Wenn Sensoren über Brücken wachen

Der digitale Wandel revolutioniert auch die Baubranche. Doch längst nicht alle Entwicklungen in der Industrie 4.0 oder dem Internet der Dinge sind bereits in der Baupraxis angekommen. Die Bauhaus-Universität Weimar gründete deshalb das Labor für Bauwerkssensorik und Datenanalyse: Gemeinsam mit europäischen Kooperationspartnern entwickeln und erproben Studierende und Forscher dort in interdisziplinären Teams neue Konzepte der Messtechnik, Modellierung und Datenauswertung wie zum Beispiel sensorbasierte Bauwerksanalysen oder digitales Brückenmonitoring. Durch die Einbindung des Sensoriklabors in Lehrveranstaltungen und studentische Arbeiten trägt das Projekt zudem dazu bei, Nachwuchswissenschaftler auf die digitale Arbeitswelt vorzubereiten.

Gut zu wissen:

• Das Sensoriklabor wird mit 350.000 Euro durch den Freistaat Thüringen und über EU-Mittel im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) finanziert.

• Zur Ausstattung gehören Server, Netzwerktechnik, Computerhardware, Laptops, Smartphones, Tablets, Foto-, Highspeed- und Videokameras sowie diverse Messtechnik.

• Das Monitoring von Bauwerken ist völlig berührungslos möglich.

• Wächst eine Stadt und wird damit etwa eine leistungsstärkere Kläranlage nötig, können Studenten und Forscher per Computer das bestehende System um einen digitalen Zwilling erweitern – und so berechnen, ob die Anlage den neuen Anforderungen gerecht wird.

• Innovation muss nicht teuer sein: Angehende Bauingenieure haben an einer Brücke einen selbst entwickelten Sensorkasten angebracht, der nicht einmal 30 Euro kostete. Damit untersuchen sie, ob und wie Temperaturänderungen auf die Brücke wirken.

Wie kamen Sie auf die Idee für Ihr Projekt?

Längst nicht alle Entwicklungen der Industrie 4.0 oder des Internets der Dinge sind bereits in der Baupraxis angekommen, denn Digitalisierung kann nicht „verordnet“ werden. Digitalisierung kann nur durch eine kompetente Gesellschaft umgesetzt werden, in deren Mitte morgen qualifizierte Fachkräfte, die Studierenden von heute, stehen. Das Sensoriklabor soll zum einen die Anwendungsforschung unterstützen und zum anderen die Studierenden auf die digitale Arbeitswelt vorbereiten.

Wo stehen Sie heute in der Umsetzung?

Die Einrichtung des Sensoriklabors wurde bereits erfolgreich abgeschlossen. Es umfasst hochmoderne Komponenten, beispielsweise programmierbare Sensorik, Aktorik und Computerserver zur Modellierung und Datenanalyse. Es wird intensiv in der Forschung, in der Lehre und zur Nachwuchsförderung genutzt. Zahlreiche Forschungsprojekte und Lehrveranstaltungen mit Bezug zu den Kernthemen der Digitalisierung, wie intelligente Sensornetze, Cyber-physische Systeme, „Smart Structures“, Building Information Modeling, mobiles/berührungsloses Bauwerksmonitoring oder adaptive Tragwerke, wurden durch das Sensoriklabor befördert.

Wo sehen Sie Ihr Projekt in fünf Jahren?

Wir möchten an die bisherigen Erfolge anknüpfen und wünschen uns in Zukunft eine noch engere Verzahnung des Sensoriklabors mit Projekten zur Digitalisierung in der Lehre. Viele Studierende fühlen sich noch nicht optimal für die Herausforderungen der Industrie 4.0 gerüstet. Hier kann das Sensoriklabor helfen.