Institut für Technologie und Management im Baubetrieb

Entwicklung eines indikatorgestützten Lebenszyklusmanagements für Bauwerke der Verkehrsinfrastruktursysteme

Die zentralen Anforderungen an die Verkehrsinfrastruktursysteme sind eine möglichst uneingeschränkte Funktion und Verfügbarkeit, ein hohes Maß an Sicherheit sowie eine geringe Beeinträchtigung für Anrainer und Umwelt.

Viele Bauwerke der Verkehrsinfrastruktursysteme sind durch ein hohes Alter gekennzeichnet und haben zum Teil ihre geplante Nutzungsdauer überschritten. Aufgrund der Alterungs- und Schädigungsmechanismen sowie veränderten Nutzungsintensitäten hat sich zudem der Zustand eines signifikanten Anteils der Infrastrukturbauwerke in den letzten Jahren deutlich verschlechtert.

Durch ein systematisches Inspektionsregime wurde ein erheblicher Handlungsbedarf hinsichtlich Instandhaltung und Erneuerung erkennbar, was aufgrund von zunehmend beschränkten Ressourcen eine Priorisierung von Investitionen erforderlich macht.

Motivation

Eine der wichtigsten Aufgaben im Infrastrukturmanagement ist der gezielte Einsatz von Ressourcen zum Erhalt der baulichen Substanz, da die wirtschaftliche Entwicklung eines Staates und der Zustand resp. der Ausbau von Verkehrsinfrastrukturen in direktem Zusammenhang stehen. Die Bauwerke der Verkehrsinfrastruktursysteme sind Beanspruchungen und Umwelteinwirkungen ausgesetzt, deren Intensität Art und Umfang zukünftiger Instandhaltungsmaßnahmen maßgeblich bestimmt. Daraus folgt, dass vermehrt auf wissenschaftlichen Grundlagen beruhende Konzepte zum Lebenszyklusmanagement (LZM) eingesetzt werden müssen.

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Forschungsziel

Ziel ist die Entwicklung eines verkehrsträgerübergreifenden, modular aufgebauten und indikatorgestützten LZM-Konzeptes für Ingenieurbauwerke. Von einer objekt- und nutzungsspezifischen Bauwerksanalyse werden Indikatoren abgeleitet, um die einzelnen Objekte sowie das Netz zu bewerten und Maßnahmen abzuleiten. Neben der wirtschaftlichen Bewertung von Investitionen werden aufgrund möglicher Schädigungsprozesse von Bauteilen und Strukturen risiko-basierte Indikatoren in die Entscheidungsfindung integriert, die nicht mehr nur die Ursachen sondern auch die Auswirkungen von verschiedenen Ereignissen einbeziehen. 

 

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Aktuelles

Die 1. Phase des Forschungsprojektes wurde abgeschlossen. Für die Instandhaltungsplanung in Form einer Langzeitprognose wurden für einen ausgewählten Bauwerkstyp (hier: Wehranlagen) Alterungsprozesse und Instandhaltungsmaßnahmen modelliert, sodass prognostiziert werden kann, wann das Ende der Nutzungsdauer erreicht wird, welche Instandhaltungsmaßnahme notwendig ist und wie hoch der Investitionsbedarf ist. Da in einem großen Bauwerksbestand immer mehrere Bauwerke zeitgleich das Ende ihrer Nutzungsdauer erreichen, werden Bauwerke mit höheren Prioritätswerten bevorzugt in der risiko-basierten Instandhaltungsplanung berücksichtigt.

Ansprechpartnerin: Heike Schmidt-Bäumler