Ausgezeichnet: Digitaler Zwilling für Inspektion von Brücken

Zwei Doktoranden der University of Cambridge haben den ersten Preis in einem internationalen Wettbewerb zur Baukonstruktion gewonnen. Ihre Erfindung soll die Inspektion von Brücken verbessern helfen, indem sie die 3D-Modellierung automatisiert. 

Ruodan Lu und Philipp Hüthwohl erhielten kürzlich den Preis in Höhe von ¥ 10‘000 am 11th Innovation Competition in Construction Engineering and Management (ICCEM) an der Tsinghua Universität in Peking, China. Das damit gewürdigte Forschungsprojekt „Automated System for Generating Digital Twins of Existing Reinforced Concrete (RC) Bridges“ zielt darauf, Stahlbetonbrücken in virtuellen Umgebungen zu untersuchen. Das geschieht durch:

• den Einsatz von Punktewolken, um automatisch einen digitalen Zwilling der Brücke zu erstellen, indem diese mit einem Satz von Datenpunkten im Raum vermessen wird;
• hochauflösende Bilder, um diverse Schadstellen in den digitalen Zwilling einzublenden

Lu und Hüthwohl arbeiteten eng mit dem Doktorvater Dr. Ioannis Brilakis zusammen, um Geometrien und Bilddaten von zehn Brücken rund um Cambridge zu sammeln. Über einen Zeitraum von sechs Monaten erstellten sie Daten von jedem Ort. Dann setzten sie den Prototypen einer Software für ihr Testverfahren ein, die eindrucksvolle Ergebnisse gezeitigt habe.

Für jegliche Platten- oder Balken- und Platten-Stahlbetonbrücken – der verbreitetsten Form der Betonbrücke in England — könne die Modellierungsmethode automatisch einen digitalen Zwilling erzeugen, so Lu. „Außerdem kann sie verschiedene Schäden an einer Betonstruktur korrekt erkennen, klassifizieren und ihre räumlichen und visuellen Eigenschaften auf das Modell mappen. All das ist mit den herkömmlichen Lösungen nicht zu machen.“

Die Arbeit werde helfen, die enormen Probleme beim Überwachen von schlecht gewarteten Brücken zu überwinden, sagt Hüthwohl. „Der größte Nutzen ergibt sich wohl daraus, dass die Datenbanken des Bridge Management Systems (BMS) später einmal detailliertere und leichter zugängliche Informationen erhalten, so dass Brückeneigner auf verlässliche Daten zugreifen und damit fundiert entscheiden können.“

Für Dr. Brilakis macht der Preis den enormen Wert der Abbildung der gebauten Infrastruktur in digitalen Zwillingen deutlich, mit der sich Verwaltung und Wartung der Infrastruktur erheblich verbessern lassen.

Video: https://vimeo.com/260817558

Weitere Informationen: http://www.eng.cam.ac.uk/news/ruodan-s-bridge-information-modelling-research-wins-award

Bild:  Ruodan Lu und Philipp Hüthwohl (Mitte). Credit: Tsinghua University