Bestandsbewertung als Grundlage für die Restnutzungsdauerverlängerung mit Digitalen Zwillingen

Abstract

Die Nibelungenbrücke in Worms dient als Pilotprojekt für den Einsatz eines Digitalen Zwillings, um u. a. die Restnutzungsdauer des Bauwerks zu verlängern. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) sowie dem Landesbetrieb Mobilität Rheinland-Pfalz (LBM) gefördert. Die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert einen Digitalen Zwilling im „Rahmendokument: Digitaler Zwilling Bundesfernstraßen – Definition und Konzeption“ als „[…] eine virtuelle dynamische Repräsentation des realen Systems und seiner Wirkzusammenhänge. Er unterstützt über einen (teil)automatisierten bidirektionalen Daten- und Informationsaustausch optimierte Entscheidungsgrundlagen für ein nachhaltiges Management im Lebenszyklus der Infrastruktur.“ Um eine Repräsentation des realen Systems zu erzeugen, muss dieses zunächst durch eine intensive Bestandserkundung erfasst und bewertet werden. An der Nibelungenbrücke kommen dafür modernste digitale Methoden zum Einsatz: Laserscanning, Drohnenbefliegungen gekoppelt mit Fotogrammetrie, zerstörungsfreie Prüfverfahren und Bauwerksmonitoring. Unter Nutzung der BIM-Methode werden diese in den Digitalen Zwilling und in ein sehr detailliertes Finite-Elemente-Modell (FE-Modell) zum Modell-Update überführt. Die Nachweisführung der Standsicherheit und die Bewertung der Dauerhaftigkeit erfolgen somit auf Grundlage von tatsächlichen Bauwerkseigenschaften und -reaktionen. Verbleibende Defizite werden in Echtzeit im Digitalen Zwilling auf Basis von Zustandsindikatoren bewertet.