Strukturüberwachung

Die Strukturüberwachung (engl. Structural Health Monitoring, SHM)

... dient der Überwachung der technischen Sicherheit von tragenden Strukturen. Diese Tragstrukturen werden in so unterschiedlichen Konstruktionen wie Brücken, Flugzeugen oder Windkraftanlagen verwendet. Zum Zwecke des Monitorings werden Sensoren genutzt, die Schwingungen, akustische Wellen oder dynamische und statische Lasten aufzeichnen. Auf diese Weise können Schwachstellen oder Risse in der Struktur angezeigt und schnell lokalisiert werden. 

Die genaue Auswertung mithilfe einer Software macht ein aufwändiges manuelles Suchen nach Schwachstellen überflüssig und hilft, die Restlebensdauer von technischen Systemen realistisch einzuschätzen und anzupassen. So haben Betreiber die Chance, schnell zu reagieren und größeren Schaden oder auch teure Reparaturen zu verhindern.

Je nach Einsatzgebiet werden die Sensoren entweder auf die Struktur aufgebracht (z.B. in großen wasserdichten Manschetten) oder auch in die Struktur selbst integriert (z.B. in Faserverbundwerkstoffe einlaminiert). Zukünftig ist auch ein Einsatz an Hotspots von Flugzeugen denkbar, um schon kleinste Beschädigungen (bspw. durch Steinschlag) schnell identifizieren und lokalisieren zu können.

Bei Windkraftanlagen wird mit den Sensoren die Stabilität der Rotorblätter überwacht. Die einzelnen Sensoren werden nicht wie sonst üblich mit Kupferdraht verkabelt, sondern durch Lichtleitkabel. So ist auch der Blitzschutz gerade bei diesen exponierten Anlagen gewährleistet. Wegen der flächigen Verteilung der Sensoren auf dem gesamten Flügel ist eine sehr genaue Schadstellenortung möglich.

Bei Offshore-Windparks muss vor allem sichergestellt werden, dass die Fundamente dem aggressiven Salzwasser möglichst lange standhalten. Zur Überprüfung wird eine Sensormanschette um den Fuß der Windkraftanlage befestigt. Ein Taucher muss dann das Fundament nicht mehr nach einzelnen Rissen absuchen, sondern fragt mit einem mobilen Gerät den in der Sensormanschette gespeicherten Fehlerstatus ab. Risse in Schweißnähten und andere Risikofaktoren wie Korrosion werden dadurch verlässlich aufgezeigt.

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