Schnelle Begutachtung von Infrastrukturen nach Erdbeben
Ein Konsortium von Ingenieuren, Forschern und Branchenspezialisten aus Griechenland und Italien hat ein integriertes System zur Überwachung von Tunneldeformationen entwickelt. Dieses System stützt sich auf den Einsatz von verteilt angeordneten faseroptischen Sensoren, die wiederum dem Endanwender während eines Erdbebens in vitalen Bereichen der Tunnelauskleidungen und Bahngleise in Echtzeit Messdaten über Deformationen zur Verfügung stellen. Eine weitere Komponente dieses integrierten Pakets ist ein System zur Planung optimaler Entscheidungen (Decision Support System, DSS), das die vom Überwachungssystem gelieferten Messungen verarbeitet und daraus eine Diagnose der Fähigkeit der Tunnelauskleidungen erstellt, eventuellen Nachbeben standzuhalten. Zum DSS gehört ein Funktionsfähigkeitsmodul, das einen Alarm signalisiert, sobald ein Haupt- oder Nachbeben Verformungen an den Gleisen oder am Tunnel hervorruft, die groß genug sind, dass ein Zug entgleisen kann oder Betonteile herabfallen können. Eine weitere DSS-Komponente ist ein Modul zur Analyse der Erdbebenstabilität, das die noch vorhandene Erdbebensicherheit der Tunnelstruktur analysiert. Aus diesen Informationen leitet das Erdbebenstabilitäts-Modul anschließend eine Aussage über die Fähigkeit des Tunnels ab, Nachbeben standzuhalten. Dieses Spezialistenteam hat die Instrumentierung zur Überwachung von Deformationen so ausgelegt, dass es mit einer Frequenz von rund 75 Hz arbeitet und in der Lage ist, Deformationsdaten im Verlauf eines Erdbebens in Form von detaillierten Histogrammen zu registrieren. Anhand dieser Histogramme ermittelt ein neuartiges und auf Energiebetrachtungen basierendes Bewertungsverfahren für die Ausfallwahrscheinlichkeit von Stahlbetonkonstruktionen bei Erdbeben, ob die Tunnelauskleidung eventuelle Nachbeben verkraften kann. Dieses Verfahren, dem eine erprobte Theorie zugrunde liegt, dient als Methodik für das Erdbebenstabilitäts-Modul des DSS. Das Konsortium ist derzeit auf der Suche nach weiterem Forschungs- oder Entwicklungssupport sowie nach Ressourcen für die Finanzierung. Weitere Forschungsaktivitäten könnten sich damit befassen, in wie weit das neue Verfahren auch auf Stahlkonstruktionen anwendbar ist. Was die Marktanwendungen für diese Innovation betrifft, so sind diese für die gesellschaftlichen Infrastrukturen und Notdienste in der Tat von extrem hohem Wert. Dieses integrierte Paket ist in der Lage, den gegenwärtigen (und zukünftigen) Zustand von Tunneln und Gleisen im Verlauf von Naturkatastrophen dieser Art zu überwachen und zu beurteilen, und stellt somit den für die Sicherheit zuständigen Regierungsstellen und Beamten die nötigen Informationen zur Verfügung, um entscheiden zu können, ob Tunnel oder Gleise stabil genug sind, um einen ausreichend sicheren Transport von Rettungsdiensten und Material zu gewährleisten.