Konzept zur BIM‐basierten Instandhaltung von Ingenieurbauwerken mit Monitoringsystemen

Abstract

Die Digitalisierung zählt zu den wichtigsten Veränderungsprozessen in diesem Jahrhundert und betrifft alle Bereiche unserer Gesellschaft. Im Bereich des Bauingenieurwesens bietet die Digitalisierung viele Potenziale für alle Phasen des Lebenszyklus von Bauwerken, die durch Verfügbarmachung von Daten und die Definition neuer Wege der Zusammenarbeit ausgebaut werden können. Digitale Methoden, insbesondere Building Information Modeling (BIM) und Structural Health Monitoring (SHM), bieten für Ingenieurbauwerke der Infrastruktur hervorragende Ansätze, diesem Gedanken gerecht zu werden und können einen Beitrag leisten, den Bauwerksbetrieb effizienter zu gestalten. Der Prozess der Bauwerksprüfung von Infrastrukturbauwerken folgt heute festgelegten Regelinspektionsfristen. Mithilfe des vorgestellten Konzepts soll durch die Verzahnung von BIM und SHM eine digital gestützte Instandhaltung von Eisenbahnbrücken entwickelt werden, um ein prädiktives Instandhaltungsmanagement zu ermöglichen und damit die Zuverlässigkeit von Ingenieurbauwerken über die Lebensdauer hinweg zu verbessern. Im Rahmen der Konzeptentwicklung werden die erforderlichen Methoden und Prozesse definiert, erklärt und harmonisiert.

Zustandsprognose von Ingenieurbauwerken auf Basis von digitalen Zwillingen und Bestandsdaten

“…In dieser sog. shBIM‐Plattform (Structural Health BIM) werden verschiedene Datendomänen unter Integration des zentralen digitalen Modells miteinander verknüpft und für die Nutzungsphase des Bauwerks bereitgestellt, sodass geometrische und semantische Informationen zum Bauwerk und den Schäden über den Lebenszyklus abgebildet werden [7].…”

Schadenspriorisierungsanalyse bei Eisenbahnbrücken – Priorisierung von Brückenschäden bei der Deutschen Bahn nach dem Prinzip der FMEA

“…Die Instandhaltung von Brücken ist ein wichtiger Aspekt für die Verfügbarkeit der Eisenbahninfrastruktur [1]. Hierfür werden in Deutschland die Brücken turnusmäßig inspiziert.…”

Digitaler Zwilling: Verwaltungsschale BBox als Datenablage über den Lebenszyklus einer Brücke

“…Eine Vielzahl an Brücken auf nationaler Ebene erreicht ihre ursprünglich geplante Lebensdauer nicht [1,2]. Wesentliche Einflussfaktoren sind neben dem zunehmenden Verkehr die im Laufe der Zeit auftretenden Mängel und Schäden.…”

“…Fehler in der Zuordnung von Messstelle zu Bauteil, die bspw. bei Freitextverarbeitung mittels Natural Language Processing vorkommen, können so eliminiert werden.Im Forschungsprojekt DiMaRB werden SHM und BIM kombiniert, um so eine Datenplattform zu schaffen[1].BIM ist als Basis für die gesamtheitlich erforderliche Datenstruktur für Brücken aufgrund der groben Struktur aus allgemeinen Quadern mit textueller Benennung eingeschränkter geeignet als eine Komposition aus vordefinierten Elementen. Mit dem in der Industrie 4.0 beschriebenen Ansatz der VWS können einzelne Brückenelemente klassifiziert beschrieben werden.…”