Strukturüberwachung

Strukturüberwachung (Structural health monitoring, SHM) ist ein systematischer Prozess zur Erfassung, Auswertung und Interpretation von Daten, die den Zustand von Bauwerken und technischen Anlagen beschreiben. Ziel ist es, Schäden frühzeitig zu erkennen, den Wartungsbedarf zu planen, die Betriebssicherheit zu erhöhen und die verbleibende Nutzungsdauer abzuschätzen.

Typische Messgrößen umfassen Verformungen, Temperaturen, Verschiebungen, Beschleunigungen und Umweltbedingungen. Dazu werden Sensoren wie Dehnungsmessstreifen, Beschleunigungssensoren, Faseroptik (FBG) und GPS eingesetzt. Die Daten werden in Netzwerken oder Leitsystemen gesammelt, oft mit Fernüberwachung. Analytisch kommen Methoden aus der Strukturdynamik, der Datenwissenschaft und der Verfahrenstechnik zum Einsatz, darunter Modalanalyse, Trend- und Ausreißeranalyse, Damage-Indizes sowie prädiktive Modelle.

Anwendungen finden sich in Brücken, Gebäuden, Dämmen, Offshore-Installationen und Windenergieanlagen. SHM trägt dazu bei, Unfälle zu verhindern, Ausfälle zu reduzieren und Wartungskosten zu senken. Herausforderungen umfassen die Sicherstellung der Datenqualität, Umwelteinflüsse, langfristige Kalibrierung, Kosten und Datenschutz; Standards variieren je nach Branche. Insgesamt liefert Strukturüberwachung evidenzbasierte Informationen für das Lebenszyklusmanagement von Bauwerken.