Sensible Fühler für die Zustandsüberwachung von Brücken

In diesem Beitrag werden wir der Frage nachgehen, wie Sensoren Sie dabei unterstützen können, mehr Sicherheit für Ihre Brücken zu gewährleisten und Kosten einzusparen. Und das über den gesamten Prozess hinweg: von der Planung über den Betrieb und der Überwachung bis hin zur möglichen Sanierung.

Brücken gehören sicher zu den größten architektonischen Herausforderungen und stellen enorme Ansprüche an das Know-how der beteiligten Planer, Ingenieure und Gewerke. Und es versteht sich von selbst, dass sie zu jeder Zeit sicher und zuverlässig sein müssen. Auch bei moderen Bautechnologien ist es nötig, Brücken immer wieder auf ihre Tragfähigkeit, Stabilität und Sicherheit zu überprüfen. Derzeit erfolgen solche Kontrollen meist noch aufwendig bei turnusmäßigen Begehungen und Vor-Ort-Inspektionen – mit der Gefahr, dass sich abzeichnende Schäden, gefährliche Zustände oder Belastungen unter Umständen erst spät entdeckt werden.

Die smarte Methode, Sicherheitsrisiken sofort zu erkennen

Heute, im Zeitalter der Digitalisierung, gibt es jedoch vielfältige Möglichkeiten, die Zustandsüberwachung von Brücken mit kontinuierlichem Structural Health Monitoring einfacher, kostengünstiger und sicherer zu gestalten. Die hochgenauen MEMS-Inertialsensoren von First Sensor spielen in solchen Lösungen eine entscheidende Rolle. Sie zeichnen sich durch große Signal-Rausch-Abstände, hohe Temperaturbeständigkeit und geringste Querempfindlichkeiten aus und bieten damit optimale Eigenschaften für den Einsatz in exponierten Bauwerken.

Leistungsstark, anpassungsfähig, wirtschaftlich

An allen neuralgischen Punkten eines Brücken-Bauwerks platziert, registrieren die Sensoren Vibrationen und selbst kleinste Neigungsveränderungen. Die Vorteile sensorbasierter Systeme für das Structural Health Monitoring von Brücken liegen auf der Hand:

• Kontinuierliche Überwachung der gesamten Brücken-Struktur
• Früherkennung von Materialermüdung und strukturellen Schwachstellen
• Grundlage für effiziente zustandsbasierte Instandhaltungsmodelle
• Kosteneinsparungen durch reduzierten Reparatur- und Sanierungsaufwand

Dabei lassen sich MEMS-Inertialsensoren problemlos in umfassendere Überwachungs-Infrastrukturen einbinden – bei Bedarf passt First Sensor die Module auch elektrisch und mechanisch für spezielle Kundenanforderungen an.

Die MEMS-Sensoren erreichen ein sehr hohes Signal-Rausch-Verhältnis sowie eine hervorragende Temperaturstabilität und erkennen schon kleinste Lage- oder Beschleunigungsänderungen.

MEMS-Inertialsensoren als Teil einer online-basierten Gesamtlösung

Ein „Netzwerk“ von Sensoren bildet die Grundlage für die Brücken-Überwachung. Durch die Online-Anbindung an die Cloud wird die schnelle und komfortable Analyse der gesammelten Daten möglich. Die Auswertung kann in der Leitstelle auf dem PC oder an jedem beliebigen Ort auf mobilen Endgeräten erfolgen.

Werden im Zuge der kontinuierlichen Überwachung kritische Zustände in der Brückenstruktur registriert, können die erforderlichen Instandhaltungsmaßnahmen sofort und ohne Zeitverlust eingeleitet werden. Gegenüber herkömmlichen planorientierten Instandhaltungskonzepten bieten sensorbasiertes Structural Health Monitoring und zustandsorientierte Wartung demnach entscheidende Vorteile in puncto Sicherheit, Schnelligkeit und Kosteneffizienz.

Wertvolle Erkenntnisse für den Brückenbau

Mit der Digitalisierung, Structural Health Monitoring und Cloud-Lösungen wird es erst möglich, weltweit Daten zum Zustand von Brücken zu sammeln und auszuwerten. Dabei kommen die unterschiedlichsten Einflussfaktoren zum Tragen – vom Klima bis hin zu den geologischen Gegebenheiten.

Die gewonnenen Daten und Analysen bieten einen unschätzbaren Pool an Informationen, der auch zur Risiko-Minimierung bei künftigen Brückenbau-Projekten beitragen kann – indem man bereits bei der Planung und Konstruktion bislang unerreicht detaillierte Erkenntnisse über die Standortbedingungen, Erdbeben, Stürme oder Temperaturschwankungen mitberücksichtigt.

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