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Die Lebensdauer von Brücken berechnen: Bochumer Ingenieure verfeinern Modell

15.05.2015

Die Lebensdauer von Brücken könnte sich in Zukunft genauer abschätzen lassen als bislang. RUB-Ingenieure haben ein mathematisches Modell für ihre Berechnung verfeinert. Anders als Vorgängermodelle bezieht es lokale Gegebenheiten mit ein anstatt auf gemittelten Standardwerten zu beruhen. Das Wissenschaftsmagazin RUBIN berichtet.

Vergleich zwischen altem und neuem Modell: 14-mal längere Lebensdauer


Diese Spannstahlprobe ist beim Ermüdungsversuch zerbrochen.

© RUBIN, Foto: Gorczany


David Sanio am Prüfstand für Ermüdungsversuche an der RUB

© RUBIN, Foto: Gorczany

Das Team um Dr. Mark Alexander Ahrens und David Sanio vom Lehrstuhl für Massivbau hat zweieinhalb Jahre lang die Hochstraße „Pariser Straße“ im Heerdter Dreieck untersucht, um bestehende Modelle zur Bestimmung der Lebensdauer von Brücken zu verfeinern.

Diese Modelle beruhen zunächst auf allgemeinen Annahmen, die nicht unbedingt an jedem Ort in Deutschland zutreffen müssen, etwa die Anzahl der täglich überquerenden LKW. Die Bochumer Forscher wollten wissen, wie viel genauer die Prognose werden kann, wenn sie das Modell auf ein bestimmtes Bauwerk maßschneidern. Der Unterschied war beträchtlich.

Mit der verbesserten Berechnungsmethode ergab sich eine 14-mal längere Lebensdauer als mit dem Vorgängermodell. Entscheidend war unter anderem, dass in Wirklichkeit weniger LKW über die Hochstraße fuhren als angenommen. Ein 40 Tonnen schwerer LKW hatte rein rechnerisch den gleichen Einfluss auf das Bauwerk wie 100.000 PKW.

Fernziel: die intelligente Brücke

Durch die Versuche am Lehrstuhl für Massivbau und auch in Kooperation mit anderen Instituten ist im Lauf der Zeit ein Fundus an Algorithmen zusammengekommen, die die unterschiedlichen Einflüsse beschreiben, denen ein Bauwerk ausgesetzt sein kann. Verkehrsbelastung, Temperaturunterschiede und Baumaterialien spielen zum Beispiel eine Rolle.

Wie aus einem Baukasten können sich die Ingenieure die Algorithmen für den jeweiligen Fall passgenau zusammenstellen. Ziel ist es, dass Brücken diese Berechnungen eines Tages sogar selbst anstellen. Eine intelligente Brücke könnte kontinuierlich den eigenen Zustand überwachen und Alarm schlagen, sobald sich größere Schäden abzeichnen. Dafür fehlt es derzeit insbesondere noch an Langzeiterfahrung mit der Messtechnik.

Ausführlicher Beitrag im Wissenschaftsmagazin RUBIN

Ein ausführlicher Beitrag inklusive Bildmaterial findet sich im Onlinemagazin RUBIN, dem Wissenschaftsmagazin der RUB: http://rubin.rub.de/de/bruecken. Text und Bilder aus dem Downloadbereich dürfen unter Angabe des Copyrights für redaktionelle Zwecke frei verwendet werden. Sie möchten über neu erscheinende RUBIN-Beiträge auf dem Laufenden bleiben? Dann abonnieren Sie unseren Newsfeed unter http://rubin.rub.de/feed/rubin-de.rss.

Weitere Informationen

Dr. Mark Alexander Ahrens, Lehrstuhl Für Massivbau, Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-24095, E-Mail: alexander.ahrens@rub.de

Dr. Julia Weiler | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/

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