Forschungsprojekt "DTwinPro"

Ziel von DTwinPro ist die Weiterentwicklung von Prognosemodellen zur Dauerhaftigkeit und Tragfähigkeit von Brücken sowie deren systematische Anreicherung mit Messdaten. Ergänzend werden datenbasierte Ansätze für Schädigungsmechanismen entwickelt, um Anomalien frühzeitig zu erkennen. Die Integration der Modelle in den Digitalen Zwilling soll erstmals eine ganzheitliche, belastbare Zustandsprognose auf Bauwerksebene ermöglichen.

Digitale Zwillinge für Infrastrukturbauwerke bilden derzeit primär den Ist-Zustand ab (Reifegrad 2). Für eine prädiktive Instandhaltung ist eine Reifegraderhöhung auf Stufe 3 erforderlich, um den künftigen Bauwerkszustand prognostizieren zu können. Bestehende Modelle zur Zustandsvorhersage müssen weiterentwickelt, kombiniert und in ihren Wechselwirkungen analysiert werden. Für einzelne Schädigungsmechanismen fehlen physikalische Prognosemodelle, sodass datenbasierte Ansätze des maschinellen Lernens notwendig werden.

Bestehende Prognosemodelle werden weiterentwickelt und um neue Ansätze ergänzt. Grundlage bilden Daten aus dem Digitalen Zwilling openLAB (FKZ: 19FS2013) sowie Versuche und die Validierung der Modelle an einem Demonstratorbauwerk. Die Ergebnisse werden in den Digitalen Zwilling zurückgeführt, um Zustandsänderungen und Handlungszeitpunkte abzuleiten. Zudem werden konzeptionelle Grundlagen für eine standardisierte Integration von Prognosemodellen erarbeitet.

Für das Projekt DTwinPro haben sich folgende Partner aus Wissenschaft und Praxis zusammengeschlossen:

• Ingenieurbüro Schiessl Gehlen Sodeikat GmbH – Langjährige Erfahrung in der Bauwerksdiagnostik und Betontechnologie sowie in der Planung, Untersuchung, Bewertung und Instandsetzung von Bauwerken im Hoch- und Ingenieurbau

• H+P Ingenieure GmbH – Langjährige Erfahrung in der statischen Prüfung, Tragwerksplanung und Gutachtenerstellung sowie in der Planung, Bewertung und Optimierung von Tragwerken im Hoch- und Ingenieurbau

• RWTH Aachen, Institut für Massivbau – Umfangreiche Expertise in Forschung und Lehre im Massivbau sowie in der experimentellen und numerischen Untersuchung, Bemessung und Weiterentwicklung von Tragwerken aus Beton- und Stahlbeton im Hoch- und Ingenieurbau

• Technische Universität Dresden, Institut für Massivbau – Umfangreiche Expertise in Forschung und Lehre im Massivbau sowie in der experimentellen und numerischen Untersuchung, Bemessung und Weiterentwicklung von Tragwerken aus Beton- und Stahlbeton im Hoch- und Ingenieurbau

Im Rahmen der Innovationsinitiative mFUND fördert das BMV datenbasierte Forschungs- und Entwicklungsprojekte für die digitale und vernetzte Mobilität der Zukunft. Die Projektförderung wird ergänzt durch eine aktive fachliche Vernetzung zwischen Akteuren aus Politik, Wirtschaft, Verwaltung und Forschung und durch die Bereitstellung von offenen Daten auf der Mobilithek. Weitere Informationen finden Sie unter www.mFUND.de und daten.plus.