Monitoring von natürlichen und künstlichen Großstrukturen
Unsere Umwelt ist geprägt von einer vernetzten Infrastruktur: Sie sorgt für weltweite Kommunikation, Energieversorgung, den Transport von Gütern und die Mobilität von Menschen. Unsere Infrastruktur umfasst eine Vielfalt an natürlichen Großstrukturen wie Hänge oder Waldgebiete und künstlichen Großstrukturen, z.B. Straßen, Eisenbahn, Stromtrassen, Glasfaserleitungen, denen systemkritische Bedeutung zukommt. Entsprechend wichtig sind Qualitätsprüfung und -sicherung. Verschärft wird dies durch das hohe Alter zahlreicher bestehender Bauwerke zum Beispiel in der Verkehrsinfrastruktur.
Die Kosten für die Erhaltung der Infrastruktur sind enorm. Dabei handelt es sich um Kosten, die durch ein durchgängiges, umfangreiches und zielgerichtetes Monitoring erheblich reduziert werden können. Nur durch ein solches Monitoring kann ein nachhaltiger Betrieb bzw. eine nachhaltige Nutzung infrastrukturell genutzter Großstrukturen garantiert werden. Daher muss die Strategie für die Zukunft ein intelligentes und möglichst multidimensionales und multimodales Monitoring sein. Dieses sollte den gesamten Lebenszyklus einer Großstruktur begleiten.
Die Forschungs- und Entwicklungsziele der Professur gliedern sich in drei große Bereiche:
1. Inspektion künstlicher und natürlicher Objekte ©Schmitt
Die Inspektion künstlicher und natürlicher Objekte mit dem Fokus auf der Erforschung neuer Sensorkonzepte und entsprechender Umsetzungen. Schwerpunkt bilden dabei optische Sensoren wie Laserscanner, Kameras, etc.
2. Datenanalyse und -interpretation ©Fraunhofer IPM
Die Datenanalyse und -interpretation mit dem Fokus auf der Erforschung neuer Ansätze zur Verknüpfung von Einflussparametern, verursachenden Kräften und gemessenen Veränderungen. Schwerpunkt bilden dabei Methoden aus dem Bereich der selbstlernenden Algorithmen.
3. Entwicklung und Kalibrierung geschlossener Systemketten ©Wudtke/Fraunhofer IPM
Die Entwicklung und Umsetzung kompletter System- und Prozessketten – vom Sensor über Werkzeuge zur Dateninterpretation bis hin zur Rolle des Nutzers als finaler Entscheider. Schwerpunkt bilden dabei neuartige Ansätze des Systemdesigns, wie zum Beispiel verteilte Sensoren und Datenfusionierung.