Alle Industrienationen dieser Welt haben zunehmende Probleme mit einer alternden Infrastruktur. Aber auch neue Technologien im Bereich des Ingenieurbaus stellen uns vor bislang unbekannte Herausforderungen, wie dies z.B. bei der Tacoma Narrows Bridge der Fall war. Kontrolle und Überwachung dieser Infrastrukturen und Bauwerke wird zunehmend wichtiger. Schauen Sie sich folgendes Beispiel an, wozu einige Fehler führen können:
Gebäude, Brücken, Anlagen zur Energieversorgung und sonstige Infrastrukturen werden notwendigerweise immer öfter im Grenzbereich ihrer prognostizierten Lebensdauer betrieben und sollen deutlich darüber hinaus eingesetzt werden. Die deswegen zunehmenden Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten bilden einen kaum noch beherrschbaren Kostenfaktor. Die Bauteile müssen kontinuierlich überwacht werden, um Schädigungen rechtzeitig zu erkennen und ein Versagen zu vermeiden.
Structural Health Monitoring zur kontinuierlichen Überwachung der strukturellen Integrität dieser Infrastrukturen (z.B. Brücken), Versorgungsbauwerke, Gebäude ist ein Weg, diesen Anforderungen Rechnung zu tragen.
Der Begriff Strukturelle Integrität umfasst hierbei die Charakterisierung und Bewertung mechanisch beanspruchter Bauteile und Bauteilsysteme. Dies beinhaltet sowohl die Stabilität und Festigkeit der tragenden Teile einer Konstruktion als auch die Unversehrtheit der diese Struktur umgebenden Hülle.
Strukturelle Integrität wird gekennzeichnet durch das Verhalten einer Konstruktion innerhalb definierter Grenzen von
- Bewegung (einschliesslich Schwingungen)
- Verformung (Durchbiegung, Verdrillen, Schrumpfung, Ausdehnung)
- Spannung (Druck und Zugspannungen, Torsion)
- Temperatur (Tag / Nacht, Sommer / Winter, Feuer oder andere Wärmequellen)
- Korrosion (Rost, chemischer Angriff)
Ziel des Structural Health Monitoring ist die Bereitstellung von Methoden zur Vorhersage der Betriebssicherheit entlang der Lebensdauer von Bauteilen. So können verschiedene Parameter bei der Überwachung von Strukturen und Konstruktionen zu verschiedenen Aktionen führen, z.B.:
| Sicherheitswerte einer Konstruktion werden erreicht |
Auslösen von Maßnahmen z.B. Kontrollen |
| Eigenfrequenzen einer Konstruktion ändern sich |
Auslösen von Maßnahmen z.B. Kontrollen |
| Grenzwerte einer Konstruktion werden erreicht |
Warnung vor Versagen des Systems |
Weitere Infos hierzu auch in der englischsprachigen Wikipedia.
Beweissicherungen sind häufig aufwändig und kostenintensiv. Zur Erweiterung der Erfassung und Kombination dreidimensionaler Daten wird eine neue Datenbanktechnik angewendet, die es gestattet aus Fotografien hochdetaillierte Punktwolken zu erstellen und diese mit tachymetrischen Aufnahmen, Laserscans, CAD-Daten und weiteren Informationsquellen zu kombinieren.
Wir ‘durchleuchten’ Wände, Böden, Decken, Unterzüge aus Stahlbeton. Bewehrungen, Leitungen und Einbauteile unter Betonoberflächen werden dabei mittels Ferroscan und/oder Radartechnik lage- und tiefengenau bis 300 mm Tiefe geortet. Hierbei ist auch die Erfassung von Kunststoffbauteilen möglich. 
