Brückensanierung mit smarten Sensoren

Mehr als 3000 Straßenbrücken und Tunnels befinden sich in Oberösterreich. Sie zu erhalten und zu sanieren, ist nicht nur eine Frage der Sicherheit, sondern auch eine der Kosten.

An einem System, diese Kosten und die dafür notwendigen Arbeiten zu berechnen, tüftelt das neue Forschungsprojekt "SanTub" im Building Innovation Cluster der Standortagentur Business Upper Austria. Straßenbrücken und -tunnels sind Lebensadern einer funktionierenden Infrastruktur. Die Bauwerke sind Verschleiß durch Witterung, Hochwasser, Erschütterungen und andere Faktoren ausgesetzt. Sie werden regelmäßig auf Schäden untersucht. Die Kosten der Sanierung sind meist hoch, oft lässt sich der Zeitpunkt, wann Arbeiten notwendig werden, nicht exakt vorhersagen. Außerdem sind damit umfangreiche Planungen nicht nur im Hinblick auf Sperren und Umleitungen, sondern auch auf das Budget des Straßenerhalters verbunden.

Viele Faktoren werden gemessen

Hier setzt das Projekt "SanTub" an. Zum Einsatz kommen intelligente Sensoren, maschinelles Lernen und Software mit Unterstützung von künstlicher Intelligenz. Die Überwachungsdaten werden an charakteristischen Punkten am Tunnel- oder Brückenbauwerk gemessen. Kombiniert mit weiteren Daten aus Inspektionsberichten entsteht eine Datenbank mit Infos zum Zustand des Bauwerks.

"Die Sensoren haben wir speziell für Messungen fernab des regulären öffentlichen Stromnetzes entwickelt. Sie werden mit Batterien betrieben", erklärt Rocket-NG-Geschäftsführer Peter Huber. Das Unternehmen aus Korneuburg hat sich auf die Überwachung von Straßenbrücken spezialisiert und erledigt das gemeinsam mit Davorin Kolic von der Paschinger Neuron Consult.

Die Sensoren messen, was an den wichtigsten Punkten der Objekte passiert, und vergleichen die Daten mit den Inspektionsberichten. Sie messen beispielsweise Lagerwege, Temperatur, Feuchtigkeit und Bewegung der Dehn- bzw. Koppelfugen. Die smarten Sensoren erfassen auch das Verhalten von Rissen unter Einfluss von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Verkehr und anderen Faktoren.

In Oberösterreich sind derzeit die Sensoren an der Traunbrücke in Linz-Ebelsberg, der Unteren Mühlbachbrücke in Schärding und einer Autobahnbrücke der A8 bei Suben im Einsatz. Demnächst soll das Monitoring auch beim Tunnel Neumarkt an der S10 starten.

Bei Analyse und Interpretation der Messdaten kommen Machine Learning und KI-gestützte Software zum Zug. Für die Entwicklung sind die Risc Software GmbH aus Hagenberg und Teccomplish aus Leonding zuständig. Durch die Verknüpfung mit Daten aus Inspektionsberichten und anderen Sanierungsfällen gibt die Datenbank Auskunft über den Wert der Brücke oder des Tunnels und die Zweckmäßigkeit einer weiteren Sanierung. Das Interesse sei seitens des Landes Oberösterreich und des Autobahnbetreibers Asfinag groß, bestätigt Kolic.