smartBRIDGE
Hamburg

smartBRIDGE virtualisiert die Köhlbrandbrücke en détail, um sie optimal instand zu halten

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Die Herausforderung

Das Instandhaltungsmanagement umfasst alle Strategien, Tätigkeiten und Maßnahmen zum Erhalt oder der Wiederherstellung eines funktionsfähigen Zustands, sodass die geforderte Funktion auch zukünftig erfüllt werden kann. Eine zielorientierte, effiziente und zeitgemäße Instandhaltungsstrategie ist der Eckpfeiler eines nachhaltigen und smarten Managements von Bauwerken. Das steigende Alter von Bauwerken, das zunehmende Verkehrsaufkommen oder neue Anforderungen sind nur drei konkrete Herausforderungsaspekte. Die Instandhaltung mit modernster Technologie weiter zu optimieren, ist insofern der logische Schritt in einem nachhaltigen Bauwerksmanagement. Dafür haben wir die smartBRIDGE-Hamburg entwickelt und unterstützen digital das Instandhaltungsmanagement mit einem digitalen Zwilling des Bauwerks durch echte Daten auf Basis von vernetzten IoT-Sensoren.

Klassischerweise erfolgt die Instandhaltung ohne Technologie und ist in entsprechender DIN-Norm festgehalten. Die Bauwerksprüfer inspizieren in festen Intervallzyklen von drei bis sechs Jahren die Bauwerke sicht- und handnah, bspw. per Hammer. Etwaige Abweichungen werden in Prüfberichten dokumentiert und in Rücksprache mit dem Bauwerkseigentümer wiederinstandgesetzt. Dieses Vorgehen hat sich über Jahrzehnte etabliert und bewährt. Dennoch sind die Erkenntnisse nur reaktiv zu behandeln. Den Echtzeitzustand eines Bauwerks erfährt man nur durch den Einsatz moderner Technologien. Diese ersetzen zwar nicht das klassische Instandhaltungsmanagement, liefern aber wichtige Erkenntnisse während der Betriebsphase. Mit smartBRIDGE Hamburg haben wir dies an dem Hafen-Wahrzeichen, der Köhlbrandbrücke, erfolgreich pilotiert und in einem Projekt realisiert.

Die Lösung

Das Projekt „smartBRIDGE Hamburg" ist ein von der HPA initiiertes Projekt, welches die digitale Transformation im Bauwesen aufgreift und pilotiert. Durch die Anwendung verschiedener innovativen Technologien konnte ein replizierbares Konzept entwickelt werden und zahlreiche Erfahrungen gesammelt werden. Innerhalb des Projektes wurden fachliche Kerninhalte, diverse operative, strategische, teilweise forschungsgetriebene Use-Cases umgesetzt. Der Kerninhalt von smartBRIDGE bestand darin, eine sensorgestützte Zustandsbewertung in Echtzeit an Bestands-Brückenbauwerken zu pilotieren.

Die Realisierung erfolgt dabei über einen Digitalen Zwilling, verbunden mit einem modular konzipierten, adaptiven System zur Zustandsbewertung. Die Umsetzung des Projektes und seiner Kerninhalte erfolgte am Beispiel der Köhlbrandbrücke als Demonstrator. Mit der Köhlbrandbrücke, die 1974 erbaut wurde, hat man sich bewusst ein prestigeträchtiges Wahrzeichen der Stadt Hamburg ausgesucht. Einerseits weil es über die Stadtgrenzen hinaus bekannt ist, aber auch, weil es wirtschaftlich erforderlich ist.

Zusammengefasst

Mit smartBRIDGE Hamburg bringt die HPA das Instandhaltungsmanagement auf eine neues Level. Ein digitales Abbild der Köhlbrandbrücke macht das Management ebendieser smart und digital – ein Mehrwert für alle.

Motivation hinter dem smartBRIDGE Projekt

Erhaltungsmaßnahmen von Infrastruktur-Assets verursachen zunehmend größere Störungen im Verkehrsfluss. Die Hamburger Metropolregion mit Hafenwirtschaft, Spediteuren und Individualverkehren sind auf funktionierende Verkehrsmagistralen angewiesen. Die Leistungsfähigkeit und Verfügbarkeit müssen trotz alternder Bauwerke und veränderter Nutzungen erhöht werden – ein schier unlösbares Problem. Die Lösung steckt in der Kombination verschiedener Disziplinen: hier die der Informatik und Digitalisierung mit dem Bau- und Instandhaltungswesen. Interdisziplinarität pur.

Um nicht reaktiv auf die Bewältigung erforderlicher Erhaltungsmaßnahmen reagieren zu müssen, wird das Instandhaltungsmanagement durch digitale Zwillinge, IoT-Sensorik, Building Information Modeling und Structural Health Monitoring in Echtzeit für die neuen Herausforderungen fit gemacht – im Ergebnis soll die prädiktive Wartung Ausfallzeiten reduzieren.

Ziele und Vorteile
Lernen aus Pilotprojekten
Weitere Informationen

Die Köhlbrandbrücke wird unser wichtigstes Referenzobjekt global!

Die intuitive Software hinter smartBRIDGE erstellt ein virtuelles Modell, eine zweite Köhlbrandbrücke - ihren digitalen Zwilling. Auf Basis dieses Zwillings kann das permanente Management des Bauwerks sichergestellt werden und enthält sämtliche Einflussgrößen in Echtzeit aus vernetzer Sensorik und entwickelt das Infrastrukturmanagement so konsequent weiter.

Christof Ullerich
Projektleiter der smartBRIDGE
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