Quelle: BAM
Projektlaufzeit
01.11.2024 - 31.10.2026
Projektart
Verbundforschungsprojekt
Projektstatus
Laufend
Kurzbeschreibung
Brücken die potenziell durch wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion gefährdet sind, müssen situativ besser eingeschätzt und beobachtet werden. Im Projekt ReSKoMB werden praxisnahe Methoden, wie Spannstahlentnahme, Monitoring, Modellierung und Bauwerksprüfung mit bildbasierter Unterstützung durch Drohnen als Gesamtkonzept erprobt.
Ort
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
Unter den Eichen 87
12205 Berlin
Quelle: BAM
Quelle: BAM
Quelle: BAM
Quelle: BAM
Projektkoordination: Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verbund:
BAM,
Bauhaus Universität Weimar - Professur Modellierung und Simulation – Konstruktion,
Landesbetrieb Straßenwesen Brandenburg (assoziiert)
Förderung: Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen (BASt), Innovationsprogramm Straße,
Projektträger AiF
Die Brückeninfrastruktur in Deutschland steht angesichts ihres Alters und steigender Verkehrsbelastungen vor großen Herausforderungen. Besonders Spannbetonbrücken, die den größten Anteil der Brückenbauwerke ausmachen, sind zunehmend von alterungsbedingter Degradation betroffen, die ihre Tragfähigkeit und Restnutzungsdauer beeinträchtigen können. Ein beispielhafter Fall ist die ehemalige Spannbetonbrücke am Altstädter Bahnhof in Brandenburg an der Havel, an der 2019 umfangreiche Rissbildungen festgestellt wurden. Untersuchungen der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) identifizierten dabei eine bislang unbekannte Form der bauartbedingten Initiierung von wasserstoffinduzierter Spannungsrisskorrosion. Die Umweltbedingungen in Kombination mit der konstruktiven Spannstahlanordnung in den Spannblöcken führten dazu, dass bereits während der Herstellung der Konstruktion Wasserstoff in die Spanndrähte eindringen konnte, wodurch Risse im Spannstahl initiiert wurden, die sich während des Betriebs unter Verkehrs- und Temperaturbeanspruchung weiter ausbreiteten.
Quelle: BAM
Der Fall zeigte, dass bereits kleine, zunächst unerkannte Schäden zu einem fortschreitenden Versagen der Spannstähle führen können. In der Folge ordnete das BMDV an, Brücken ähnlicher Bauart systematisch zu prüfen. Dabei wurde deutlich, dass derzeit verfügbare Methoden zur Überwachung und Bewertung solcher Schadensprozesse an ihre Grenzen stoßen. Hier setzt das vorliegende Projekt an.
Ziel des Projekts ist es, moderne Überwachungs- und Bewertungswerkzeuge weiterzuentwickeln, um gefährdete Spannbetonbrücken besser beurteilen und die dabei eingesetzten Methoden, die situationsgerechte Aussagen zur Restnutzungsdauerverlängerung machen, in ein Gesamtkonzept einzuordnen. Dies umfasst insbesondere die Kombination verschiedener Monitoringverfahren wie Schallemissionsmessungen zur Erkennung von Spanndrahtbrüchen oder bildbasierte Systeme zur automatisierten Risserkennung mit Drohnen mit fortschrittlichen Modellen zur Beschreibung von Korrosions- und Ermüdungsprozessen. Dadurch soll eine kontinuierliche und realitätsnahe Zustandsbewertung möglich werden.
Ein zentraler Bestandteil des Projekts ist die Entwicklung eines modellsicheren, zuverlässigkeitsbasierten Ansatzes. Dieser soll es ermöglichen, maßgeschneiderte Überwachungsprogramme für gefährdete Brücken abzuleiten, die sowohl den aktuellen Zustand als auch die tatsächlichen Beanspruchungen aus dem Verkehr berücksichtigen. In Kombination von Messdaten mit Modellen können zukünftig Prognosen zur Restnutzungsdauerverlängerung erstellt und notwendige Maßnahmen, wie Nutzungsbeschränkungen oder Instandsetzungen, frühzeitig geplant werden.
Die eingesetzten und weiterentwickelten Methoden werden an einer realen Brücke, der Baumgartenbrücke in Brandenburg demonstriert, um ihre Praxistauglichkeit zu überprüfen und ihren Einsatz im realen Infrastrukturmanagement vorzubereiten. Das Projekt baut auf umfangreichen Vorarbeiten aus den Forschungsverbünden „Intelligente Brücke“, „AISTEC“ sowie dem DFG-Schwerpunktprogramm SPP100+ auf. Durch die Weiterentwicklung und Zusammenführung dieser Ansätze leistet das Projekt einen wesentlichen Beitrag dazu, die Sicherheit und Verfügbarkeit der Brückeninfrastruktur in Deutschland nachhaltig zu verbessern und gefährdete Spannbetonbrücken länger und sicher weiter nutzen zu können.
Partner
BAM Fachbereich 7.2 Ingenieurbau
BAM Fachbereich 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz
Verbundpartner: Bauhaus-Universität Weimar, Professur Modellierung und Simulation – Konstruktion
Assoziierte Partner:
BAM Fachbereich 7.1 Baustoffe - Projekt SimAS
Landesbetrieb Straßenwesen Brandenburg
Förderung
Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen (BASt), Innovationsprogramm Straße, Projektträger AiF