Sachsen Schäden früher erkennen: Versuchsbrücke in Bautzen und ihr digitaler Zwilling
"Man steckt in so einem Bauwerk halt nicht drin", das war eine der ersten Reaktionen auf den Einsturz der Carolabrücke in Dresden - ein bisher beispielloses Ereignis in Deutschland. Damit so etwas zukünftig verhindert werden kann und Bauwerke generell sicherer werden, dazu wird in Bautzen geforscht - an einem digitalen Zwilling.
Die 45 Meter lange Spannbeton-Versuchsbrücke auf dem Firmengelände von Hentschke Bau in Bautzen wurde einzig zu Forschungszwecken erbaut. Konzipiert haben sie der Bauingenieur Max Herbers und sein Team von der TU Dresden - um davon einen digitalen Zwilling zu erstellen. "Das Problem ist, dass wir häufig an die Bauwerke gehen und dann die Schäden feststellen. Dann ist es im Grunde schon zu spät," erklärt Herbers. "Wir wollen zukünftig hin zu einer vorausschauenden Instandhaltung."
Das Problem ist, dass wir häufig an die Bauwerke gehen und dann die Schäden feststellen. Dann ist es im Grunde schon zu spät. Max Herbers | Bauingenieur der TU Dresden
Zwei Tonnen schwerer Wagen simuliert Verkehr
Über die Brücke fließt zwar kein normaler Verkehr, aber es finden Belastungstests statt - mit einem zwei Tonnen schweren Schienenwagen, der 30 Mal am Tag auf- und abfährt. Über ein Jahr lang wird die Belastung Stück für Stück gesteigert. Sensoren registrieren jede Bewegung. "Wir haben Beschleunigungsaufnehmer, Neigungsaufnehmer und können damit zu jedem Zeitpunkt eine Aussage über den Gesundheitszustand dieses Bauwerks ermöglichen."
In der Brücke haben die Forscher über 1,5 Kilometer Glasfasern integriert, damit sie den Zustand der Brücke genau überwachen können.
Brücke soll Schäden selbst melden
Mit diesen Messdaten wird der digitale Zwilling gefüttert. Und an ihm ist dann auch zu erkennen, wo es der Originalbrücke nicht gut geht. Die Brücke meldet ihre Schäden selbst - das ist zumindest das Ziel. Denn damit Bauingenieure digitalen Zwillingen vollends vertrauen können, fehlen noch Referenzdaten. Genau die soll das Forschungsprojekt der TU Dresden mit der Versuchsbrücke in Bautzen liefern, sagt Max Herbers.
Ziel sei es, bei einer Auffälligkeit eines Messsignals zu unterscheiden, ob es sich dabei um einen Sensorfehler handele oder um einen Schaden am Bauwerk. "Und da kommt jetzt unsere Forschungsbrücke ins Spiel. Weil sie eben erstmalig die Möglichkeit haben, das Bauwerk in einen ganz schweren Schädigungszustand zu bringen."
Ende 2023 erbaut, soll die Brücke Ende nächsten Jahres so stark belastet werden, dass sie beinahe einstürzt. Damit wollen die Wissenschaftler herausfinden, welche Sensoren die Schäden der Brücke rechtzeitig erkennen.
MDR (Stephan Heise/jha/kbe)
