Echtzeit-Monitoring der Infrastruktur

Seit Jahren werden in Deutschland notwendige Ausbauten und Instandhaltungen im Bereich der Infrastruktur vernachlässigt. Nun wird reagiert: in den kommenden Jahren soll in die Sanierung und den Ausbau der Straßen, Schienen und Wasserwege soviel investiert werden wie noch nie: Bis zum Jahr 2030 sollen mehr als 260 Mrd. Euro in solche Projekte fließen. Damit die Maßnahmen auch dauerhaft für Entspannung der Verkehrssituation führen, müssen Brücken und Bahngleise, Tunnel und Trassen  regelmäßig gewartet werden. Um den Instandhaltungsbedarf festzustellen, sollten die Bauwerke laufend kontrolliert werden – keine einfache Aufgabe, wenn man sich die schiere Größe des Straßennetzes im Land vor Augen führt. An einer einfachen, aber gleichzeitig auch revolutionären Lösung für dieses Problem arbeiten derzeit die Forscher der Universität Twente in Enschede. Das Projekt befasst sich mit der Kontrolle der Straßenqualität per Smartphone.

Die Wissenschaftler haben einen Plan für eine kontinuierliche Messung entwickelt – und der Clou liegt in der Schlichtheit. „Im Grunde kann man mit jedem Smartphone eine App nutzen, die Daten zur Straßenqualität sammelt. Diese Informationen sind zwar vergleichsweise grob. Wenn man aber beispielsweise Berufspendler beauftragt, ihre tägliche Strecke von zu Hause zur Arbeit und zurück per Smartphone zu kontrollieren, erhält man sehr genaue und vor allem aktuelle Daten über den Zustand der Fahrbahn“, verdeutlicht Professor Dr. Ing. Paul Havinga. Sowohl bei diesem Projekt, als auch beim Projekt zur Überwachung der Schienenqualität sind die Forscher Erste Erkenntnisse zum Echtzeit-Monitoring brachte bereits das europäische Forschungsprojekt „Genesi“ hervor. Dabei haben europäische Forscher drahtlose Sensoren während der Bauphase zweier Verkehrsprojekte getestet: der Brücke „Pont de la Poya“ in der Schweiz und einer Tunnelröhre für die U-Bahn in Rom. Schon während der Arbeiten konnten Daten gewonnen werden, die für den weiteren Baufortschritt genutzt wurden – vor allem, um Risiken einzudämmen. Nach Fertigstellung der Bauwerke blieben die Sensoren an Ort und Stelle – und liefern seitdem Daten, die Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand ermöglichen. Die Zugkräfte, die auf die Brückenpfeiler einwirken, werden ebenso gemessen wie die Einflüsse von Windböen und wechselnden Wasserständen. Im neuen römischen U-Bahn-Tunnel werden unter anderem die Schwingungen dokumentiert, die durch den unterirdischen Gleisverkehr verursacht werden.

Das Projekt zur Überwachung der Straßenqualität ist schon weit fortgeschritten. „Wir sind der Marktreife schon sehr nahe gekommen“, heißt es aus Enschede. Somit könne die Instandhaltung von Infrastrukturbauten künftig wesentlich effektiver geplant werden, wodurch sich immense Kosten einsparen ließen.

(Autor: Paul Deder)