Software kontrolliert Brücken

Fraunhofer-Institut entwickelt Software, die Schäden an Brücken erkennt

Das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) in Kaiserslautern hat zusammen mit dem italienischen Unternehmen Infracom eine Software entwickelt, die Brücken auf Schäden überprüft. Die Bildverarbeitungssoftware erkennt Veränderungen in den Bauwerken und markiert sie.

Artikel veröffentlicht am 5. November 2008, 12:10 Uhr, Werner Pluta

Brücken überspannen Gewässer, Straßen, Eisenbahnlinien oder Täler, und das oft in großer Höhe. Sie sind starken Beanspruchungen ausgesetzt, durch Wetter, Verkehr oder Streusalz, die Schäden wie Haarrisse, abplatzenden Beton oder Rost verursachen können. Solche Schäden können fatale Folgen haben. Das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) in Kaiserslautern hat zusammen mit dem italienischen Unternehmen Infracom eine Software entwickelt, die auf der Basis von Bilderkennungsverfahren Brücken auf Schäden hin überwacht.

Riss in einer Brücke: Solche Schäden erkennt die Fraunhofer-Software (Bild: FHG)

Heutzutage werden Brücken vor Ort auf Schäden untersucht. Dazu werden Risse beispielsweise mit Klebestreifen überklebt, die sich dehnen, wenn der Riss größer wird. Die Software des ITWM soll solche Kontrollen überflüssig machen. Künftig reicht es, die Brücke zu fotografieren und die Software mit den Fotos zu füttern. Das Programm untersuche die Bilder dann auf bestimmte Merkmale und Unregelmäßigkeiten, etwa starke Farbabweichungen, erklärt Markus Rauhut vom ITWM. "Im Gegensatz zum Menschen übersieht das Tool keine Auffälligkeiten - auch kleinste Schäden werden identifiziert und markiert."

Die große Herausforderung bei der Entwicklung war die Vielfalt der Brücken: Sie haben die Form einer Balken-, Bogen-, Fachwerk- oder Hängebrücke, sind aus Holz, Stahl oder Beton, tragen verschiedene Farben, die sich durch Feuchtigkeit, Schmutz oder Pflanzenbewuchs verändern. Die Software darf sich von solchen Unterschieden nicht ablenken lassen.

Dafür haben die Forscher bestimmte Merkmale aus Fotos von Brücken extrahiert und in einer Datenbank gesammelt, etwa die charakteristische längliche Form eines Haarrisses, die typischen Farbveränderungen durch Feuchtigkeit oder die unterschiedlichen Oberflächenstrukturen der Baumaterialien. Die Software vergleicht aktuelle Fotos einer Brücke mit den Merkmalen in der Datenbank. Erkennt sie Schäden, etwa einen Riss, markiert sie die entsprechende Stelle in dem Bild. Ein menschlicher Prüfer kann anhand des Bildes darüber entscheiden, ob oder wann ein Bautrupp ausrücken muss, um ihn zu beheben. Je schneller solche Schäden erkannt würden, desto einfacher und günstiger sei es, sie zu beseitigen, so die Fraunhofer-Forscher. In Italien wird das System bereits erfolgreich eingesetzt.