Vibrationsbasierte

Vibrationsbasierte Verfahren sind Ansätze, die mechanische Schwingungen nutzen, um Informationen über den Zustand von Bauteilen, Maschinen oder Strukturen zu gewinnen. Sie kommen in der Zustandsüberwachung, zerstörungsfreien Prüfung und Strukturgesundheitsüberwachung zum Einsatz und basieren typischerweise auf der Messung von Schwingungsgrößen wie Beschleunigung, Geschwindigkeit oder Verschiebung.

In der Industrie dienen sie der frühzeitigen Fehlererkennung bei Rotationsmaschinen (Lager, Unwuchten, Auswuchtungs-, Ausrichtungsfehler), der Überwachung von Turbinen, Pumpen und Getrieben sowie der Bauwerkserhaltung (Brücken, Hochhäuser). In der Luft- und Raumfahrt, Automatisierung und Energieerzeugung werden vibrationsbasierte Methoden eingesetzt, um Bauteilversagen zu verhindern und Wartungskosten zu senken.

Zentrale Techniken umfassen Datenerfassung mit Beschleunigungssensoren, Frequenz- und Zeitbereichsanalyse (FFT, Spektralanalyse), Modal- oder Betriebsmodalanalyse, sowie modellbasierte und data-driven Ansätze zur Schadens-/Zustandsklassifikation. Oft werden Trends über Zeit oder Frequenzbereiche untersucht, um Abweichungen von Normalzuständen zu identifizieren.

Vorteile sind Nichtinvasivität, die Möglichkeit zu Echtzeitdiagnosen und die Reduktion ungeplanter Ausfälle. Einschränkungen ergeben sich durch Rauschen, Installationsbedingungen, Temperatureffekte und Anforderungen an Kalibrierung sowie durch die Notwendigkeit fachlicher Interpretation und entsprechender Normen.

Der Begriff ist eng verbunden mit der Strukturgesundheitsüberwachung (SHM) und der zerstörungsfreien Prüfung. Standardisierung erfolgt durch Normen wie ISO 10816 für Maschinenvibrationen und ähnliche Richtlinien in verschiedenen Branchen. Weiterentwicklungen fokussieren auf Sensorfusion, KI-gestützte Diagnostik und Online-Überwachung.