Fraunhofer-System soll Brückenschäden früher erkennen

Nach der Zustandserfassung 2022 des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr gelten 8.000 Autobahnbrücken als sanierungsbedürftig. Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS stellt mit COMOBASE ein modulares Schallemissionssystem für das permanente Infrastrukturmonitoring vor. Es soll anwendungsspezifisch angepasst werden und kostengünstiger sein als herkömmliche Messtechnik.

Monitoring nach Bauwerk und Anwendung

Das Fraunhofer IKTS setzt bei COMOBASE auf speziell zugeschnittene Systeme statt universeller Allround-Messtechnik. Die Monitoringtechnik wird für konkrete Einsatzbereiche entwickelt, etwa Brücken, Drucktanks, Anlagen der chemischen Industrie oder Windräder. Durch die Anpassung an die jeweilige Anwendung soll die Systemkomplexität sinken und damit auch die Kosten.

Schäden erzeugen akustische Signale

Die Technologie nutzt Schallemissionen, die bei Schäden wie Rissen oder brechenden Spannstählen entstehen. Sensoren erfassen diese akustischen Signale, lokalisieren sie und werten sie aus. Im Unterschied zu punktuellen Prüfverfahren ermöglicht COMOBASE eine kontinuierliche Überwachung. Der Fokus liegt auf niedrigen Frequenzbereichen, die massive Strukturen besser durchdringen können.

Modulare Elektronik für Sensorik

Für die Signalaufnahme haben die Forschenden eine anwendungsspezifische Elektronik entwickelt. Das System basiert auf der am Fraunhofer IKTS entwickelten PCUS-Technologie und besteht aus modularen Mess- und Interfacekarten. Ein Grundsystem verarbeitet 32 Kanäle parallel. Über ein Software Development Kit kann das System mit kundeneigener Prüfsoftware angesprochen werden.

Zielgruppe sind Ingenieurbüros

Adressaten der Lösung sind vor allem Ingenieurbüros, die im Auftrag von Kommunen und Infrastrukturbetreibern Gutachten erstellen. COMOBASE soll sie dabei unterstützen, infrastrukturelle Schäden zu erkennen, auszuwerten und bauliche Risiken zu bewerten. Nach Angaben des Fraunhofer IKTS zeigen Feldtests an einer realen Brückenstruktur, dass mit reduzierter Systemkomplexität eine vergleichbare Aussagekraft wie bei etablierten Systemen erreicht werden kann.

Weitere Monitoringverfahren geplant

Im nächsten Schritt plant das Fraunhofer IKTS die Weiterentwicklung weiterer Technologien für das Infrastrukturmonitoring, darunter Glasfasersensorik. Zudem entsteht im Projekt Fit4Infrastructure am Standort Dresden-Klotzsche ein Applikationszentrum für Prüf- und Monitoringverfahren für Infrastrukturanwendungen.