Brückensperrungen und -einstürze sorgen bundesweit immer wieder und immer öfter für Schlagzeilen – es fehlen verlässliche Monitoring-Lösungen für eine vorausschauende Instandhaltung. Das Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT und das Ingenieurbüro MKP haben daher ein Forschungsvorhaben zur akustischen, KI-basierten Überwachung von Brückenbauwerken gestartet.
Im Mittelpunkt des „AIrBSound“ getauften Forschungsprojekts steht die Entwicklung eines Überwachungssystems, das mithilfe von Luftschallsensoren und KI-gestützten Analysen Veränderungen im Zustand von Fahrbahnübergangskonstruktionen (FÜK) erkennt. Diese Konstruktionen sind stark belastete Elemente jeder Brücke und besonders anfällig für Verschleiß.
„Wir wollen Brücken nicht erst dann prüfen, wenn es schon zu spät ist“, erklärt Olivia Treuheit, Projektmanagerin am Fraunhofer IDMT. „Unser Ansatz nutzt den Luftschall – also akustisch wahrnehmbare Signale, die beim Überfahren der Übergänge durch Fahrzeuge entstehen. Diese Signale können wertvolle Informationen über den Zustand der Brückenbauteile enthalten.“ Ein zentraler Bestandteil des Projekts ist dabei die Aufbereitung der aufgenommenen Audiodaten: Um verlässliche Aussagen treffen zu können, müssen diese zunächst von Störgeräuschen bereinigt und für die Analyse mit neuronalen Netzen vorbereitet werden.
System liefert umfassendes Bild der „Brückengesundheit“
Das akustische Monitoring dient jedoch nicht nur der frühzeitigen Erkennung von Schäden wie Verschleiß, Rissbildungen oder Lockerungen. Es liefert auch Hinweise auf Verkehrsaufkommen und Verkehrsarten – wichtige Faktoren, um die tatsächliche Belastung der Bauwerke besser zu verstehen und ein umfassendes Bild der „Brückengesundheit“ zu erhalten. Getestet wird das System an zwei ausgewählten Brücken – der Wesenitzbrücke und der Sachsenbrücke in Pirna.
Das beteiligte Ingenieurbüro MKP GmbH ist spezialisiert auf die Planung, Diagnostik und das messtechnische Brückenmonitoring. MKP bringt langjährige Erfahrung mit der Schallemissionssensorik ein – etwa bei der Überwachung von Spannbeton- und Seilkonstruktionen.
Im Projekt „AIrBSound“ übernimmt MKP die Projektkoordination und verantwortet die Planung sowie Umsetzung der Feldversuche an den beiden ausgewählten Brücken. Dabei koordiniert MKP die Arbeiten vor Ort und bewertet die Messergebnisse im Hinblick auf ihre bautechnische Relevanz und praktische Anwendbarkeit. Die langjährige Expertise von MKP ermöglicht es, Forschung im Bereich der Akustik praxisnah in den Brückenbetrieb zu integrieren. Weitere Informationen >>>