Sensorik und Daten aus einer Hand
EAP-Sensoren vereinfachen Brückenmonitoring
Eine neue Brücken-Monitoring-Lösung von Delfa Systems führt die Sensorik, Datenübertragung und Auswertung in einer gemeinsamen Systemarchitektur zusammen. Ziel ist es, Structural Health Monitoring wirtschaftlicher zu skalieren und die kontinuierliche Überwachung bestehender Bauwerke zu erleichtern.
Die Überwachung und Instandhaltung kritischer Infrastrukturen zählt zu den zentralen Herausforderungen der kommenden Jahre. Allein im Netz der Bundesfernstraßen gibt es laut Bundesverkehrsministerium rund 40.300 Brücken mit insgesamt etwa 52.600 Teilbauwerken. Die meisten stammen aus den Jahren 1960 bis 1985 und sind heute deutlich höheren Belastungen ausgesetzt als ursprünglich vorgesehen. Alterung, steigende Verkehrslasten und Witterungseinflüsse erhöhen den Handlungsdruck zusätzlich. Gleichzeitig stoßen periodische Inspektionen zunehmend an ihre Grenzen, wenn es darum geht, strukturelle Veränderungen frühzeitig zu erkennen.
Die flächendeckende Einführung von Sensornetzwerken scheitert dabei häufig weniger an der Messtechnik als an der praktischen Umsetzung. Hohe Installationskosten, aufwendige Verkabelung und schwierige Nachrüstungen machen viele Projekte unwirtschaftlich. Das Deep-Tech-Unternehmen Delfa Systems verfolgt daher einen ganzheitlichen Ansatz, der Sensorik, Datenübertragung und Auswertung zu einem System zusammenführt.
EAP-Sensoren erfassen Strukturveränderungen
Die technologische Basis bilden Sensoren aus elektroaktiven Polymeren (EAP), insbesondere dielektrischen Elastomeren. Sie bestehen aus einem hochelastischen Polymerfilm mit beidseitigen flexiblen Elektroden. Mechanische Belastungen wie Dehnung oder Stauchung verändern die Kapazität des Sensors. Diese Änderungen werden erfasst und in digitale Zustandsdaten umgewandelt.
Monitoring-Infrastruktur statt Einzelsensoren
Die Architektur der neuen Lösung basiert auf dem Prinzip „ein Kabel, viele Sensoren“. Über einen RS485-Bus lassen sich zahlreiche Messstellen gleichzeitig mit Energie versorgen und digital auslesen. Reichweiten von bis zu 1200 Metern pro Bus ermöglichen den Einsatz an großen Brücken, in Tunneln oder anderen weitläufigen Infrastrukturen. Sensoren, Gateway, Cloud und bestehende Betreibersysteme werden dabei zu einer durchgängigen Monitoring-Lösung verknüpft.
»Structural Health Monitoring wird erst dann flächendeckend einsetzbar, wenn Sensorik, Verkabelung und Datenauswertung gemeinsam gedacht werden«, sagt Dr. Philipp Linnebach, Geschäftsführer von Delfa Systems. »Unsere EAP-Sensoren liefern präzise Zustandsdaten, die digitale Busarchitektur reduziert den Installationsaufwand und die cloudbasierte Auswertung macht die Informationen skalierbar nutzbar.«