4. März 2021 – Ingenieurbauwerke (Viadukte, Portale, Brücken usw.) verformen sich immer ein wenig. Dies wird bei der Planung berücksichtigt. Um jedoch festzustellen, ob sich das Bauwerk tatsächlich so verhält, wie in der Planung vorgesehen, ist eine regelmäßige Überwachung erforderlich. Rijkswaterstaat (RWS) nutzt hierfür nicht nur Sichtprüfungen, sondern auch Verformungsmessungen.
Bodenabsenkungen und Setzungen sind in weiten Teilen der Niederlande ein bekanntes Phänomen, und Rijkswaterstaat überwacht die Infrastruktur bereits seit Jahrzehnten, um unerwünschte Setzungen rechtzeitig zu erkennen, bevor Schäden an der Straße oder an den Bauwerken entstehen. Dies geschieht traditionell durch Vermessungsingenieure, die die Setzungen von Bauwerken (feste und bewegliche Brücken, Viadukte, Durchlässe und Tunnel) feststellen, und anschließend durch Fachberater, die darüber Bericht erstatten.
Die niederländische Straßen- und Wasserbaubehörde (Rijkswaterstaat) hat alle Hände voll zu tun mit der Überwachung von mehr als sechstausend Bauwerken. Etwa zwölfhundert davon werden genau auf Setzungen überwacht. Andere Bauwerke wurden in den 1930er-, 1940er- und 1950er-Jahren ohne Messbolzen errichtet. Das Fehlen der Messbolzen macht eine herkömmliche Deformationsüberwachung unmöglich. Wenn Inspektionen ergeben, dass in diesen Bauwerken dennoch Deformationen auftreten, kann beschlossen werden, nachträglich Messbolzen anzubringen.
Traditionelle und moderne Messmethoden
Rijkswaterstaat möchte aus mehreren Gründen über Alternativen zur Feldforschung verfügen. Sicherheit, geringere Beeinträchtigungen und die jährliche Vermessung von mehr als 200 Bauwerken sind eine kostspielige Angelegenheit. Mit Satelliten wird eine große Datenmenge erfasst. Diese Daten nutzen wir bereits jetzt, um beispielsweise das NAP-Messnetz, die Infrastruktur und die Wasserqualität zu überwachen. Das verschafft uns als Verwalter einen guten und aktuellen Einblick in den Zustand des Gebiets. Da wir viel genauere Informationen über den Stand der Dinge erhalten, können wir auch präziser planen. Dies ist potenziell enorm effizient; es wird weniger Verkehrsbeeinträchtigungen geben, da wir weniger Absperrungen auf Autobahnen benötigen, und es senkt die Kosten für Verwaltung und Instandhaltung.
Sander Borghuis ist Berater für technische Verwaltung und Instandhaltung bei Rijkswaterstaat. Er verfügt über einen Hintergrund in Physischer Geografie, GIS und Remote Sensing und arbeitete bereits seit einiger Zeit mit IMAGEM zusammen. Er beschloss, die Leistungsfähigkeit von InSAR-Satellitenmessungen für die Überwachung von Anlagen zu nutzen und gemeinsam mit IMAGEM die Überwachung IMAGEM von Geodaten-Technologie weiter zu automatisieren.
Die Lösung ermöglicht es Ihnen, die Geschwindigkeit und das Beschleunigungsverhalten von Bodensenkungen vor Ort zu überwachen. Sander Borghuis, Rijkswaterstaat
Von der Datenautomatisierung zu Steuerungsinformationen
IMAGEM eine maßgeschneiderte Lösung entwickelt, die auf der Rheticus-Technologie von Planetek Italia basiert. Mithilfe von Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) wurde ein kontinuierliches Überwachungssystem entwickelt, um Objekte zu isolieren und Daten zu messen. Die Zeeburgerbrücke bei Amsterdam wurde als Pilotprojekt ausgewählt, da diese Brücke groß genug ist, um in den Satellitenbildern das Brückendeck und die Brückenpfeiler unterscheiden zu können und eventuelle Verformungen zu erkennen. Zudem stand eine gute Reihe traditioneller Messdaten zum Vergleich zur Verfügung.
„„Wir sehen diese Lösung zunehmend als Mittel, um zwischen Standorten zu unterscheiden, an denen Bodensenkungen problematisch sind, und solchen, an denen dies nicht der Fall ist. Als Input benötigt man lediglich Satellitenbilder mit guter Auflösung. Auch wenn die Genauigkeit nicht ganz dem Niveau physischer Messungen an den Bolzen entspricht, liefert sie doch einen schnellen (und kontinuierlichen) Überblick über jede Veränderung. Das ist etwas, das wir täglich nutzen können“, so Borghuis.
„Da InSAR wöchentlich neue Messdaten liefert, kann ein Gebiet nahezu kontinuierlich überwacht und eine Verschlechterung oder Verbesserung genau verfolgt werden. Mithilfe von InSAR können wir Trends ableiten, die uns bei der Planung und Budgetierung neuer detaillierter Messungen vor Ort unterstützen.“
Der „Safeway“
Die Nutzung von InSAR-Daten erfordert spezielles technisches Fachwissen. Sander wollte die erfassten Daten und Informationen mit Entscheidungsträgern und nicht-technischen Kollegen teilen. Es wurde ein intuitives Dashboard namens Rheticus Safeway entwickelt, um identifizierte Objekte automatisch zu analysieren und gleichzeitig die Komplexität der Interferometrie-Analyse zu minimieren.
Die Benutzeroberfläche vereinfacht den Zugriff auf Radardaten mithilfe von Filtern und Dashboards. Safeway bietet einen Überblick über den Zustand der Anlagen. Während die InSAR-Messlösung die Bodensenkung direkt misst, kombiniert das Dashboard Daten aus verschiedenen Quellen mit Standortinformationen und Analysen, um schnell einen Überblick für die Entscheidungsfindung zu bieten. Dies hilft Rijkswaterstaat bei der Priorisierung von Objekten.
„Dabei wird Technologie als Dienstleistung (TaaS) oder als verwertbare Information bevorzugt, da dadurch der Bedarf an technischem Know-how verringert wird“, erklärt Patrick de Groot, Vertriebsleiter bei IMAGEM. „So kann die Technologie hinter den Kulissen arbeiten, ohne den Nutzer mit Details zu belasten. Führungskräfte und Entscheidungsträger verfügen über wertvolle Steuerungsinformationen zur Untermauerung ihrer Entscheidungen.“
Der Weg nach vorn
Das Team von Rijkswaterstaat geht davon aus, die Anzahl der herkömmlichen Messungen reduzieren und den Prozess der Deformationsüberwachung weiter automatisieren zu können. Dies bedeutet voraussichtlich, dass ein Großteil der physischen Messungen künftig nicht mehr erforderlich sein wird, sofern die InSAR-Überwachungslösung nichts anderes ergibt.
„Rijkswaterstaat wandelt sich zu einer informationsgesteuerten Organisation. Wir sind ständig auf der Suche nach nicht-traditionellen Informations- und Inspektionsquellen wie Drohnen und Satelliten. Dies möchten wir gerne gemeinsam mit der Branche erkunden.“ Laut Sander passt diese neue Methode zur Deformationsmessung gut zum Kurs von Rijkswaterstaat.
