FE 89.0352/2023 - Geburtszertifikat von Brückenbauwerken

Eigentümer und Betreiber von Brückenbauwerken werden mit zunehmenden Herausforderungen (z. B. durch steigende Verkehrslasten und ein hohes durchschnittliches Bauwerksalter) konfrontiert. Die Digitalisierung und insbesondere der digitale Zwilling, der als digitales Abbild der realen Straßeninfrastruktur, sämtliche Eigenschaften über den gesamten Lebenszyklus hinweg erfasst und aus den Daten Informationen zur Entscheidungsunterstützung erzeugt, kann einen relevanten Beitrag zur Begegnung der Herausforderungen beisteuern (Bednorz et al. 2021; Nieborowski et al. 2023). Veränderungen am Bauwerk und Abweichungen vom normalen Verhalten, welche u. a. durch Bauwerksmonitoring und Bauwerksprüfungen festgestellt werden, geben Hinweise auf den Zustand der Brücke. Die Ermittlung von Veränderungen beispielsweise im Tragverhalten der Brücke setzen voraus, dass diese mit einem Referenzzustand abgeglichen werden. Die Ermittlung des Referenzzustands (Nullmessung) findet aktuell erst statt, wenn bereits Veränderungen und Schäden am Bauwerk vorliegen und nicht vor der Freigabe des Bauwerks. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Konzepts für ein Geburtszertifikat einer Brücke und die prototypische Demonstration. Mit diesem Vorgehen soll die Möglichkeit geschaffen werden, Veränderungen und mögliche langfristige Schäden im Bauwerk rechtzeitig zu erkennen, zu bewerten und Maßnahmen zu ergreifen. Das Geburtszertifikat einer Brücke beschreibt die Nullmessung der Brücke, welche den Referenzzustand und das Tragverhalten einer Brücke nach deren Fertigstellung und vor der Verkehrsfreigabe anhand geeigneter Parameter darstellt. Aufgenommen werden physikalische (dynamische und statische) Parameter, chemische Parameter und die georeferenzierte, dreidimensionale Rekonstruktion des Bauwerks. Das Geburtszertifikat kann bei der Bewertung des Bauwerkszustands im Lebenszyklus dazu genutzt werden, die Nutzungsdauer zu erhöhen und die Verfügbarkeit der Brücken sicherzustellen. Zudem wird das Abschätzen des richtigen Zeitpunkts für die Durchführung von Maßnahmen und damit die Erhaltungsplanung auf Bauteil- und Objektebene verbessert.