Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen macht Brücken-Monitoring günstiger

Der Teil-Einsturz der Carolabrücke über der Elbe hat bundesweit nachgehallt. Das Spannbetonbauwerk wurde zu einem von mittlerweile vielen Synonymen für marode Infrastruktur. Dresden ist auch der Standort für Forschung, die solche Unglücke verhindern hilft.

Taktgeber ist das dort ansässige Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS). Es ermittelt derzeit kostengünstige Lösungen mit Sensorik, mit der sich die Zustandsüberwachung – neudeutsch: Monitoring – von Brücken, Schienen und anderen Bauwerken vereinfachen lässt. Die aus dieser Sensorik ermittelten Daten dienen folglich als Grundlage dafür, den Sanierungsbedarf rechtzeitig zu erkennen und die Restlebensdauer von Bauwerken zuverlässig prognostizieren zu können.

MEMS-Sensoren bislang nur in Kraftfahrzeugen und Handys verbaut

Das Fraunhofer-IIS-Team um Gruppenleiter Dr. Christoph Sohrmann baut seine Untersuchungen auf der Tastelektronik von Fahrzeugen auf – sogenannten MEMS-Sensoren. Sie sind bislang nur in Autos und Handys verbaut. „Sie können einen Bruch in den Spanndrähten von Spannbetonbrücken ‚hören‘“, so Sohrmann.

Damit benennt er auch die Hauptursache für den Brückeneinsturz über der Elbe vor knapp eineinhalb Jahren. Auf einer Länge von 108 Metern war das Bauwerk mit seinen Schienenführungen für die Straßenbahn und dem daneben liegenden Weg für Radfahrer und Fußgänger in sich zusammengefallen. Nur der Zufall ließ niemanden zu Schaden kommen: Es war 3 Uhr morgens; eine Straßenbahn fuhr gerade nicht über die Carolabrücke.

Die Überwachung von Ingenieurbauwerken obliegt Prüfern. Dafür ist eine Norm DIN 1076 eingeführt worden. Regelmäßige Begutachtungen sind damit garantiert, nützen aber wie im Fall der Carolabrücke offenbar nicht immer. Ein kontinuierliches Monitoring per Sensorik ist umso wichtiger geworden.

Partner aus der Wirtschaft gefunden

Das Fraunhofer IIS hat für seine Forschungen daher auch Partner gefunden. Der Test mit den Fahrzeugsensoren wird laut Sohrmann noch zu Beginn des Jahres mit der MKP GmbH in Angriff genommen. Vor allem technische Anpassungen müssen ermittelt werden, da sich die Sensorik des Automobilbereichs nicht so einfach aufs Monitoring von Bauwerksschäden übertragen lassen.

Das Reallabor in Bautzen unweit von Dresden bietet da eine gute Grundlage, um schlauer zu werden: Dort dient eine 45 Meter lange Versuchsbrücke für die Untersuchung der Leistungen von taktiler Sensorik in Verbindung mit berührungsloser Messung per Radar.

Sohrmanns Ziel ist klar: „Bezahlbare Sensorik ermöglicht es Baulastträgern, das Monitoring der Infrastruktur nicht nur bei Verdachtsfällen, sondern flächendeckend zu etablieren“, sagt er. Historische Daten über die Belastung der Bauwerke sind für die Analyse beginnender Schäden eine große Hilfe. Was es bedeuten kann, wenn sie fehlen, hat das Beispiel der Carolabrücke ja gezeigt.

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