Die Modernisierung des Bauingenieurwesens basiert auf Kraftmessdaten

Das Bauingenieurwesen gilt oft als die zweitälteste Ingenieurdisziplin und wurde traditionell durch Beton, Stahl und physische Strukturen charakterisiert. Heute sieht das Bauingenieurwesen ganz anders aus als noch vor wenigen Jahrzehnten. Es wird nun durch die neue Notwendigkeit geprägt, die Architektur durch Daten zu modernisieren.

Von geotechnischen und strukturellen Projekten bis hin zur Küsten- und Kommunalplanung bewegt sich die Branche in Richtung „intelligenter“ Infrastruktur. Es reicht nicht mehr aus, eine Brücke oder einen Wolkenkratzer ausschließlich auf Basis von Erfahrung zu bauen. Ingenieure benötigen heute kontinuierliches, präzises Feedback darüber, wie diese Strukturen vor und nach der Konstruktion funktionieren. Hier helfen Interface-Kraftmesslösungen dabei, physische Materialien mit digitaler Intelligenz zu verbinden.

Von statischem Design zur dynamischen Überwachung

Historisch gesehen war die Beziehung zwischen Bauingenieuren und Kraftsensoren binär. Sie beginnt mit der Prüfung der Materialien und geht dann zur Konstruktion des Projekts über. Während Materialtests nach wie vor grundlegend für die Branche sind, erfordert die moderne Architektur einen Lebenszyklusansatz.

Über traditionelle Rollen für die Kraftmessung bei Infrastruktur-Projekten hinaus sieht Interface zunehmend, dass unsere Sensoren in zwei sich entwickelnden Phasen des Bauingenieurwesens eingesetzt werden:

#1 Validierung (vor der Konstruktion), einschließlich der Verwendung von Wägezellen zum Belastungstest von Systemen und zur Überprüfung der Streckgrenze neuer, nachhaltiger Baumaterialien.

#2 Gesundheitsüberwachung (nach der Konstruktion), bei der Sensoren in das „Nervensystem“ einer Struktur eingebettet werden, um Echtzeit-Lasten, Ermüdung und Umweltbelastungen zu überwachen.

Überwachung alternder Infrastruktur und Umweltbelastbarkeit

Eines der am häufigsten diskutierten Themen im Bauingenieurwesen ist die strukturelle Widerstandsfähigkeit – insbesondere, wie Infrastruktur mit Klimawandel, erhöhten Nutzungslasten und seismischer Aktivität umgeht. Wir können nicht jede alternde Brücke neu bauen, aber wir können sie intelligenter machen. Fernüberwachung ermöglicht es Ingenieuren, die Lebensdauer dieser Anlagen sicher zu verlängern.

Ein Bauingenieurunternehmen benötigte eine Methode, um eine Brücke auf seismische Aktivität und Belastungslasten zu überwachen, ohne Tausende von Metern empfindlicher Verkabelung über die Spannweite zu verlegen. Das Team verwendete maßgeschneiderte Interface Load Pins zusammen mit dem WTS Wireless Telemetry System. Diese Konfiguration schuf eine kontinuierliche Datenschleife. Ingenieure können nun Informationen in der Cloud protokollieren und Belastungsdaten vor, während und nach seismischen Ereignissen überprüfen. Diese Daten zeigen nicht nur, ob die Brücke gehalten hat, sondern identifizieren auch genau, wo Reparaturen erforderlich sind, wodurch das Wartungsmodell von reaktiv zu prädiktiv verschoben wird. Weitere Informationen finden Sie in der Anwendungsnotiz zur Brücken-Seismik-Kraftüberwachungslösung.

Die digitale Transformation öffentlicher Arbeiten

In der Vergangenheit war es logistisch herausfordernd, hochpräzise Daten von einer Wägezelle an einem abgelegenen Damm oder einer stark befahrenen Autobahn zu erhalten. Heute ermöglichen die digitale Instrumentierung und drahtlose Technologien von Interface die Durchführung komplexer Berechnungen aus der Ferne.

Diese Zugänglichkeit unterstützt das Konzept des „digitalen Zwillings“, eines virtuellen Nachbilds einer physischen Struktur. Durch die Einspeisung von Echtweltdaten aus Interface-Wägezellen in einen digitalen Zwilling können Bauingenieure simulieren, wie ein Gebäude auf einen Hurrikan reagieren wird oder wie eine Straße unter zunehmendem Schwerlastverkehr abbauen wird.

Bis 2050 werden fast 70% der Weltbevölkerung in Städten leben, wodurch zuverlässige Infrastruktur wichtiger denn je wird. Intelligente Städte verlassen sich auf vernetzte Systeme, um Staus zu reduzieren, die Sicherheit zu verbessern und nachhaltige Lösungen für wachsende städtische Bevölkerungen zu schaffen. Von der Überwachung von Lasten auf Brücken und Autobahnen bis zur Gewährleistung der Effizienz von Windturbinen und Solaranlagen spielen die Kraft- und Drehmomentsensoren von Interface eine entscheidende Rolle beim Aufbau sichererer, saubererer und effizienterer Städte.