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Neue Vision gewährleistet Sicherheit von Straßen- und Eisenbahntunneln

Ein innovatives System, das anhand des Bodenradarverfahrens die Infrastruktur eines Tunnels auf Schäden hin untersucht, ebnet den Weg für wesentlich schnellere und optimierte Inspektionen.

Verkehr und Mobilität

Derzeit prüfen Ingenieurinnen und Ingenieure die strukturelle Integrität eines Straßen- oder Eisenbahntunnels, indem sie mit einem Hammer auf die Tunnelwand schlagen und den reflektierten Schall erfassen. Zwar hat dieses Verfahren den Vorteil, dass es bemerkenswert einfach ist, die Kehrseite ist jedoch, dass dafür ein großer Zeitaufwand nötig ist. Darüber hinaus geschehen bei der Interpretation der akustischen Daten sehr leicht Fehler. Dies ist ein Umstand, der ernste – wenn nicht katastrophale – Folgen für die Sicherheit eines Tunnels haben könnte. Zur Vermeidung solcher Unglücksfälle hat Euromobilita, ein tschechisches Technologieunternehmen, ein neues Konzept für den Einsatz von Bodenradar beim Tunnelbau und der Tunnelwartung erarbeitet. Das System mit dem Namen Tunnel Vision erstellt anhand rotierender Antennen hochauflösende 3D-Bilder der Oberfläche, die leicht vom Endanwender gedeutet werden können. Die Zuverlässigkeit, die wirtschaftliche Realisierbarkeit sowie das Marktpotential dieses Konzepts wurden im Rahmen des EU-finanzierten Projekts TUNNEL VISION getestet. „Wir glauben, dass es mit der Erstellung eindeutiger Bilder, die dank erweiterter Realität ergänzende 3D-Informationen enthalten, Fachkräften aus dem Bauingenieurwesen möglich sein wird, Schäden in der Infrastruktur eines Tunnels genau zu bestimmen“, erklärt der technische Direktor von Euromobilita und TUNNEL VISION-Projektmanager Aleš Lončarič. „Damit erhöht Tunnel Vision die Leistungsfähigkeit und Belastbarkeit von Tunneln und verringert gleichzeitig die Risiken für Strukturversagen sowie deren Auswirkungen und Kosten.“

Abstimmung auf die Anforderungen der Endanwender

In Zusammenarbeit mit Fachkräften aus der Industrie und potentiellen Endanwendern wies das Forschungsteam nach, dass die Bodenradartechnologie es vermag, mittels Betriebes in einer Tunnelumgebung die gewünschten Daten zu gewinnen. Das Projektteam berechnete außerdem, welche Kosten beim Erwerb der Radarausstattung anfallen, die für die Untersuchung des Innenlebens der Tunnelinfrastruktur erforderlich ist, einschließlich des jeweiligen Preises für die Hardware, die Montage der Hardware auf kundeneigenen Schienenfahrzeugen, die Einrichtung einer geeigneten Infrastruktur für die Datenübermittlung, der Lizenzgebühren für die Software des Fertigungspartners sowie die Einarbeitung des Personals. Um zu gewährleisten, dass das System auf dem Markt akzeptiert wird, befassten sich die an diesem Projekt beteiligten Forschenden auch mit den Anforderungen von Infrastrukturbetreibern. Auf diesem Weg stellten die Forscherinnen und Forscher fest, dass das vorgeschlagene System in dieser Form nicht geeignet war, da es Infrastrukturbetreibern erlauben muss, die Antennen in der Mitte des Tunnels aufzustellen. „Das ursprüngliche Konzept verwendete eine rotierende Antenne, die nur unter Zuhilfenahme eines Roboterarms positioniert werden konnte, was für die Endanwender, die unsere Zielgruppe ausmachen, sehr unpraktisch ist“, erklärt Lončarič. „Also gingen wir zurück ans Reißbrett, um das Konzept von Tunnel Vision zu überarbeiten.“

Die bahnbrechende Technologie der Zukunft

Sobald es fertiggestellt ist, wird das Tunnel Vision-System in der Lage sein, Messungen durchzuführen, die ab der Oberfläche bis zu 3 Meter in das Innere reichen (verglichen mit dem Vermögen herkömmlicher akustischer Systeme, 10 Zentimeter tief zu messen). Tunnel Vision wird zudem die Geschwindigkeit, mit der Inspektionen stattfinden, wesentlich erhöhen – von maximal 7,5 Metern pro Stunde auf über 5 Kilometer pro Stunde. „Mit seiner Fähigkeit, tiefer und schneller zu scannen, ist Tunnel Vision darauf ausgerichtet, zur bahnbrechenden Technologie der Zukunft zu avancieren“, fügt Lončarič abschließend an.

Schlüsselbegriffe

TUNNEL VISION, Euromobilita, Tunnel, Bodenradar, Ingenieurinnen und Ingenieure, Fachkräfte aus dem Bereich Bauingenieurwesen

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