Assoziierte Partner

Die Forschung des Instituts für Stahlbau der TU Braunschweig fokussiert sich im Bereich des Strcutural Health Monitorings (SHM) insbesondere auf die Identifikation von Ermüdungsschäden an Stahlbrücken basierend auf Dehnungs- und Verformungsmessungen. Neben dem Einsatz verschiedener Messverfahren (u.a. Dehnungsmessstreifen, verteile faseroptische Sensoren, digitale Bildkorrelation) werden verschiedene Simulationsmethoden zur Ermittlung der Restlebensdauer untersucht. Der Forschungsschwerpunkt mit dem Fokus auf den Werkstoff Stahl ergänzt das SPP100+ mit dem Fokus auf Massivbauwerke ideal. Weiterhin erfolgt ein wekstoffübergreifender Austausch zur Messtechnik im Cluster A Schadensdetektions-gestützte Zustandsbewertung.

Das Team des Institiuts für Digitales und Autonomes Bauen (IDAC) betreibt interdisziplinäre Forschung zur Digitalisierung im Ingenieurwesen. Durch die Integration von Sensorik-, Regelungs- und Informationstechnologien arbeiten wir an den Schnittstellen zwischen Bau-/Umweltingenieurwesen und Informatik, Robotik, Mathematik, Materialwissenschaften sowie Elektrotechnik. Anwendungsfelder umfassen u. a. cyber-physische Systeme, intelligente Strukturen, Smart Sensing und Aktorik, kognitive Gebäude, additive Fertigung, Baurobotik sowie Informationsmodellierung und KI-Methoden für Industry 4.0- und IoT-Anwendungen. Inhaltliche Schwerpunkte mit Bezug zum SPP100+ sind u.a. digitale Zwillinge, KI-gestütztes Bauwerksmonitoring (SHM) inklusive Sensorfehlermanagement, AIoT-Architekturen und skalierbare Datenplattformen sowie robotikgestützte Inspektion und Baufortschrittserfassung bis hin zu Facility Information Modeling. Damit liefern wir belastbare, erklärbare und skalierbare Monitoring- und Entscheidungsansätze über den gesamten Lebenszyklus von Ingenieurbauwerken und leisten damit einen unmittelbaren Beitrag zu den Zielen von SPP100+.

Relevante Projekte 

• Digitalization of earth-based construction processes, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), https://www.tuhh.de/idac/research/decentralized-digital-twins
• Multi-robot collaboration for monitoring and inspection of civil engineering structures, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), https://www.tuhh.de/idac/research/multi-robot-collaboration
• Coupling climate models and indoor climate models for climate-informed engineering, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), https://www.tuhh.de/idac/research/climate-imformed-engineering
• Security issues in the transmission of structural health monitoring data from energy networks in an explainable AI environment, North Atlantic Treaty Organization (NATO), https://www.tuhh.de/idac/research/secure-data-transmission
• Robot-based inspection of civil infrastructure using frame semantics and linguistic metamodels, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), https://www.tuhh.de/idac/research/frame-semantics
• Generating and using digital twins of sewer infrastructure for increased operational availability and resilience ("KaSyTwin"), Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV): mFund, https://www.tuhh.de/idac/research/kasytwin
• Modeling and design concepts for digital roads, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), https://www.tuhh.de/idac/research/digital-roads

Das Institut für Geodäsie und Photogrammetrie (IGP) und das Institut für Flugführung (IFF) der TU Braunschweig kooperieren seit Längerem in Projekten zur drohnengestützen optischen Vermessung von Infrastrukturbauwerken. Das IGP unter der Leitung von Prof. Markus Gerke verantwortet dabei die Datenverarbeitung und Analyse, während Dr.-Ing. habil. Ulf Bestmann mit der Arbeitsgruppe Navigation des IFF den Drohnenbetrieb übernimmt. Neben der millimetergenauen Erfassung von Geometrien liegt ein weiterer Schwerpunkt in der automatisierten Schadensdetektion in Orthomosaikbildern.

In Phase I des SPP haben wir Methoden zur flächenhaften Verformungsmessung von Brücken und zur Rissdetektion entwickelt und in mehreren Versuchen demonstriert. 

Relevante Projekte: Optische 3D-Brücken-Inspektion: Innovative Inspektion komplexer Infrastruktur durch die Kombination von hochaufgelösten UAV-gestützten Bildern und Streifenlicht-Aufnahmen – SPP 100+ Phase I. https://www.tu-braunschweig.de/igp/projekte/3d-bridgeinspect