22 Jan. Intelligente Sensorplattform für kritische Infrastrukturen
In Anbetracht der wachsenden Bedeutung der Sicherheit kritischer Infrastrukturbauwerke, insbesondere von Brücken, wird die kontinuierliche Überwachung sensibler Bereiche immer wichtiger. Diese Entwicklung unterstreicht die Notwendigkeit, innovative Lösungen zu implementieren, um potenzielle Risiken frühzeitig zu erkennen. Das Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP aus Saarbrücken entwickelte ein Monitoringsystem für Infrastrukturen, das hierbei eine umfassende Lösung zur dauerhaften Erfassung und Analyse von Zustandsdaten liefern soll, um den sicheren Betrieb von kritischen Bauwerken zu gewährleisten. Die flexible Sensorplattform namens ‚Maus‘ – multimodale autarke Sensorplattform für intelligente Monitoring-Anwendungen – wird nach Meinung der Forschenden nicht nur die Überwachung bestehender kritischer Infrastrukturen verändern, sondern auch neue Maßstäbe für die Sicherheit im Bauwesen setzen.
Flexibel für maßgeschneiderte Überwachung
Die multimodale und autarke Sensorplattform kombiniert Spannungsversorgungs-, Kommunikations- und Sensorik-Module in einem flexiblen System, das sich nach Aussage der Forschenden mühelos und schnell an die spezifischen Bedürfnisse der Betreiber anpassen lässt. Das System speichert und überträgt zudem die gesammelten Daten direkt an die Betreiber. Dadurch sollen sich potenzielle Schäden frühzeitig zu erkennen und geeignete Maßnahmen zur Instandhaltung ergreifen lassen. Die modulare Bauweise der Plattform erlaubt es, verschiedene Sensoren je nach benötigten Zustandsdaten zu integrieren, wodurch eine maßgeschneiderte Überwachungslösung entsteht.
Sensordaten aus verschiedensten zerstörungsfreien Prüfverfahren
„Mit der Entwicklung von Maus setzen wir einen wichtigen Schritt in Richtung einer intelligenten und sicheren Überwachung kritischer Infrastrukturbauwerke“, erklärt Christoph Weingard, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IZFP. „Unsere Plattform bietet nicht nur eine hohe Flexibilität, sondern auch die Möglichkeit, die Lebensdauer beispielsweise von Brücken durch frühzeitige Schadensdetektion signifikant zu verlängern. Dazu nutzen wir nicht nur bewährte Sensoren zur Erfassung von Temperatur, Luftfeuchte, Luftdruck, Wegmessung und mehr. Vielmehr kombinieren wir diese Informationen mit Sensordaten aus zerstörungsfreien Prüfverfahren wie Ultraschall, Wirbelstrom oder mikromagnetischen Methoden. So entstehen direkt im Maus-Monitoringsystem hochwertige Ergebnisse, die tiefere Einblicke ermöglichen.“
Eine Implementierung von der Sensorplattform an einer vielbefahrenen Brücke in München. Bild: Frauhofer IZFP
Energieeffizient und energieautark
Die Sensorplattform nutzt eine energieeffiziente Architektur, die es ihr ermöglicht, auch ohne kabelgebundene Energieversorgung zu arbeiten. Dies macht die Plattform besonders geeignet für den Einsatz in abgelegenen oder schwer zugänglichen Bereichen von Bauwerken. Ein weiteres herausragendes Merkmal ist laut den Entwicklerinnen und Entwicklern die Nutzung verschiedener Kommunikationsschnittstellen, die eine nahtlose Anbindung an bestehende Datenräume ermöglicht.
Ein Schritt in Richtung Nachhaltigkeit
Neben der Sicherheitsoptimierung soll die Technologie auch zur Nachhaltigkeit im Bauwesen beitragen. Durch die präzise Überwachung von Bauwerken, so die Forschenden, können Materialeinsatz und Ressourcenverbrauch optimiert werden, was zu einer Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks führt.
Quelle und Bild: www.izfp.fraunhofer.de
