Absolvent der Universität Bayreuth erhält VDI-Preis für innovative messtechnische Überwachung von Autobahnbrücken

Wann immer ein Fahrzeug auf eine Brücke fährt, werden dabei Schwingungen und Schallwellen verschiedener Frequenzen angeregt. In seiner Masterarbeit mit dem Titel „Schwingungsanalyse zur Zustandsüberwachung von Brückenbauwerken“ hat Markus Michel die beim Übergang von der Straße zu einer Autobahnbrücke erzeugten Schwingungen und Schallwellen gemessen. In seinen darauf aufbauenden Untersuchungen kommt er zu dem Ergebnis, dass eine Auswertung dieser Messdaten die herkömmlichen Verfahren zur Überwachung von Brücken ergänzen und verstärken kann. Bei den Messungen kam ein verteiltes Netz von Sensoren zum Einsatz, die an der Unterseite der Fahrbahn montiert wurden. „Von der Autobahndirektion Nordbayern erhielt ich freundlicherweise die Erlaubnis, an fünf Stellen einer Autobahnbrücke der A9 hochempfindliche Beschleunigungssensoren zu installieren. Diese Sensoren erzeugten kontinuierlich eine Vielzahl von Signalen, die wichtige Hinweise auf Eigenschaften der Fahrzeuge, das Verkehrsaufkommen und auf das davon beeinflusste Verhalten der Brücke enthielten“, berichtet der Bayreuther Absolvent.

Wegen der großen Menge der erzeugten Signale erwies sich die Auswertung als sehr anspruchsvoll. Hierfür hat Michel entsprechend komplexe Algorithmen entwickelt und dabei sowohl klassische Methoden der Signalverarbeitung als auch Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) erfolgreich angewendet. Dieses Verfahren lässt sich auch in größerem Maßstab anwenden und voraussichtlich sowohl für den Straßen- als auch für den Schienenverkehr so weiterentwickeln, dass es eine wertvolle Unterstützung bei der messtechnischen Überwachung von Brücken bietet. Es könnte insbesondere dazu beitragen, dass Schäden und Sicherheitsrisiken frühzeitig und präzise erkannt werden. „Die Masterarbeit zeichnet sich durch einen kenntnisreichen und souveränen Umgang mit klassischen Algorithmen und KI-Algorithmen aus und weist durchweg eine hohe inhaltliche Qualität und fachliche Breite auf“, sagt Dr.-Ing. Ronny Peter, Betreuer der Arbeit und Habilitand am Lehrstuhl für Mess- und Regeltechnik an der Universität Bayreuth, an dem die Masterarbeit entstanden ist. Prof. Dr.-Ing. Gerhard Fischerauer, Inhaber des Lehrstuhls, teilt diese Einschätzung und fügt hinzu: „Es freut uns sehr, dass die Vorzüge dieser ingenieurwissenschaftlichen Masterarbeit auch die Auswahljury des VDI überzeugt haben.“