Verformungsmonitoring von Brücken mittels berührungsloser Satellitenradarmessungen

Abstract

AbstractDie Europäische Weltraumbehörde (ESA) stellte kürzlich freie Forschungssatellitendaten zur Verfügung. Damit sind auch Erdoberflächenverformungen berührungslos mittels Radarinterferometrie aus dem Weltraum bestimmbar. Gleichzeitig werden sensorlos viele Punkte erfasst und Zeitreihen gebildet. Die erzielte Genauigkeit, im Zentimeterbereich, reicht zwar für Messungen von Erdbewegungen aus, aber noch nicht für Bauwerke. In diesem Beitrag wird ein neues Verfahren für ein Verformungsmonitoring am Beispiel der Schottwienbrücke in Österreich demonstriert. Verwendet werden sowohl historisch aufgezeichnete Satellitendaten sowie Messdaten aus künstlich am Bauwerk angebrachten „Corner‐Reflektoren“, welche mit Fernerkundungsmethoden ausgewertet werden. Ein entwickeltes Modell kann die Bauwerktemperatur auf Basis von Netzwetterdaten sensorlos prognostizieren und zur Genauigkeitssteigerung die thermischen Brückenverformungen kompensieren. Die Jahresmessungen von 2022 zeigen im Vergleich zum Referenzsystem (digitale Schlauchwaage) eine Standardabweichung von 1,7 bis 3,0 mm sowohl mit künstlichen Corner‐Reflektoren als auch bei natürlichen Rückstreupunkten ohne Sensoren am Bauwerk. Somit können mit Satelliten gleichzeitig viele Brücken im Intervall von 6 Tagen erfasst und auch retrospektiv bis ins Jahr 2016 zurück ausgewertet werden. Bedingt durch die zeitverzögerte Prozessierung eignet sich ein Satellitenmonitoring derzeit gut für die Langzeitverformungsüberwachung von weitgespannten Brücken.