Die Verkehrsinfrastruktur ist das Rückgrat unseres Wirtschaftens und Lebens. Das AIT forscht seit Jahren an intelligenten Lösungen für eine effiziente und nachhaltige Mobilität. Einer der Schwerpunkte dabei ist es, bestehende Bauwerke länger, sicherer und nachhaltiger zu nutzen. Eine Verlängerung der Nutzungsdauer, ohne dabei aber die operative Sicherheit zu beeinträchtigen, spart Kosten und ist ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz: In einer durchschnittlichen Brücke sind rund 2.000 Tonnen CO2 gebunden. Durch gezielte Instandhaltungsstrategien können Emissionen erheblich reduziert werden.
Für das Monitoring und Erkennen sicherheitsrelevanter Veränderungen nutzt das AIT modernste Sensor-, Satelliten- und KI-Technologien, die Zustandsveränderungen frühzeitig sichtbar machen und datenbasierte Entscheidungen ermöglichen.
Beim satellitengestützten Bauwerksmonitoring werden Radarfernerkundung (Synthetic Aperture Radar, SAR) und insbesondere die Radarinterferometrie (InSAR) eingesetzt, um Deformationen an Infrastrukturbauwerken berührungslos zu erfassen. Dabei werden nicht nur einzelne Messpunkte beobachtet, sondern flächenhaft über ganze Streckenabschnitte hinweg Trends und Auffälligkeiten sichtbar gemacht – etwa bei vielen Bauwerken entlang eines Netzes oder in setzungssensitiven Bereichen. Als Datenbasis dienen unter anderem frei verfügbare Sentinel-1-Radardaten, die eine breite zeitliche Abdeckung und damit eine verbesserte zeitliche Auflösung ermöglichen.
Der zentrale Mehrwert liegt im Übergang von punktuellen Einzelmessungen zur netzweiten Zustandsbeobachtung: Monitoring wird skalierbar, weil nicht jedes Bauwerk separat mit diskreter Sensorik ausgerüstet werden muss. Gleichzeitig ist die Messung technisch belastbar: Brückenbewegungen lassen sich mit ESA-Satellitendaten und InSAR millimetergenau bestimmen – ohne lokale Sensorik am Objekt. Ergänzend kann die Auswertung, abhängig von der verfügbaren Datenhistorie, rückwirkend bis 2015 erfolgen. Dadurch werden langfristige Verformungstrends quantifizierbar, und potenziell kritische Bereiche können frühzeitig identifiziert werden.
Bei der laufenden Weiterentwicklung stehen Genauigkeit und Praxistauglichkeit im Vordergrund. Dazu gehören sogenannte „Corner-Reflektoren“ zur verbesserten Erfassung diskreter Punkte, die integrale Berücksichtigung temperaturbedingter Verformungen (Tagesgang und jahreszeitliche Effekte) sowie die Erfassung und Modellierung der Bauwerkstemperatur. Sensorfusion wird dabei gezielt eingesetzt, um Fehler zu reduzieren und die Auflösung zu erhöhen – bis hin zur Ableitung einer „maßgebenden Verformung“ als entscheidungsrelevante Kennzahl.
Das satellitengestützte Monitoring ist minimalinvasiv: Es sind keine oder nur vereinzelte, nicht verkabelte Installationen am Bauwerk nötig.