Kistler bietet Komplettlösungen und Services für die Zustandsüberwachung von Brücken, um diese Infrastrukturen zu schützen.

Brückenüber- wachungssysteme mit Structural Health Monitoring (SHM) und Weigh In Motion (WIM)

Brücken sind kritische Ressourcen, die die Wirtschaft in Bewegung halten. Viele Konstruktionen aus Stahl, Gusseisen oder Spannbeton sind jedoch in die Jahre gekommen und zunehmend hohen Verkehrsbelastungen ausgesetzt. Visuelle Inspektionen sind nach wie vor unerlässlich, liefern jedoch nur Momentaufnahmen. Die moderne Brückenüberwachung kombiniert Structural Health Monitoring (SHM) und Weigh In Motion (WIM), um kontinuierliche datengestützte Einblicke in das Strukturverhalten und die tatsächlichen Verkehrsbelastungen zu liefern. So können Betreiber fundierte Entscheidungen treffen und proaktive Maßnahmen auf der Grundlage des tatsächlichen Zustands der Brücke ergreifen.

SHM & WIM erhöht die Brückensicherheit und bietet folgende Vorteile:

Echtzeit-Einblick in den Zustand der Brücke

Verständnis der tatsächlichen Auswirkungen des Verkehrs

Frühwarnung vor auftretenden Problemen

Sicherere, langlebigere Infrastruktur

Warum eine kontinuierliche Brückenüberwachung wichtig ist

SHM- und WIM-Systeme liefern Echtzeitinformationen darüber, wie Brücken auf dynamische Belastungen, Umweltfaktoren und langfristige Verschleißerscheinungen reagieren. So können Betreiber Belastungseffekte nachvollziehen, Anomalien frühzeitig erkennen und gezielte Instandhaltungsmaßnahmen auf der Grundlage tatsächlicher Leistungsbewertungen der Brücken planen.

Einwirkende Lasten

Verkehrslasten
Schwerkraftkräfte
Windlasten
seismische Kräfte

Bauwerksreaktion

Beschleunigung
Dehnung
Verschiebung
Neigung

Brückenschäden

Korrosion
Rissbildung
Verlust an Steifigkeit oder Festigkeit

Umweltdaten

Temperatur
Luftfeuchtigkeit
Niederschlag

Wie Structural Health Monitoring (SHM) das Verhalten von Bauwerken misst

Eine digitale SHM-Messkette sammelt hochauflösende Daten zu Schwingungen, Belastungen, Verschiebungen, Neigungen und Temperaturen – mit Sensoren, die für Genauigkeit und Stabilität in rauen Umgebungen ausgelegt sind. Diese Datenströme liefern ein vollständiges Bild davon, wie sich die Struktur unter unterschiedlichen Belastungen und äußeren Einflüssen verhält.

Wie Weigh In Motion (WIM) reale Verkehrsbelastungen erfasst

Weigh In Motion misst Achslasten, Gesamtgewicht, Geschwindigkeit und Fahrzeugklasse bei normalem Verkehrsfluss. Da Verkehrsbelastungen und überladene Schwerlastfahrzeuge maßgeblich zur Ermüdung von Brücken beitragen, sind WIM-Daten für die Bewertung und den Schutz der Brückeninfrastruktur von entscheidender Bedeutung.

Die SHM-WIM Lösung von Kistler zum Schutz der Infrastruktur und zur Erhöhung der Verkehrssicherheit

Unsere neue cloudbasierte Software kombiniert Structural Health Monitoring mit Weigh In Motion, um die Sicherheit und Lebensdauer von Brücken zu verbessern

Brückenbauwerke haben eine begrenzte Lebensdauer und stehen aufgrund der natürlichen Alterung sowie der stark zunehmenden Verkehrsdichte und -belastung vor wachsenden Herausforderungen. Ganzheitliche Lösungen von Kistler berücksichtigen alle relevanten Parameter, um einen wirksamen Schutz der Infrastruktur zu gewährleisten. Neben der Überwachung der Brückenkonstruktion misst unsere Technologie rund um die Uhr die effektive Verkehrsbelastung durch alle Fahrzeuge, die die Brücke passieren. Zudem kann jedes Fahrzeug, das die gesetzlichen Grenzwerte für zulässiges Gesamtgewicht, Achslast und Geschwindigkeit überschreitet, identifiziert und dessen Verstoß automatisch geahndet werden.

Digitales SHM: Brückenüberwachung der nächsten Generation

Das digitale SHM-System von Kistler repräsentiert eine neue Generation der Brückenüberwachungstechnologie. Es bietet eine sehr hohe Datengenauigkeit und Langzeitstabilität und lässt sich dank automatischer Konfiguration und vollständig modularem Systemdesign schnell einsetzen. Die Architektur basiert auf digitalen Sensorclustern, die ihre Messungen innerhalb von Mikrosekunden synchronisieren und flexibel an jede Brücke angepasst werden können.

Digitales SHM misst kontinuierlich wichtige Parameter wie Vibration, Dehnung, Verschiebung, Neigung und Temperatur mit präzisionsgefertigten Sensoren, die für raue Umgebungen ausgelegt sind. Die integrierte Edge-Verarbeitung erlaubt die Echtzeit-Erkennung von strukturellen Veränderungen und ermöglicht in Kombination mit WIM den Betreibern, die Verkehrsbelastung direkt mit dem Strukturverhalten zu verknüpfen.

Alle Daten fließen in eine einheitliche Softwareplattform ein, auf der Betreiber Daten visualisieren, Trends beobachten, Warnmeldungen einrichten und eine effiziente Frühwarnung durchführen können. Dies macht Digital SHM zu einer skalierbaren und robusten Lösung für die Langzeitüberwachung zum Schutz kritischer Brücken unter hoher Verkehrsbelastung.

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Überwachungslösungen in die Praxis umsetzen – mit Kistler

Die Washington Bridge in Rhode Island wird mit über 100 Structural Health Monitoring Systemen von Kistler ausgestattet.

Washington Bridge, Rhode Island (USA)

The State Departments of Transportation (DOT) has deployed a large digital WIM installation integrated with SHM to continuously monitor structural performance and to correlate traffic loads with vibration, strain, and displacement data to ensure safe operation despite a major increase in traffic loading.

DeGeBam

Wir von der Kistler Instrumente GmbH freuen uns, als neues Mitglied der Deutschen Gesellschaft für Bauwerksmonitoring (DeGeBaM) aufgenommen zu werden. Der Austausch und die Zusammenarbeit mit anderen Akteuren, die sich der digitalen Innovation im Bauwesen widmen, sind für uns von großer Bedeutung. Wir sind überzeugt, dass unsere messtechnischen Innovationen einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Infrastruktur und zur Sicherheit von Brücken leisten können.

Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit im DeGeBaM und darauf, gemeinsam Innovationen voranzutreiben!