Wien (OTS) – Die Verkehrsinfrastruktur ist das Rückgrat unseres
Wirtschaftens und
Lebens. Das AIT forscht seit Jahren an intelligenten Lösungen für
eine effiziente und nachhaltige Mobilität. Ein Schwerpunkt liegt
darauf, bestehende Bauwerke – insbesondere Brücken – länger, sicherer
und nachhaltiger zu nutzen. Eine Verlängerung der Nutzungsdauer, ohne
dabei aber die operative Sicherheit zu beeinträchtigen, spart Kosten
und ist ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz: In einer
durchschnittlichen Brücke sind rund 2.000 Tonnen CO 2 gebunden. Durch
gezielte Instandhaltungsstrategien können Emissionen erheblich
reduziert werden.
Das Zustandsmonitoring großer Infrastrukturbauwerke erfolgt
derzeit durch visuelle Inspektionen und objektspezifische Sensorik.
Regelmäßige Vermessungen werden meist nur punktuell bei besonders
kritischen Anlagen oder anlassbezogen eingesetzt. Diese Verfahren
sind kostenintensiv, räumlich und zeitlich begrenzt und liefern
isolierte Einzelinformationen.
Zwtl.: Satelliten liefern laufend Daten
Während herkömmliche Verfahren häufig nur punktuelle Einblicke
ermöglichen, setzt das AIT auf modernste Sensor-, Satelliten- und KI-
Technologien, die Zustandsveränderungen frühzeitig sichtbar machen
und datenbasierte Entscheidungen ermöglichen. Als besonders
leistungsfähig erwies sich ein satellitengestütztes
Bauwerksmonitoring mit Radarinterferometrie (InSAR; Interferometric
Synthetic Aperture Radar). Diese Methode erlaubt ein großräumiges,
kontinuierliches und berührungsloses Monitoring von einzelnen
Bauwerken bis hin zu ganzen Infrastrukturnetzen. Dabei werden nicht
nur einzelne Messpunkte beobachtet, sondern Trends, Deformationen und
andere Auffälligkeiten flächenhaft über ganze Streckenabschnitte
hinweg sichtbar gemacht. Das satellitengestützte Monitoring ist
minimalinvasiv: Es sind keine oder nur vereinzelte Installationen
bzw. Sensoren am Bauwerk nötig.
Als Datenbasis dienen unter anderem frei verfügbare Radardaten
von Sentinel-1-Satelliten, die eine breite Abdeckung und eine hohe
zeitliche Auflösung ermöglichen – je nach Satellitenkonstellation
gibt es alle drei bis zwölf Tage aktuelle Daten. Die von der
Europäischen Weltraumagentur ESA betriebenen Sentinel-1-Satelliten
beobachten die Erde seit dem Jahr 2014 aus einer rund 700 km hohen
Umlaufbahn.
Zwtl.: Kontinuierliche und berührungslose Messung
Durch am AIT entwickelte und patentierte Methoden – insbesondere
Virtual Sensing und InSAR-Transformationsauswertung – kann unter
günstigen Bedingungen eine vertikale Messgenauigkeit von bis zu 2
Millimetern erreicht werden. Damit vollzieht sich ein
Paradigmenwechsel: weg von Einzelmessungen hin zu einem netzweiten
und risikobasierten Infrastrukturmonitoring auf regionaler oder
nationaler Ebene. Möglich wird ein skalierbares, netzweites Screening
– und Trendmonitoring zur zustandsbasierten Bewertung kritischer
Verkehrsinfrastruktur und angrenzender Schutz- und
Energieinfrastruktur.
Da nicht jedes Bauwerk separat mit Sensorik ausgestattet werden
muss, lässt sich das Monitoring großflächig und skalierbar einsetzen.
Gleichzeitig ist die Messung technisch belastbar: Bei ausreichender
Datenverfügbarkeit können bereits in der Ankündigungsphase des
Versagens eines Bauwerks klare Signale registriert werden –
insbesondere bei Langzeitprozessen wie Setzungen, Kriechen oder
Schwinden. Ergänzend kann die Auswertung der Daten, abhängig von der
verfügbaren Datenhistorie, rückwirkend bis zum Jahr 2015 erfolgen.
Dadurch werden langfristige Verformungstrends quantifizierbar;
potenziell kritische Bereiche können frühzeitig identifiziert werden.
Zwtl.: Hochgenau und praxistauglich
Bei der laufenden Weiterentwicklung stehen Genauigkeit und
Praxistauglichkeit im Vordergrund. Dazu gehören sogenannte „Corner-
Reflektoren“ zur verbesserten Erfassung diskreter Punkte, die
integrale Berücksichtigung temperaturbedingter Verformungen (
Tagesgang und jahreszeitliche Effekte) sowie die Erfassung und
Modellierung der Bauwerkstemperatur. Sensorfusion wird dabei gezielt
eingesetzt, um Fehler zu reduzieren und die Auflösung zu erhöhen –
bis hin zur Ableitung einer „maßgebenden Verformung“ als
entscheidungsrelevante Kennzahl.
Zwtl.: AIT: Forschung für die Infrastruktur von morgen
Mehr als 1.600 Mitarbeiter:innen arbeiten täglich am AIT Austrian
Institute of Technology an den zentralen Infrastrukturthemen der
Zukunft, insbesondere in den Bereichen Energie, Mobilität, Gesundheit
und Daten. Am AIT werden Infrastrukturen von morgen gedacht und
erforscht. Als Österreichs größte Forschungs- und
Technologieorganisation ist das AIT eine Brücke zwischen Wissenschaft
und Innovation und arbeitet entlang der gesamten Innovationskette –
von der Idee bis zur Umsetzung – mit der Industrie und öffentlichen
Einrichtungen zusammen. Zur Weiterentwicklung zukunftsfitter
Technologien betreibt das AIT die modernste Forschungs-Infrastruktur
Österreichs, mit spezialisierten Labors für Energie, Mobilität,
Stadtplanung, Digital Security, Ernährungssicherheit und vieles mehr.
Forschung des AIT wirkt und schafft Lösungen – für Unternehmen, die
Gesellschaft und letztlich für uns alle.
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