Autobahnbrücke: Rissmonitoring live und langzeit im Hohlkasten

Auf einen Blick

• Bauwerk: Spannbetonbrücke einer Autobahn, Hohlkasten, 1960er-Jahre
• Auftraggeber: Die Autobahn GmbH des Bundes
• Anlass: Schäden aus einer Sonderprüfung, Risse an der Bodenplatte im Hohlkasten
• Lösung: Live-Phase mit vier Wegaufnehmern bei 1 Hz, danach Langzeitüberwachung mit denselben Aufnehmern

Herausforderung

Wie stark arbeiten die Risse unter Verkehr?

Bei einer Sonderprüfung wurden im Hohlkasten einer Spannbetonbrücke aus den 1960er-Jahren erhebliche Schäden festgestellt, darunter Risse an der Bodenplatte. Für die Bewertung des Bauwerks brauchte die Autobahn GmbH belastbare Antworten: Wie weit öffnen und schließen sich die Risse unter Schwerverkehr? Welchen Anteil hat die Temperatur? Verändern sich die Risse über die Zeit?

Eine Messung im Stundentakt hätte die dritte Frage beantwortet, die ersten beiden nicht. Eine Lkw-Überfahrt dauert Sekunden, in einem Stundenwert ist sie nicht mehr zu sehen.

Lösung

Erst live messen, dann langfristig überwachen

Infrasolute setzte vier Wegaufnehmer mit 10 mm Messbereich und einer Auflösung bis 0,001 mm über die Risse und schloss sie an das Live-Gateway an. Vom 25. Juni bis 1. August 2026 lief die Messung mit 1 Hz, insgesamt 898 Stunden. Die Werte gingen per LTE live auf die Infrasolute-Plattform und wurden parallel auf einem USB-Stick gespeichert.

Für die anschließende Langzeitüberwachung bleiben die Wegaufnehmer, wo sie sind. Sie werden über ihre IP68-Stecker auf das Langzeit-Gateway umgesteckt, das stündlich misst und per NB-IoT überträgt, mit Alarmierung bei Grenzwertüberschreitung. Eine zweite Montage ist nicht nötig. Die Technik dahinter: der Risssensor Live für die Live-Phase und der Risssensor für die Langzeitmessung.

Ergebnis

Was die Live-Daten gezeigt haben

Verkehr. Als Lastereignis galt ein Sprung ab 10 µm/s an mindestens drei Messstellen. In 898 Stunden waren es 264.960 Ereignisse. Ihre Zahl pro Tag folgte den Lkw-Mautdaten mit einer Korrelation von r = 0,98. Sonntags, beim Lkw-Fahrverbot, lag sie bei rund einem Zehntel. Damit ist belegt, dass die kurzen Rissbewegungen aus dem Schwerverkehr stammen.

Temperatur. Über den Tag folgt die Rissbreite der Lufttemperatur, mit vier bis fünf Stunden Nachlauf und 3,9 bis 5,9 µm je Grad. Die Tagesschwankung lag im Median bei 83 µm, alle vier Messstellen bewegten sich weitgehend synchron.

Trend. Nach Abzug des Temperaturanteils blieb an allen Messstellen eine gleichartige Veränderung über die Wochen. Ein Prognosemodell auf der Plattform bildet diesen Trend ab und wurde in einem Blindtest über die letzten Messtage geprüft.

Messintervall. Aus den Live-Daten wurde geprüft, welches Intervall für die Langzeitphase reicht. Vier Werte pro Tag erfassten im Median 96 % der Tagesschwankung, am ungünstigsten Tag 70 %. Stündliche Werte bilden sie vollständig ab und wurden für die Langzeitüberwachung empfohlen.

Bauwerk auf Wunsch des Auftraggebers nicht genannt.

Nutzen für den Betreiber

Grenzwerte aus dem gemessenen Verhalten

Mit der Live-Phase kennt der Betreiber das Normalverhalten der Risse: wie weit sie unter Verkehr und Temperatur gewöhnlich arbeiten. Warn- und Alarmschwellen für die Langzeitüberwachung werden darüber festgelegt statt geschätzt. Normale Bewegungen lösen keinen Alarm aus, echte Veränderungen fallen auf. Last, Temperatur und Trend sind getrennt, das ist eine belastbare Grundlage für Statik und Nachrechnung.

Das Projekt zeigt, wie sich Rissmonitoring in Live- und Langzeitvariante kombinieren lässt, im Rahmen des Brückenmonitorings und mit Bezug zum Verkehrslastmonitoring. Wie die Plattform Last und Temperatur trennt, beschreibt die Seite KI-Analyse.