Temperaturmonitoring: jede Messstelle zur selben Zeit

Bauteil- und Lufttemperaturen an Brücken und Bauwerken per Funk erfassen, im Bauzustand wie im Betrieb. Für Vermessung, Lagereinstellung und Montage, und als Grundlage, um Rissbreite, Neigung oder Durchbiegung temperaturbereinigt auszuwerten.

3D-Modell einer Brücke auf der Infrasolute-Plattform mit Messpunkten und eingeblendeten Wetterdaten

Ihre Vorteile

Die Temperatur des Bauteils, nicht die des Wetterberichts

Ein Stahlträger in der Sonne ist deutlich wärmer als die Luft, sein Untergurt im Schatten kühler als sein Obergurt. Wer vermisst, Lager einstellt oder Messwerte bewertet, braucht diese Unterschiede als Messwert.

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Alle Messstellen zur selben Zeit

Vermessung und Lagereinstellung brauchen die Temperatur im Moment der Messung, über das ganze Bauwerk. Die Werte aller Fühler laufen auf derselben Zeitachse auf und sind jederzeit abrufbar.

Ohne Kabel über das Bauwerk

Je Messstelle sitzt ein Funk-Messknoten, die Fühler hängen über kurze Leitungen daran. Der Mesh-Funk reicht bis zum Gateway, über die Brücke werden keine Leitungen verlegt.

Temperaturunterschiede im Querschnitt

Vier Fühler je Messstelle an Ober- und Untergurt sowie Steg außen und innen ergeben die mittlere Bauteiltemperatur und die Unterschiede über Höhe und Breite des Querschnitts.

Saubere Werte für alle anderen Messgrößen

Rissbreite, Neigung, Durchbiegung und Lagerweg folgen der Temperatur. Mit der gemessenen Temperatur lässt sich dieser Anteil abziehen, übrig bleibt die Veränderung, die das Bauwerk selbst zeigt.

Drei Verfahren

Drei Verfahren: am Bauteil, mit Wetterstation oder über den Deutschen Wetterdienst

Die drei Verfahren liefern unterschiedliche Temperaturen und beantworten unterschiedliche Fragen. Welches passt, hängt davon ab, ob die Temperatur des Bauteils selbst gebraucht wird oder ob es um die Bereinigung anderer Messgrößen geht.

Verfahren 1 · Am Bauteil

Temperaturfühler an den Messstellen

Thermistor-Fühler (NTC) direkt auf der Bauteiloberfläche, ausgelesen von batteriebetriebenen Funk-Messknoten mit vier Kanälen. Die Lufttemperatur misst ein Fühler im belüfteten Strahlungsschutz. Bei Betonbauteilen messen die einbetonierten CorroDec-Sensoren die Temperatur direkt im Beton mit.

  • Genauigkeit ±1 K, Auflösung 0,1 K
  • Messbereich −40 bis +85 °C
  • Messintervall von 1 s bis 1 h einstellbar
  • Fühler außen auf der Beschichtung, ohne Bohrung
  • Im Beton: CorroDec-Sensoren messen die Temperatur mit

Passt, wenn die Bauteiltemperatur selbst gebraucht wird, etwa im Stahlbau, bei Vermessung und Lagereinstellung.

Verfahren 2 · Am Bauwerk

Wetterstation

Eine kompakte Wetterstation am Bauwerk erfasst die Bedingungen genau dort, wo gemessen wird, und funkt ihre Werte über dasselbe Gateway wie die übrige Sensorik.

  • Lufttemperatur und Luftfeuchte
  • Niederschlag
  • Windgeschwindigkeit und Windrichtung
  • Luftdruck und Globalstrahlung

Passt, wenn Wetter und Sonneneinstrahlung am Standort als Ursache mitgemessen werden sollen.

Verfahren 3 · Ohne Zusatzgerät

Daten des Deutschen Wetterdienstes

Der Deutsche Wetterdienst stellt die Messwerte seiner Stationen als offene Daten bereit. In der Auswertung ziehen wir die nächstgelegene Station heran und führen damit die Temperaturbereinigung durch.

  • Kein zusätzliches Gerät am Bauwerk
  • Auch rückwirkend für bestehende Messreihen
  • Lufttemperatur der Station, keine Bauteiltemperatur
  • Abstand zum Bauwerk wird berücksichtigt

Passt, wenn ein bestehendes Riss-, Neigungs- oder Durchbiegungsmonitoring temperaturbereinigt werden soll.

Die drei Verfahren im Vergleich

Merkmal Verfahren 1 Temperaturfühler an den Messstellen Verfahren 2 Wetterstation Verfahren 3 Daten des Deutschen Wetterdienstes
Gemessen wird Bauteiltemperatur an jeder Messstelle, dazu die LufttemperaturWetter am Bauwerk: Temperatur, Feuchte, Niederschlag, Wind, Luftdruck, StrahlungLufttemperatur an der nächstgelegenen Station
Gerät am Bauwerk Fühler und Funk-Messknoten je Messstelle, GatewayWetterstation, Gatewaykeins
Bauteiltemperatur janeinnein
Rückwirkend nutzbar neinneinja
Typischer Einsatz Stahlbau, Vermessung, LagereinstellungWetter und Sonne als Ursache am StandortBereinigung eines bestehenden Monitorings

Die Verfahren lassen sich kombinieren, etwa Fühler an den maßgebenden Bauteilen und die Wetterstation für Sonneneinstrahlung und Wind am Standort.

Jahresverlauf von Temperatur und Wegänderung im Infrasolute-Portal

Funktionsweise

Vom Messkonzept zur Temperaturtabelle

Vom ersten Plan bis zur letzten Tabelle liegt alles in einer Hand: Messstellen, Funk, Prüfung der Fühler und die Bereitstellung der Daten im Format, das Vermessung und Tragwerksplanung brauchen.

  1. 01

    Messkonzept

    Wir legen Lage und Aufbau der Messstellen fest, die Befestigung, die Funkplanung und die Messintervalle, abgestimmt auf Werkstatt- und Montageplanung oder auf das bestehende Monitoring.

  2. 02

    Installation und Inbetriebnahme

    Jeder Fühler wird vor dem Einbau geprüft. Nach der Montage vergleichen wir alle Kanäle mit einem kalibrierten Referenzthermometer und schalten den Webzugang frei.

  3. 03

    Betrieb und Wartung

    Die Plattform prüft die Werte laufend auf Plausibilität und meldet Ausfälle. In ruhigen Nachtstunden kontrollieren wir, ob die Fühler einer Messstelle gleich messen, auffällige Fühler werden getauscht.

  4. 04

    Daten und Berichte

    Messwerte rund um die Uhr im Browser, Tabellen als CSV oder Excel im vereinbarten Format, Monatsbericht und Meldungen per E-Mail oder SMS bei frei wählbaren Schwellen.

Was ausgewertet wird

Vier Fühler, drei Kennwerte je Messstelle

An jeder Messstelle sitzen Fühler an Obergurt (O), Untergurt (U), Steg außen (SA) und Steg innen (SI). Daraus ergeben sich die Kennwerte, mit denen Tragwerksplanung, Vermessung und Montage arbeiten.

Mittlere Bauteiltemperatur Tm = (TO + TU + TSA + TSI) / 4
Verlauf über die Zeit und Abweichung zur Aufstelltemperatur.
Unterschied über die Höhe Tz = TO − TU
Zeigt, wie stark der Querschnitt von oben erwärmt wird.
Unterschied über die Breite Ty = TSA − TSI
Zeigt, wie stark die Sonne eine Seite des Querschnitts erwärmt.
  • Vergleich mit der Lufttemperatur
  • Vergleich zwischen Bauteilen, etwa Bogen und Versteifungsträger
  • Tagesminimum und Tagesmaximum je Messstelle
  • Statistik und Export für die eigene Auswertung
Sonne O U SA SI Funk-Messknoten Luft
Schematische Darstellung, keine Messwerte.

Temperaturbereinigung

Den Temperaturanteil abziehen, die Veränderung erkennen

Fast jede Messgröße am Bauwerk folgt der Temperatur: Risse öffnen und schließen sich im Tagesgang, Träger biegen sich, Lager wandern. Ohne Bereinigung überdeckt dieser Anteil die eigentliche Veränderung. Mit gemessener Bauteiltemperatur, einer Wetterstation oder den Daten des Deutschen Wetterdienstes trennt die Plattform den Temperaturanteil vom Trend.

Aus der Praxis

Im Projekt an einer Autobahnbrücke folgte die Rissbreite der Lufttemperatur mit vier bis fünf Stunden Nachlauf. Erst nach Abzug dieses Anteils war der Trend über die Wochen zu sehen.

Mitgemessen wird die Temperatur zum Beispiel beim Rissmonitoring, beim Brückenlagermonitoring und beim Aushärtungsmonitoring. Direkt im Beton messen sie die CorroDec-Sensoren im Feuchte- und Korrosionsmonitoring mit. Alle Messgrößen zusammen bündelt das Bauwerksmonitoring.

Typische Einsatzfälle

Dort, wo die Temperatur über das Ergebnis entscheidet

Ob Montage, Vermessung oder Bewertung eines Messwerts: Überall, wo ein Bauteil auf Wärme reagiert, gehört seine Temperatur in die Messung.

  • Stahl- und Verbundbrücken im Bauzustand: Vermessung, Lagereinstellung, Montagezustände
  • Bestandsbrücken mit Riss-, Neigungs- oder Durchbiegungsmonitoring, das temperaturbereinigt werden soll
  • Brückenlager, deren Weg gegen den Temperaturgang gelesen wird
  • Betonbauteile in der Erhärtung, wenn die Temperatur den Reifegrad bestimmt
  • Bauwerke, bei denen Wetter und Sonneneinstrahlung als Ursache mitgemessen werden sollen

Brückenmonitoring

Vom Bauzustand bis zur Brücke im Bestand

Im Stahlbau liefert die Temperatur die Grundlage für Vermessung und Lagereinstellung, im Bestand die Grundlage für die Bewertung jeder anderen Messgröße zwischen zwei Prüfungen nach DIN 1076.

Zum Brückenmonitoring

Bauwerksmonitoring

Temperatur als Teil des Gesamtbilds

Im Bauwerksmonitoring laufen Temperatur, Riss, Neigung, Feuchte und Schwingung auf einer Plattform zusammen. Erst zusammen zeigen sie, was am Bauwerk Ursache und was Wirkung ist.

Zum Bauwerksmonitoring

Infrasolute-Plattform

Temperatur und Messwerte auf einer Zeitachse

Temperaturverläufe auswerten, Messgrößen temperaturbereinigt lesen und den Trend vom Tagesgang trennen.

Module der Plattform

Die Plattform im Überblick
Messkurven für Feuchte und Temperatur in der Infrasolute-Plattform
Beispielansicht

Temperaturmonitoring für Ihr Bauwerk

Ob Stahlbrücke im Bau oder Bestandsbauwerk mit laufendem Monitoring: Wir wählen den passenden Weg zur Temperatur und stimmen Messstellen, Intervalle und Datenformat auf Ihre Fragestellung ab.

Benedikt Seuss Benedikt Seuss
FAQ

Häufig gestellte Fragen zum Temperaturmonitoring

Was ist Temperaturmonitoring?
Temperaturmonitoring ist die kontinuierliche Messung der Bauteil- und Lufttemperatur an einem Bauwerk. Fühler an festgelegten Messstellen übertragen ihre Werte per Funk an ein Gateway und von dort auf eine Datenplattform. Damit stehen die Temperaturen aller Messstellen zeitgleich zur Verfügung, für Vermessung, Montage und Lagereinstellung ebenso wie für die temperaturbereinigte Auswertung anderer Messgrößen.
Warum ist die Bauteiltemperatur bei Stahlbrücken im Bau so wichtig?
Stahl dehnt sich mit der Temperatur, und die Sonne erwärmt einen Querschnitt ungleichmäßig. Länge, Höhenlage und Lagerstellung eines Überbaus hängen deshalb davon ab, wie warm er im Moment der Messung ist und wie sich die Wärme über den Querschnitt verteilt. Die Lufttemperatur allein bildet das nicht ab, die Bauteiltemperatur schon.
Wie genau messen die Temperaturfühler?
Die Thermistor-Fühler messen mit einer Genauigkeit von ±1 K und einer Auflösung von 0,1 K im Bereich von −40 bis +85 °C. Damit sind auch sonnenbeschienene Stahloberflächen im Sommer abgedeckt. Bei der Inbetriebnahme und bei jeder Wartung vergleichen wir die Werte mit einem kalibrierten Referenzthermometer.
Wie werden die Fühler am Bauteil befestigt?
Die Fühler sitzen außen auf der fertigen Beschichtung, mit Magnet- oder Klebehalter, Wärmeleitpaste und einer Abdeckkappe gegen direkte Sonne und Niederschlag. Eine Bohrung oder eine Durchdringung des Querschnitts ist nicht nötig.
Brauche ich eine eigene Wetterstation?
Nicht unbedingt. Für Bauteiltemperaturen braucht es Fühler am Bauteil. Sollen Wetter und Sonneneinstrahlung am Standort mitgemessen werden, ergänzt eine Wetterstation am Bauwerk Lufttemperatur, Luftfeuchte, Niederschlag, Wind, Luftdruck und Globalstrahlung. Für die Temperaturbereinigung eines bestehenden Monitorings reichen oft die Daten des Deutschen Wetterdienstes.
Lassen sich Daten des Deutschen Wetterdienstes verwenden?
Ja. Der Deutsche Wetterdienst stellt die Messwerte seiner Stationen als offene Daten bereit. In der Auswertung ziehen wir die nächstgelegene Station heran, auch rückwirkend für bestehende Messreihen. Zu beachten ist, dass die Station die Lufttemperatur an ihrem Standort misst und nicht die Temperatur des Bauteils.
Wie kommen die Daten zu uns und zu Dritten?
Über einen Webzugang im Browser, auch mobil, mit Benutzerkonten für Ihr Team und für Dritte wie Vermesser oder Tragwerksplaner. Dazu kommen Tabellen als CSV oder Excel, ein Monatsbericht, Meldungen per E-Mail oder SMS und eine Schnittstelle (API).

Projektanfrage

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Schildern Sie uns Bauwerk, Bauzustand oder bestehendes Monitoring und den Zeitraum. Sie erhalten kurzfristig einen Vorschlag für Messstellen, Messintervalle und Datenbereitstellung.

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