Brücken effizient bewerten mit „intermediate Digital Twin“
Motivation
Die vielen alten Straßen- und Eisenbahnbrücken Deutschlands weisen zunehmende Risse, Korrosion und Materialermüdung auf. Ihre Instandhaltung kostet Milliarden, weil Fachleute auf zeitintensive Berechnungen und teure Messungen angewiesen sind. Der Anspruch an sichere Verkehrswege steht zeit- und kostenintensiven Verfahren gegenüber. Zudem ist die Verfügbarkeit aktueller Infrastrukturdaten eingeschränkt, da hier nur selten Sensoren eingesetzt werden.
Ziele und Vorgehen
Das Forschungsteam entwickelt eine Technologie, die Brückendaten automatisch aus Plänen und Bestandsunterlagen in einen digitalen Zwilling extrahiert. Dazu trainieren die Forschenden KI‑Modelle, die geometrische, materialtechnische und lasttechnische Parameter ohne manuelle Eingaben bestimmen. Um Tragfähigkeits‑ und Schadensbewertungen in Echtzeit zu ermöglichen, verbinden sie diese Modelle anschließend mit physikalischen Simulationen. Parallel sammelt das Team Messdaten von bestehenden Brücken, validiert die Vorhersagen und passt die Algorithmen an. Es testet die Methode an einer Spannbetonbrücke in Freising, vergleicht Ergebnisse mit herkömmlichen Berechnungen und demonstriert mindestens fünfzig Prozent Kosten‑ und Zeitersparnis. Abschließend stellen die Forschenden die Software als offene Plattform zur Verfügung, sodass andere Ingenieurinnen und Ingenieure sie leicht übernehmen können.
Innovationen und Perspektiven
Das Forschungsteam kombiniert KI‑gesteuerte Parametergewinnung mit physikalischen Modellen und schafft damit ein schnelles, präzises Analysewerkzeug. Unternehmen können die Methode für zahlreiche kleine und mittlere Brücken einsetzen, während Wissenschaftler das Framework für weiterführende digitale Zwillinge nutzen können.
Projektinformation
Projektleitung
ZM-I München GmbH
Erika-Mann-Str. 63
80636 München
Technische Universität München - Lehrstuhl für Statik und Dynamik, München
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