Eine vor kurzem erhobene Bestandsaufnahme der Bundesanstalt für Straßenwesen hat ergeben, dass annähernd 5.000 Fernverkehrsbrücken in Deutschland als „nicht ausreichend“ oder schlechter zu bewerten seien, über 700 davon sogar als „ungenügend“. Wurden Brücken bisher bei jährlichen Begehungen begutachtet, hält es die BAM angesichts dieses desaströsen Ergebnisses für geboten, die Kontrollmaßnahmen signifikant zu verändern. Ihr Plan, den die BAM auch auf der HANNOVER MESSE 2022 präsentieren wird, sieht vor, Brücken zukünftig mittels digitaler Zwillinge kontinuierlich zu überwachen, um so frühzeitig Schwachstellen zu erkennen. Zudem sollen auch unerwartete Schädigungen schnell erkannt und wenn möglich, kurzfristig behoben werden.

In einem ersten Schritt haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der BAM zusammen mit der niederländischen Organisation für Angewandte Naturwissenschaftliche Forschung (TNO) ein zwei Meter langes Brückenmodell im Labor aufgebaut und anschließend von dieser Brücke einen digitalen Zwilling am Computer erstellt. Digitale Zwillinge, also Computermodelle realer Vorbilder, dienen der Industrie 4.0 schon länger, um das Verhalten physischer Objekte zu simulieren und zu überwachen. Mittels Sensoren, die jede kleinste Veränderung – Kräfte und Verformungen – am Modell und später an realen Brücken erfassen, wird der digitale Zwilling im Computer kontinuierlich mit Daten gespeist. Dr. Andreas Rogge, einer der Projektverantwortlichen, erklärt: „Die Platzierung der Sensoren an aussagekräftigen Stellen ist essenziell.“ Der entscheidende Vorteil der Technologie gegenüber der bisherigen Überwachungsmethode liegt auf der Hand: Selbst kleinste, für das bloße Auge unsichtbare Schäden an Stellen, die nicht direkt mit Sensoren zugänglich sind, lassen sich so erkennen. „Im Prinzip hat man so das gesamte Bauwerk im Blick“, erläutert Rogge. „Bei den heute üblichen Begehungen werden dagegen nur optisch sichtbare Schäden festgestellt und bei Bedarf mit einem Sensor versehen. Damit werden ausschließlich bereits entdeckte Mängel weiterkontrolliert.“

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