Innovation durch Forschung

Die Digitalisierung kennzeichnet unser Zeitalter. Die zunehmende Etablierung der BIM-Methodik über den gesamten Lebenszyklus von Bauwerken ist eine Anwendung der Digitalisierung im Bauwesen.

Wir von MKP sehen den Mehrwert dieser digitalen Entwicklung vor allem in der Verknüpfung aller vorhandenen Informationen, in der Automatisierung der Erstellung der Modelle sowie im Einsatz effizienter Methoden (z. B. KI) für die Auswertung der Daten.

Das Konzept des digitalen Zwillings, der diese verschiedene Aspekte vereint, wird in Zukunft eine wesentliche Rolle in der Überwachung, Bewertung und Erhaltung von bestehenden Bauwerken darstellen. Durch kontinuierliche Weiterentwicklung der Methoden in verschiedenen Forschungsvorhaben und Projekten tragen wir zur Revolution der Instandhaltung von Brücken bei.

Der Anteil bestehender Infrastruktur und Bauwerke nimmt im Vergleich zum klassischen Neubau immer weiter zu. Der Umgang mit der bestehenden Bausubstanz erfordert oftmals besondere Ansätze. Wir engagieren uns in anwendungsnahen Forschungsprojekten, die zu einer Verbesserung der Möglichkeiten zur Bewertung der Tragsicherheit von bestehenden Hoch- und Brückenbauwerken beitragen. Ein spezieller Schwerpunkt liegt hierbei in der Bewertung durch experimentelle Verfahren, wie Belastungsversuche zur Überprüfung von numerischen Simulationen oder zur direkten Bestimmung der Tragsicherheit.

Unsere langjährigen Erfahrungen in der Planung, Ausführung und Bewertung von Monitoringmaßnahmen an Brückenbauwerken bilden die Grundlage für die Entwicklung und anwendungsspezifische Anpassung neuer Messtechniken an die Anforderungen aus der Praxis. Neben Langzeitüberwachungen des globalen Trag- und Verformungsverhaltens von Brücken sind wir auch auf spezielle Messaufgaben der Schienenspannungsüberwachung und der Erfassung und Bewertung der dynamischen Bauwerkseigenschaften spezialisiert. Wir sind an zahlreichen Forschungsvorhaben beteiligt, um an die aktuellen Entwicklungen angeschlossen zu sein und diese in die Praxis zu überführen.

AIrBSound – AIrBSound – KI-basiertes Luftschallmonitoring von Brücken

Das Projekt zielt darauf ab, das Potenzial von KI-basiertem Luftschallmonitoring zur Erkennung von Degradationsprozessen an Brücken, speziell an Fahrbahnübergangskonstruktionen (FÜK), zu untersuchen. Mithilfe akustischer Signale sollen verschiedene Zustandsveränderungen – etwa Verschleiß oder Schäden – erkannt und klassifiziert werden, um ein effizientes, wirtschaftliches Langzeitmonitoring zu ermöglichen und Zustandsindikatoren für das Erhaltungspersonal bereitzustellen.

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Fördermittelgeber: Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen

Projektzeitraum: 01.01.2025 bis 30.06.2028

 

TraBI – Track Bridge Interaction: Entwicklung eines zukunftsfähigen Nachweisformates für die Gleis-Tragwerk-Interaktion

Ziel des Projekts TraBI ist die Entwicklung eines zukunftsfähigen Nachweisformates zur Längskraftabtragung bei verschiedenen Oberbauformen. Dieses Format soll auf Basis theoretischer Modelle und praktischer Versuchsergebnisse eine sichere und standardisierte Bemessung ermöglichen. Die Projektergebnisse fließen in die Erstellung eines Leitfadens ein, welcher es den Planungs- und Prüfingenieur/-innen ermöglicht, den Längskraftabtrag für verschiedene Oberbausituationen zu modellieren, zu berechnen und nachzuweisen. Dieser Leitfaden soll zukünftig in das Bahn-Regelwerk sowie in das bestehende europäische Normenkonzept integriert werden.

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Fördermittelgeber: Eisenbahn-Bundesamt, Auftragsforschung des Deutschen Zentrums für Schienenforschung, DZSF

Projektlaufzeit: 01.02.2025 bis 31.01.2028

 

HiPreSAT – High Precision Strain Analysis Technology | Methode zur hochgenauen, langzeitstabilen Dehnungsanalyse für das Monitoring an Bauwerken

Das Projekt zielt auf die Entwicklung einer hochgenauen, langzeitstabilen Methode zur Dehnungsanalyse für das Bauwerksmonitoring ab. Dabei sollen die Grenzen bisheriger Lösungen überwunden werden, insbesondere in Bezug auf Genauigkeit, Langzeitstabilität und Wirtschaftlichkeit unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen wie Temperaturwechsel, Feuchtigkeit und erschwertem Zugang.

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Fördermittelgeber: AIF Projekt GmbH, Projektträger des BMWE

Projektlaufzeit: 01.09.2025 bis 31.08.2027

 

Erkundung und Verifizierung der Ursachen des Versagens der Carolabrücke mit Blick auf die Überprüfung und evtl. Überarbeitung von Regelwerken für Betonbrücken

Das Projekt analysiert das Einsturzereignis der Carolabrücke Überbau Zug C und soll mögliche Lücken im Regelwerk detektieren, warum trotz rechnerisch nachgewiesenem Ankündigungsverhalten keine eindeutig sichtbaren Anzeichen der Vorankündigung am Bauwerk auftraten.

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Fördermittelgeber: Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen

Projektlaufzeit: 10.2024 bis 02.2026

 

Erkundung von Bestandspotenzialen für die Erhaltungsplanung typischer DDR-Spannbetonbrücken

In Anbetracht der Klima- und Ressourcenkrise muss eine möglichst lange sichere Nutzung unserer Bestandsbrücken das Ziel sein. Besonders gute Chancen für den Bestandserhalt bilden Typenbauweisen, wie sie lange Zeit in der DDR umgesetzt wurden, da sich systematische Vorgehensweisen und Lösungsansätze vergleichsweise gut auf eine Vielzahl von Bauwerken übertragen lassen.

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Fördermittelgeber: Die Autobahn GmbH des Bundes, Niederlassung Ost

Projektzeitraum: 01.07.2024 bis 31.01.2025 (Projektphase I)

 

ANYTWIN

Der Erhalt einer sicheren Infrastruktur erfordert regelmäßige visuelle Zustandserfassungen und rechnerische Nachweise gegenüber dem Eintreten potenzieller Versagensmechanismen. Zur realitätsnahen Bestandsbewertung können zusätzlich Messsysteme und diagnostische Untersuchungen zum Einsatz kommen. Normative Vorgaben, Standards und Leitfäden für den Einsatz und zur Datenauswertung sind aktuell kaum vorhanden.

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Fördermittelgeber: Bundeministerium für Verkehr im Rahmen von mFUND

Projektzeitraum: 01.09.2023 - 01.09.2026

 

• openSIM: Optimierung der Integration und Bereitstellung von SI-Daten beim Einsatz von BIM in der Bestandsbewertung Projektsteckbrief
• IDA-KI: Automatische Bewertung der Monitoringdaten von Infrastrukturbauwerken mit Hilfe von KI und IoT Projektsteckbrief
• smart Tendon: Spannglied mit integriertem ortsauflösenden Dehnungssensor (2024, BMVI), siehe auch Projektsteckbrief
• DTPIALM: Digital Twin Platform for Infrastructure Asset Lifecycle Management" (2024, BMBF)
• KISWind: KI-unterstütztes Schallemissionsmonitoring zur automatischen Schadenserkennung in Tragstrukturen von Windenergieanlagen (2023, BMWi)
• Digitale BWD: Digitale Bauwerksdiagnostik (2022, TMWWDG), siehe auch Projektsteckbrief
• ZP-Verfahren für IB: Zerstörende Prüfverfahren für Ingenieurbauwerke aus Stahl, Stahlbeton und Spannbeton (2022, EBA)
• SI-Modeling: Structural Information Modeling (2021, BMVI), siehe auch Projektsteckbrief
• HyTowering: Optimierung der Bemessung hybrider Türme und Entwicklung eines geeigneten Monitoringkonzepts zur Schadensdetektion und -quantifizierung (2021, BMBF)
• DiMaRB: Digitale Instandhaltung von Eisenbahnbrücken (2021, BMDV)
• FGL-RissSensor (2021, BMBF)
• mdfBIM: Multi-Source Data Fusion zur teilautomatisierten Generierung eines objektbasierten digitalen Bestandsmodells von Infrastrukturanlagen für den Eisenbahnbetrieb (2021, BMVI), siehe auch Projektsteckbrief und die Detailseite
• Bestandsuntersuchungen im Zuge des Rückbaus der Lahntalbrücke Limburg (2020, BMVI)
• Dafmon: Datenbasierte Fehlerdiagnostik in Monitoringsystemen für Infrastrukturbauwerke (2020, BMVI), siehe auch Projektsteckbrief
• Denkmalgerechte Instandsetzung und Instandhaltung von historischen Eisenbahnbrücken (2020, DBU), siehe auch die Arbeitshilfe
• Entwicklung und Erprobung von Methoden zur Konservierung umweltgeschädigter, historisch wertvoller Putz- und Steinoberflächen sowie zur Mauerwerksertüchtigung unter dauerfeuchten Bedingungen und mikrobiellen Belastungen an der Mikwe in Worms (2020, DBU), siehe auch den Abschlussbericht
• Dynamische Auslegung von Verbundbrücken mit integralen Widerlagern (2019, FOSTA), siehe auch den Abschlussbericht
• Schallemissionsüberwachung von Spannbetonbrücken (2018, AiF), siehe auch unsere Themenseite
• Untersuchung des Tragverhaltens historischer Gewölbebrücken (2017, DB), siehe auch unser Artikel
• Neufassung der Richtlinie Belastungsversuche des Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (2017, Zukunft Bau), siehe auch den Forschungsbericht sowie die Richtlinie des DAfStb
• Betongelenke im Brückenbau (2010, DBV), Ergebnisse veröffentlicht im DBV Heft 18