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Ungarische Ingenieure entwickeln eine Technologie zur Überwachung der Brückenbelastung in Echtzeit
Überladene Lastkraftwagen, alternde Bauwerke und der ständig wachsende Verkehr stellen die Straßennetze weltweit vor immer größere Herausforderungen. Jetzt hat ein Team ungarischer Ingenieure eine innovative Technologie entwickelt, die in der Lage ist, die genaue Belastung von Brücken in Echtzeit zu überwachen.
Genauere Messung, weniger Schlaglöcher
Eine der größten Innovationen bei der Entwicklung liegt in der Platzierung der Achslastsensoren. Anstatt sie in die Asphaltoberfläche einzubetten, bringen die BridgeAid-Ingenieure die Sensoren direkt an der Unterseite des Brückendecks an. Dieser Ansatz stellt eine wesentliche Verbesserung gegenüber herkömmlichen Systemen dar, da die Messungen nicht mehr durch die Verformung der Oberfläche, die thermische Ausdehnung oder mögliche Schäden an der Straße verzerrt werden. Die Innovation bietet also nicht nur eine technologische Neuheit, sondern auch eine zuverlässigere und stabilere Datenerfassung.
Auch die Installation ist wesentlich einfacher: Es sind keine Straßensperrungen, keine Einschnitte in den Asphalt und keine Verkehrsbeschränkungen erforderlich, so dass die Fahrer kaum etwas davon merken. In den Asphalt eingelassene Sensoren können Schwachstellen in der Oberfläche verursachen – Wasser kann entlang der Schnitte eindringen, im Winter gefrieren und den Verfall der Fahrbahn beschleunigen, was zu Schlaglöchern führt. Die Montage der Sensoren unter der Brücke beseitigt diese Probleme und bietet gleichzeitig eine präzisere und langfristig nachhaltige Lösung für Infrastrukturmanager.
Künstliche Intelligenz analysiert die Belastungen in Echtzeit
Das System sammelt nicht nur Daten, sondern analysiert sie auch – das ist die zweite wichtige Innovation des Projekts. Die von den Sensoren gesammelten Signale werden von einem speziell entwickelten Algorithmus der künstlichen Intelligenz verarbeitet, der auf numerischen Modellen trainiert wurde. Dieses KI-basierte System kann die Anzahl der Achsen eines Fahrzeugs, seine Geschwindigkeit und die auf die Struktur übertragene Last bestimmen – sowohl pro Achse als auch insgesamt.
Die Technologie wurde in einem Pilotprojekt auf der Monostori-Brücke in Komárom getestet, wo die Messungen mit denen des ungarischen Mautdienstes (Magyar Közút Zrt.) verglichen wurden. Den Ergebnissen zufolge lieferte die ungarische Innovation genauere Ergebnisse als die konventionellen, in Asphalt eingebetteten Systeme, die derzeit verwendet werden.
Digitaler Zwilling: Eine “lebende” Brücke
Die Entwicklung umfasst auch eine weitere moderne Innovation: das Konzept des digitalen Zwillings. Dabei handelt es sich um eine digitale Nachbildung der Brücke, die den Zustand des Bauwerks anhand der Daten der Sensoren kontinuierlich überwacht. Das System ermöglicht es den Ingenieuren nicht nur, rückwirkend auf Probleme zu reagieren, sondern auch Ermüdungsprozesse vorherzusagen und die verbleibende Lebensdauer des Bauwerks abzuschätzen.
Die Technologie kommt zur rechten Zeit, da viele europäische Brücken während der Wiederaufbauwelle nach dem Zweiten Weltkrieg gebaut wurden und sich nun dem Ende ihrer Lebensdauer nähern. Innovationen wie diese können dazu beitragen, katastrophale Ausfälle zu verhindern – ein Beispiel dafür ist der Einsturz der Morandi-Brücke in Genua im Jahr 2018, der 43 Menschenleben forderte.
Ein Markt in den Hunderttausenden
BridgeAid begann als Spin-Off der Universität, und das Team hat nun internationale Märkte im Visier. In Europa und den Vereinigten Staaten gibt es Hunderttausende von Straßen- und Eisenbahnbrücken, die einen riesigen potenziellen Markt für diese Technologie darstellen.
Das Unternehmen prüft sowohl die Zusammenarbeit mit Regierungen (B2G) als auch mit der Industrie (B2B2G), um sicherzustellen, dass die Innovation auf breiter Basis umgesetzt wird. Während die Entscheidungsfindung bei Infrastrukturprojekten von Natur aus langsam ist, argumentieren die Ingenieure, dass die eigentliche Frage nicht darin besteht, wie viel die Umsetzung der Innovation kostet, sondern welche finanziellen Folgen es hat, wenn man nicht über genaue Daten und einen präventiven Ansatz verfügt.
Quelle: Forbes.hu
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