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Konstruktiver Ingenieurbau

Das Forschungs-Cluster Konstruktiver Ingenieurbau umfasst die Weiterentwicklung neuartiger Messverfahren zur Systemidentifikation statischer und dynamischer Bauwerkseigenschaften.

Rahmenbedingungen

  • Die DB Netz AG besitzt rd. 25.000 Brücken, welche teilweise bis zu 180 Jahre alt sind.
  • Große Anzahl von “Lärm-Hotspots-Stahlbrücken“
  • Lärmschutzwände


Strategische Ziele

  • Genauere Ermittlung der „Restnutzungsdauer“ von Eisenbahnbrücken mittels einfacher messtechnischer Beurteilung
  • Anwendung und Weiterentwicklung eines neuartigen Messverfahrens zur Systemidentifikation statischer und dynamischer Bauwerkseigenschaften
  • Monitoring von Bauwerken
  • Gezielte Sanierung durch genaue Messung bzw. Systemidentifikation lärmemissionsstarker Quellen


Laufende Projekte

  • 1. Mai 2020: ZEKISS –Zustandsbewertung von Eisenbahnbrücken und Fahrzeugen mit KI-Methoden zur Auswertung von Sensordaten und Strukturdynamischen Modellen (https://zekiss.de/)

Die interdisziplinäre Auswertung von Sensordaten im Eisenbahnverkehr eröffnet die Möglich-keiten zur Erfassung und Bewertung des Zustandes der Komponenten Fahrzeug und Bau-werk. Hierfür soll im Forschungsvorhaben ein digitales Werkzeug für die in-situ Überwachung von Eisenbahnbrückenbauwerken im Rahmen eines sensordaten-gestützten Predictive Maintenance Konzepts erarbeitet werden.

Unter Verwendung eines BIM-integrierten digitalen Zwillings (Digital Twin) und auf Basis der Künstlichen Intelligenz getriebener Algorithmen soll das digitale Werkzeug entwickelt, imple-mentiert und validiert werden.

Kernziel ist die Entwicklung eins Template für eine hochgradig automatisierte und verbesserte Aussage zur Zustandsbewertung (Resonanzgefährdung, Tragsicherheit und Restlebensdauer) von bestehenden Eisenbahnbrücken.


  • 1. November 2020: DEEB-INFRA – Datenbasiertes Extrapolationsmodell zur Ermittlung von realen Betriebslastenzügen für (Rest-)lebesdaueranalyse von EisenbahnINFRAstruktur-anlagen

In festdefinierten Intervallen gilt es die Restlebensdauer von Eisenbahnbrückenbauwerke neu zu bewerten. Hierbei sind die vom Verkehr hervorgerufenen Spannungsschwingspielen im Material und die einhergehende Schadensakkumulation maßgebliche Größen, die in die Untersuchung eingehen. Auf der Einwirkungsseite werden aktuell idealisierte, bzw. auf ge-wissen Annahmen zum zukünftigen Verkehrsaufkommen angepasste Lastmodelle verwendet. Diese Annahmen unterliegen allerdings großen Unsicherheiten und besitzen daher i. d. R. einen stark konservativen Charakter, der zu einer verfrühten Instandsetzung des Bauwerks führen kann.

Kernziel dieses Forschungsvorhabens ist die konzeptionelle Darstellung zur Integration vor-handener realer dynamischer Fahrzeuglasten in die Restlebensdauerbewertung von Eisen-bahnbrückenbauwerken. Basierend auf statistischer Extrapolationsmethoden und Datenfusion sollen Infrastrukturmessstellen in die streckenspezifische Bewertung der Restlebensdauer bestehender Brückenbauwerke in Deutschland einfließen.


Abgeschlossene Projekte

  • Projekt STRAMIK (Mikrowelleninterferometrie)
  • Messungen an der Netzwerkbogenbrücke Hösbach 
  • Vergleich der Ergebnisse der Mikrowelleninterferometrie mit „herkömmlichen“ Messmethoden