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Smarte Erdbeben-Technologie für sichere und langlebige Brücken
Innovatives Monitoringsystem „ConScope“ für Ingenieurbauwerke als Standard zur Lebenszeitverlängerung
03.04.2025 - Berlin
Brücken sind ein essenzieller Teil der Infrastruktur, doch viele ältere Bauwerke weisen Schäden auf, die langfristig ihre sichere Nutzung gefährden. Eine Ausgründung der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) hat jetzt das innovative Monitoringsystem „ConScope“ vorgestellt, das auf Erkenntnissen der Erdbebenforschung basiert und Brücken zukunftssicher macht.
Das Besondere an der Lösung von ConScope ist die Nutzung der sogenannten „Coda“ von Ultraschallwellen. Sie besteht aus mehrfach gestreuten oder reflektierten Wellen, die durch komplexe Interaktionen mit dem umgebenden Material entstehen. Die Coda reagiert besonders sensibel auf kleinste strukturelle Veränderungen und ermöglicht eine präzise Früherkennung von Rissen und anderen Schäden. Das Verfahren bietet eine kontinuierliche Überwachung der Bauwerke in Echtzeit und trägt so zur Erhöhung der Sicherheit und Langlebigkeit von Brücken bei.
Kosteneffiziente, hochpräzise Messtechnik
ConScope entwickelt eine verlässliche und kosteneffiziente Lösung zur vorausschauenden Wartung von Brücken. Die Echtzeit-Datenanalyse ermöglicht die frühzeitige Erkennung kritischer Strukturschwächen und hilft so, teure Notfallreparaturen und Sperrungen zu vermeiden. Ingenieurbüros, die Brücken begutachten, profitieren von der präzisen Diagnostik für detaillierte Zustandsbewertungen und optimierte Sanierungsmaßnahmen.
Kommunen und Länder können damit langfristig Instandhaltungskosten senken und kostspielige Neubauten reduzieren, da Brücken nachhaltiger genutzt werden.
Interaktives Brückenmodell
Die Funktionsweise der Technologie konnte auf der Hannover Messe an einem interaktiven Brückenmodell selbst getestet werden. An einem Tablet wurden über Messkurven die Veränderungen im Beton anschaulich dargestellt. Zusätzlich zeigte ein aufgeschnittener Probekörper aus Beton die Einbettung der Sensoren in der Praxis.
Interessierte erhielten hier nicht nur spannende Einblicke in die Technologie, sondern hatten auch die Möglichkeit, sich mit dem Team von ConScope direkt auszutauschen.
Steckbrief: ConScope
Kontinuierliches Monitoring für Ingenieurbauwerke als Standard zur Lebenszeitverlängerung
Kurzbeschreibung
Im Projekt ConScope wird
die Technologie Codawelleninterferometrie (CWI) zur Marktreife entwickelt, um
ein kontinuierliches Monitoring von Ingenieurbauwerken zu ermöglichen. Die
Technologie ist sehr sensibel gegenüber kleinsten Veränderungen in Beton. So
können Schäden frühzeitig erkannt werden.
Hintergrund
Die deutsche Infrastruktur, insbesondere Brücken, ist veraltet und kann nicht innerhalb weniger Jahre erneuert werden. Bauwerke müssen daher länger genutzt werden. Dazu soll unser Monitoringsystem basierend auf CWI einen Beitrag leisten. Indem Veränderungen der Bausubstanz und Schäden frühzeitig erkannt werden, ermöglicht es ein prädiktives Erhaltungsmanagement. Im Projekt soll die Technologie aus der Forschung zu einem marktreifen Serienprodukt entwickelt werden.
Ziel
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines kontinuierlichen Monitoringsystems für Brücken und Ingenieurbauwerke aus Beton basierend auf CWI. Dieses System soll frühzeitig Veränderung und Schäden in der Bausubstanz erkennen, um ein prädiktives Erhaltungsmanagement der Bauwerke zu ermöglichen. Konkret wird ein Produkt entwickelt (Messgerät, Sensorik, Software) und ein Start-up ausgegründet, das dieses Produkt am Markt einführt.
Methodik
Bei dem Monitoringsystem werden Ultraschallsensoren in den Beton der Bauwerke eingebaut, die Ultraschall senden und empfangen können. Analysiert wird das im Beton gestreute Ultraschallsignal. Der Vergleich dieser Signale erlaubt Rückschlüsse auf Veränderungen des untersuchten Bauteils. Durch das Einbeziehen des durch vielfache Streuung beeinflussten hinteren Teils der Ultraschallsignale, der Coda, können bereits sehr kleine Veränderungen erkannt werden.
Förderung
Das Vorhaben „ConScope“ (offizieller EXIST-Projektname „CoMMoD“) wird im Rahmen des EXIST-Programms durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz und den Europäischen Sozialfonds gefördert.
Kontakt
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
Unter den Eichen 87
12205 Berlin
Niklas Epple
Telefon: +49 30 8104 4474
E-Mail: nklspplbmd
Allgemeine Mail: cnscpbmd
Weitere Informationen
ConScope - Kontinuierliches Monitoring für Ingenieurbauwerke als Standard zur Lebenszeitverlängerung
Quelle und Fotos: Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
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