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gleise und ice fährt über brücke

Quelle: ISMD-TUDarmstadt

Problemstellung

Brückenbauwerke müssen in bestimmten Intervallen einer Bewertung hinsichtlich ihrer Restlebensdauer unterzogen werden. Diese hängt maßgeblich von den durch Verkehr hervorgerufenen Spannungsschwingspielen im Material und der einhergehenden Schadensakkumulation ab.

Die aktuellen Ansätze zur Ermittlung der Restlebensdauer bestehender Brücken basieren auf idealisierten Lastmodellen für die Vergangenheit bzw. auf Annahmen zum zukünftigen Verkehrsaufkommen. Diese Annahmen unterliegen allerdings großen Unsicherheiten und besitzen daher in der Regel einen stark konservativen Charakter, der zu einer verfrühten Instandsetzung des Bauwerks führen kann. Daten aus Achslastmesstellen können derzeit noch nicht für die Ermittlung der Restlebensdauer genutzt werden.

Projektziel

Kernziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines Konzepts zur Integration vorhandener realer dynamischer Fahrzeuglasten in die Restlebensdauerbewertung von Eisenbahninfrastrukturen.

Hierfür werden Daten der im europäischen Eisenbahnstreckennetz ausgeführten Achslastmessstellen sowie klassischer Strukturmonitoringanlagen verwendet. Mittels statistischer Extrapolationsmethoden und Datenfusion sollen diese in die streckenspezifische Bewertung der Restlebensdauer bestehender Brückenbauwerke in Deutschland einfließen.

Es wird eine Verlängerung der Restlebensdauer der bestehenden Brückenbauwerke im Vergleich zum jetzigen konservativen Ansatz von mind. 20 % erwartet und somit eine verbesserte Verfügbarkeit der Brückenbauwerke und eine hohe Ressourceneinsparung erzielt.

Durchführung

Basierend auf der Analyse von vorhandenen Daten aus Achslastmessstellen, Strukturmonitoringdaten sowie Betriebs- und Netzdaten der Infrastrukturbetreiber in Europa wird eine datenbasierte Extrapolationsmethode für Radsatzlasten im deutschen Streckennetz entwickelt.

Zudem wird eine datenbasierte Methode zur kostengünstigen Ermittlung von Radsatzlasten von Eisenbahnfahrzeugen erarbeitet und validiert. Abschließend werden streckenspezifische Lastkollektive zur Berechnung der (Rest-)lebensdauer von Eisenbahninfrastrukturanlagen abgeleitet.

Verbundkoordinator

Technische Universität Darmstadt
Institut für Statik und Konstruktion (ISMD), Darmstadt

  • FKZ: 19F2139A
Projektvolumen1.293.505 Euro
(davon 76 % Förderung durch BMVI)
Projektlaufzeit11/2020 – 10/2023
Projektpartner

AIT Austrian Institute of Technolgy GmbH, Wien (Österreich)

  • FKZ: 19F2139B

REVOTEC zt GmbH, Wien (Österreich)

  • FKZ: 19F2139C

Deutsche Bahn AG - DB Training Learning & Consulting, Frankfurt am Main

  • FKZ: 19F2139D
AnsprechpartnerTechnische Universität Darmstadt
Prof. Dr.-Ing. Jens Schneider
Tel.: +49 6151 1623-013
E-Mail: schneider@ismd.tu-darmstadt.de