Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM
Ein Ausweg aus der händischen Inspektion
Tunnelbauwerke sind zentrale Elemente der Verkehrsinfrastruktur. Allein in Deutschland gibt es weit über tausend Straßen-, Eisenbahn- und U-Bahn-Tunnel, die regelmäßig gewartet werden müssen. Viele dieser Tunnel sind Jahrzehnte alt, sodass regelmäßige Wartung und Reparatur immer wichtiger werden, um Sicherheitsrisiken und Folgeschäden zu vermeiden. Das Zustandsmonitoring von Tunnelbauwerken wird bis dato in den meisten Fällen manuell durchgeführt; der Grad der Automatisierung und Digitalisierung ist gering. Tunnelinspektionen dauern daher lange, sind teuer und liefern keine objektiven Zustandsdaten.
Optische Messsysteme zur Tunnelinspektion
Fraunhofer IPM entwickelt optische Messsysteme für die effiziente Inspektion von Tunnelbauwerken. Die Lichtraumprofil-Scanner Mobile Precise Scanner (MPS) und Clearance Profile Scanner (CPS) liefern absolut referenzierte und hochaufgelöste Daten zur 3D-Geometrie von Tunnelröhren und zur Oberflächenstruktur von Tunnelwänden.
Der MPS, unsere neueste Entwicklung, ermöglicht dank einer neuartigen Lichtablenkeinheit erstmals die volle 360°-Abtastung von Tunnelbauwerken. Der Profilscanner erzeugt bis zu 3 Millionen Messpunkte pro Sekunde und scannt mit einer Frequenz im Bereich von 10 bis 300 Hz und einer Distanzauflösung von 1 mm. So entsteht eine hohe Profildichte auch bei hoher Fahrgeschwindigkeit, sodass die Messungen im Regelbetrieb ohne die Sperrung des Bauwerks erfolgen können. Das kompakte und flexible Systemdesign erlaubt den Einsatz auf unterschiedlichsten mobilen Plattformen wie Molchen, Zügen oder Straßenfahrzeugen.
Für die Messung der Wandfeuchte in Tunneln kann der Profilscanner CPS um eine zweite Laserwellenlänge erweitert werden. Der CPS-Plus ermittelt den Wassergehalt der Oberfläche an jedem Messpunkt aus der Differenz der beiden Lasersignale in einem einzigen Messvorgang.
