Private Smartphones erkennen Brückenschäden: Früherkennung verlängert die Lebensdauer um 14 Jahre

Unzählige Brücken in aller Welt sind schadhaft. Oft müssen sie sogar abgerissen und durch Neubauten ersetzt werden wie derzeit auf der Autobahn 45 (Sauerlandlinie). Würden die Bauwerke kontinuierlich überwacht könnten Schäden frühzeitig erkannt und möglicherweise behoben werden. Doch der Überwachungsaufwand ist zu hoch.

Lückenlose Überwachung

Forscher am Massachusetts Institute of Technology in Cambridge/USA haben jetzt eine nahezu kostenlose Methode entwickelt, Brücken lückenlos zu überwachen. Besitzer von Smartphones, die mit einer speziellen App ausgestattet sind, sammeln künftig die benötigten Daten und übertragen sie in eine Zentrale. Die normalen Funktionen der Smartphones bleiben erhalten.

Smartphones sind „von Haus aus“ mit Sensoren bestückt, die Bewegungen messen können, auch kleine. Im Fall der Brückenüberwachung erfassen sie, wenn sie beispielsweise auf dem Armaturenbrett liegen, die Schwingungen, die durch den darüberrollenden Verkehr verursacht werden. Diese sind für jede Brücke charakteristisch. Gibt es Abweichungen deutet das auf einen beginnenden Schaden hin.

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Startschuss fiel an der Golden Gate Bridge

Das Team um Thomas J. Matarazzo widmete sich zunächst der berühmten Golden Gate Bridge in San Francisco. Testfahrzeuge, in denen sich die Smartphones befanden, rollten 102 Mal über die lange Hängebrücke. Dabei wurden die Vibrationen mit einem iPhone 5 und einem iPhone 6 aufgezeichnet. Zudem analysierten die Forscher die Daten von 72 Fahrten von Uber-Taxis, bei denen die Schwingungen mit 19 unterschiedlichen Smartphones Daten bei deutlich höheren Geschwindigkeiten aufgezeichnet wurden. Die Analyse zeigte, dass beide Messmethoden Daten liefern, deren Qualität auf einem ähnlichen Niveau liegt wie die der an der Brücke montierten Sensoren. Die Qualität der Daten, die die beiden Gruppen lieferten, war nahezu identisch. Die Fehlertoleranzen lagen bei nahezu Null. Weitere Tests fanden an der Harvard Bridge in Boston und an zwei italienischen Brücken statt.

Vor allem für Brücken ohne Sensoren

Die Ergebnisse zeigen, dass sich diese Art der Vibrationsaufzeichnungen dazu eignet, die Nutzungsdauer vieler Brücken zu verlängern, weil Schäden behoben werden können, ehe sie irreparabel werden. Besonders bei Brücken ohne eingebaute Sensoren können die Daten bei der ständigen Überwachung des Bauzustands helfen und die regelmäßigen Überprüfungen durch Fachpersonal ergänzen. Wenn genügend Autofahrer mit der App ausgestattet wären könne die Lebensdauer einer normalen Brücke um 14 Jahre erhöht werden.

via MIT

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