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Beschleunigungssensoren erhöhen die Sicherheit von Brücken

Monitoring
Beschleunigungssensoren erhöhen die Sicherheit von Brücken

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Der Sensorhersteller ASC und Dewesoft, ein Anbieter von Messdaten-Erfassungsgeräten, haben gemeinsam die längste Seebrücke der Welt mit einem Monitoring-System ausgerüstet. Bild: tmlau/shutterstock.com/Montage: K+P
Brücken sind enormen Belastungen ausgesetzt und müssen deswegen regelmäßig überprüft werden. Als Alternative zu teuren Begehungen vor Ort hat sich die kontinuierliche Zustandsüberwachung mit Sensoren etabliert.

Im Oktober 2018 wurde die Hongkong-Zhuhai-Macau-Brücke in China dem Verkehr übergeben. Das Bauwerk überspannt die Mündung des Perlflussdeltas und verbindet dabei die Städte Hongkong, Macau und Zhuhai. Da sich die Brücke in einem Gebiet mit hohem Schiffsaufkommen befindet, mussten umfangreiche Vorkehrungen für den Fall einer Kollision getroffen werden. Ein engmaschiges Monitoring-System sorgt dafür, dass die Leitstelle des Brückenbetreibers beim Zusammenstoß eines Wasserfahrzeugs mit einem der Betonpfeiler sofort detaillierte Informationen über den Schaden erhält, aus denen sich erste Maßnahmen ableiten lassen. Eine zentrale Rolle in dem Sicherheitskonzept spielen Beschleunigungssensoren des Herstellers ASC und ein Datenerfassungssystem von Dewesoft. Zusammen ergeben die Komponenten eine maßgeschneiderte Komplettlösung für die Zustandsüberwachung der Brücke.

Der chinesische Brückenbetreiber entschied sich für die triaxialen kapazitiven Beschleunigungssensoren mit der Bezeichnung ASC CS-1611LN und hat 44 Stück davon seitlich in den Köpfen der Brückenpfeiler verbaut. An dieser Stelle erfassen die Bauteile kleinste Abweichungen von der materialtypischen Schwingungsfrequenz, die anschließend durch die Datenerfassungssysteme ausgewertet werden.

Seebrücken sind generell verschiedenen Belastungen ausgesetzt. Dazu zählen niederfrequente, aerodynamische Schwankungen, welleninduzierte Einflüsse, hydrodynamische Kräfte und seismische Bewegungen des Meeresbodens. Auch diese Größen lassen sich mit kapazitiven Beschleunigungssensoren bestimmen.

Die Sensoren arbeiten mit einer Datenrate von 100 Hz und übermitteln demnach pro Sensor und Sekunde hundert Messpunkte. Die Synchronisierung und Auswertung der Signale funktioniert nur mit einem leistungsstarken Datenerfassungssystem. Hier kommt das Unternehmen Dewesoft ins Spiel, das sich auf diese Technik spezialisiert hat. An der Hongkong-Zhuhai-Macau-Brücke kommt das Datenerfassungssystem Siriusie-8xLV zum Einsatz und wertet die Messsignale aus. Das Gerät ermöglicht eine Datenübertragung über mehrere Kilometer.

Die Fernüberwachung hat zwei wesentliche Vorteile gegenüber der konventionellen Vorgehensweise. Erstens lässt sich der teure Einsatz von Expertenteams vor Ort reduzieren und zweitens überwachen die Sensoren den Zustand der Brücke rund um die Uhr. Die Begehung durch Fachleute ist immer nur eine Momentaufnahme. Die Datenlieferanten von ASC sammeln deswegen nicht nur in Asien, sondern auch in Frankreich, Großbritannien und Deutschland an vielen Brücken wertvolle Daten.

ASC GmbH
Ledererstraße 10
85276 Pfaffenhofen
Tel. +4984417865470
www.asc-sensors.de

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