Hierfür wurden im Laufe der Jahre umfassende analoge, digitale und smarte Technologielösungen entwickelt. Die hochpräzisen Beschleunigungssensoren von ASC spielen bei der Brückensicherheit eine wichtige Rolle und sind nach Herstellerangaben extrem robust sowie stabil. In drei wesentlichen Performanceklassen werden sie vielerorts in Deutschland und weltweit eingesetzt.
ASC-Sensoren sichern längste Seebrücke der Welt
Das längste Brückensystem weltweit, die Hongkong-Zhuhai-Macau-Brücke, verteilt sich über eine Gesamtlänge von 55 km auf Brücken, Tunnel sowie künstliche Inseln und wird täglich von etwa 250 000 Personen genutzt. Allerdings treten im Perlflussdelta am Südchinesischen Meer hohe Windgeschwindigkeiten auf und es besteht die Gefahr von Erdbeben. Darüber hinaus handelt es sich um eine stark befahrene Wasserstraße, sodass Pfeiler und Teilbrücken auch Schiffskollisionen standhalten müssen. In das umfassende Sicherheitskonzept sind daher triaxiale, kapazitive Beschleunigungssensoren des Typs ASC »CS-1611LN« eingebunden. Sie helfen bereits seit 2018 maßgeblich bei der kontinuierlichen Zustandsüberwachung, Echtzeit-Auswertung und effektiven Analyse – zur Früherkennung von Materialveränderungen und zum Dauermonitoring der strukturellen Integrität. Der hochgenaue ASC »CS-1611LN« verfügt über einen analogen Stromausgang von 4 bis 20 mA für die verlustfreie Übertragung der Signale der Sensoren in den Brückenpfeilern.
Bahn- und Straßenbrücken-Monitoring
In Deutschland ist die Abteilung Brückenmessung der DB InfraGo AG für die reguläre Prüfung von mehr als 25 000 Eisenbahnbrücken zuständig. In Pilotprojekten sollen die Überwachung und proaktive Wartung kritischer Bahnbrücken einfacher, sicherer und langfristig kostengünstiger gestaltet werden. Präzise Echtzeitmessungen mit inertialer Sensortechnologie ermöglichen die Überwachung der dynamischen Durchbiegung – eines wesentlichen Indikators für den Zustand einer Bahnbrücke. Die »AiSys Eco«-Sensorsysteme kombinieren dabei digitale Beschleunigungssensoren mit mathematischen Algorithmen. Funktionen wie Frequenzanalyse durch FFT und Berechnung der dynamischen Geschwindigkeit und der Auslenkung sind integriert.
In einem weiteren Pilotprojekt wird seit 2023 die historische Nibelungenbrücke Worms als Demonstrations- und Validierungsobjekt evaluiert. Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms SPP 2388 arbeitet die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) an zukunftsorientierten Bauwerksprüfungen, digitaler Dauerüberwachung und proaktivem Instandhaltungsmanagement. Ziel ist die Verlängerung der wirtschaftlichen Nutzbarkeit unter Wahrung eines hinreichenden Sicherheitsniveaus. Auch hier ist das Sensorsystem ASC »AiSys Eco« mit digitalen Accelerometern und speziell implementierten Algorithmen im Einsatz, um bei der Erstellung eines digitalen Zwillings zu helfen. Über Sensoren mit höchster Präzision und Langzeitstabilität trotz unterschiedlichster, wechselnder Bedingungen werden laufend Referenzdaten für das präventive Monitoring der Bauwerksdynamik und den sicheren Brückenbetrieb erfasst. Die CAN-Bus-Fähigkeit des ASC »AiSys ECO« ermöglicht die Übertragung und Weiterverarbeitung der vorbearbeiteten Informationen in Sensornetzwerken.
Langzeitüberwachung mit Quarztechnologie
Als Teil einer neuen Hochgeschwindigkeits-Bahnverbindung in Großbritannien erstreckt sich ein 3,4 km langes, geschwungenes Eisenbahnviadukt über eine vielfältige Landschaft aus Parks, Grünflächen, Stauseen und Wasserwegen. Das Tal ist stark frequentierter öffentlicher Raum. Das Bauwerk wird massiv beansprucht, weshalb die fortlaufende Überwachung der strukturellen »Gesundheit« vorrangig ist. Speziell entwickelte, uniaxiale Quarz-Beschleunigungssensoren von ASC werden an definierten Messpunkten in Deckensegmente und Lärmschutzwände eingebaut, um einen sicheren und langfristig stabilen Betrieb der Brückenkonstruktion zu gewährleisten. Die ASC-»QBA«-Serie sorgt für Präzision im Structural Health Monitoring von Bauwerken. Sie basiert auf hochleistungsfähigen servo-balanced Quarz-Sensorelementen und bietet einen analogen Stromausgang von 4 bis 20 mA, eine Auflösung von besser als 1 μg sowie eine laut ASC »hervorragende Langzeitstabilität« des Skalierungsfaktors (K1: 1 200 ppm) und des Bias (K0: 1200 μg).
Vielseitige Lösungen im Portfolio
Mit diesen und weiteren Sensorprodukten – wie der mobilen ASC-»EQ«-Serie mit digitaler USB-Schnittstelle für die Plug-and-Play-Bauwerksinspektion mit Standard-Laptop ohne Bedarf an zusätzlicher Peripherie – bietet ASC vielseitige, kosteneffiziente Lösungen für unterschiedlichste Anwendungen.s
