zu.

Foto: Institut für Geodäsie Fachgebiet Geodätische Messsysteme und Sensorik (GMSS)
Foto: Institut für Geodäsie Fachgebiet Geodätische Messsysteme und Sensorik (GMSS)

Ein Grund dafür ist u. a. der Sanierungsstau im Netz der Fernstraßen und auch im Schienennetz der Deutschen Bahn AG. Die zur Überwachung aktuell eingesetzten Messmethoden sind durch die notwendige Instrumentierung (Auf- und Abbau) sehr zeit- und damit kostenintensiv und liefern dabei lediglich diskrete Messwerte an vereinzelten Tragwerkspositionen.

Mit dem Einsatz von Profilscannern zur berührungslosen Überwachung von Tragwerken wurde vom Institut für Geodäsie – Fachgebiet GMSS eine leicht zu installierende, flexible und damit kostengünstige Alternative im Vergleich zu konventionellen Systemen entwickelt. Mit dieser Messmethode kann bei qualitativ vergleichbaren Ergebnissen eine bisher unerreichte Informationsdichte realisiert werden. Damit bieten sich ganz neue Möglichkeiten u. a. für die Detektion von Schädigungen im Rahmen des Structural Health Monitoring. Die Innovation des Konzeptes lässt sich dabei durch zwei wesentliche Aspekte charakterisieren:

• Der Einsatz eines berührungslos messenden Profilscanners zur Erfassung der Bewegung von Brückenbauwerken unter dynamischer Belastung. Dazu wird von einer flexibel aufstellbaren Sensorplattform das Tragwerk mit einem Laserstrahl wiederholt profilweise abgetastet.

• Das eigens für diese Anwendung entwickelte raumzeitliche Auswertekonzept, mit dem die gesamte relevante Messinformation automatisiert aus den Messungen extrahiert wird. Dabei werden im Rahmen einer strukturorientierten Segmentierung relevante Brückenabschnitte identifiziert, Fehlmessungen eliminiert und die Daten zur weiteren Analyse aufbereitet.

Durch die Auszeichnung mit dem bereits zum 8. Mal verliehenen und mit 2.500 € dotierten Förderpreis (https://vdbum.de/presse-aktuelles/vdbum-foerderpreis-2020-2766096/) in der Kategorie „Projekte aus Hochschulen und Universitäten“ des VDBUM (Verband der Baubranche, Umwelt- und Maschinentechnik e. V.) wird neben dem Innovationscharakter des neuartigen Messkonzeptes „Profilscanning für das Brückenmonitoring“ auch dessen Praxistauglichkeit hervorgehoben. Bereits im Dezember 2019 hatte das Team um Dr. Florian Schill das Finale des TU-Ideenwettbewerbs erreicht (https://www.tu-darmstadt.de/innovation-day/start_up_innovation_day/index.de.jsp).

Die Kombination aus Messsystem und Messkonzept steht aktuell als voll funktionsfähiger Prototyp zur Verfügung. Durch den Einsatz eines Lasers der Klasse 1 (ohne Einschränkung augensicher) wird die Durchführung von Messungen nahezu unabhängig von den Umgebungsbedingungen, auch bei Regen oder Dunkelheit, ermöglicht. Die Praxistauglichkeit des Messkonzeptes konnte bereits im Rahmen einer Vielzahl von experimentellen Messkampagnen nachgewiesen werden, in denen neben Eisen- und Autobahnbrücken (mit einer Höhe von bis zu 100 m) u. a. auch Windkraftanlagen und Lärmschutzwände überwacht wurden.

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