Personen, die Brücken überqueren – sei es im Pkw, Lkw oder auch auf dem Fahrrad – haben heutzutage meist ein Smartphone dabei. Deren Bewegungssensoren können helfen, Brücken sicherer zu machen. Daran arbeitet ein US-Forscherteam.
In unseren Smartphones stecken Sensoren, die extrem leistungsfähig sind, so unser Netzreporter Michael Gessat. "Der sogenannte Beschleunigungssensor in unserem Smartphone kann zum Beispiel leichteste Bewegungen, Beschleunigungen und Schwingungen registrieren."
Die Daten dieser Sensoren könnten dabei helfen, festzustellen, wenn Brücken von Schwingungs- oder Bewegungsmustern abweichen. Es geht allein um die Unterschiede, denn Brücken schwingen natürlicherweise. Es ist aber wichtig, früh ungewöhnliche Muster zu registrieren, um mögliche Brückenschäden zu erkennen.
Nutzvolle Beschleunigungssensoren in Smartphones
In Deutschland steht es nicht besonders gut um die Brückeninfrastruktur. Laut Forschungs-Informations-System (FIS) muss ein Viertel der rund 40.000 Autobrücken modernisiert werden. Diese Zählung berücksichtigt Autobahn- und Bundesstraßenbrücken. Bei rund 4000 Brücken ist der Sanierungsbedarf eher dringend.
In vielen, aber längst nicht in allen Brücken sind bereits Sensoren verbaut. Die Smartphones von Personen, die über Brücken fahren, könnten aber ein zusätzliches Frühwarnsystem bilden. Das ist die Idee von Forschenden am US-amerikanischen Massachusetts Institute of Technology, kurz MIT.
Die Sensorendaten werden per App übermittelt
Die Voraussetzung dafür ist, dass sich die User*innen eine App herunterladen und installieren. Sie ist quasi der Eintritt, um Teil des Frühwarnsystems zu sein. Die App registriert und übermittelt beim Überqueren der Brücke die Daten der Beschleunigungssensoren der Smartphones.
Das US-Forscherteam hat den Nutzen der App getestet. Dafür wurde eine erste Anwendung für Android-Smartphones entwickelt, die an der Golden Gate Bridge, der bekannten Hängebrücke bei San Francisco, ausprobiert wurde. Dafür wurde die Brücke für drei Monate mit 240 Sensoren ausgestattet. Außerdem fuhr das Team 102 Mal über die Brücke und nutzte 72-Uber-Fahrten, wobei jedes Mal die App lief. Die Daten der Sensoren entsprachen sehr genau den Smartphone-Daten.
"Die Daten aus den Smartphones entsprechen sehr genau den Daten aus den Kontrollsensoren in der Brücke."
Die App sowie die Auswertung der Smartphone-Daten funktioniert laut MIT nicht nur bei Hängebrücken wie der Golden Gate Bridge, die ohnehin mehr schwingen. Sondern auch bei "stinknormalen" Beton-Spannbrücken, so Michael Gessat. Entscheidend ist eben die Abweichung vom normalen Schwingungsmuster der Brücke. Wenn es da Unterschiede gibt, dann könnte eine Meldung erfolgen und eine Inspektion der Brücke vor Ort.
Das Projekt ist praxisrelevant
Das Vorhaben der MIT-Forscher*innen ist weit vorangeschritten und wohl auch recht realistisch. Zu den Unterstützern der Studie gehören unter anderem die Allianz-Versicherung, Cisco, Ford, das Fraunhofer Institut und auch das US-Verteidigungsministerium, so Michael Gessat. Laut MIT ist das Team auch zuversichtlich, die Lösung bald anbieten zu können.