Freitag, August 12, 2022
IoT-Überwachung von Betonbauten in Echtzeit

Ein System zum Monitoring von Betonkorrosion liefert in Echtzeit verlässliche Informationen zum Gebäudezustand. Damit sollen hohe Sanierungskosten verhindert werden. Der sichere Fernzugriff auf die Daten erfolgt über die Cloud. 
(Bild: Die Benjamin Franklin Bridge, die Philadelphia mit Camden über den Delaware River verbindet, wird mit einem Camur-System der Protector AG überwacht.)

Immer wieder hört man von einstürzenden Brücken, Hochhäusern, Garagen oder ähnlichen Bauwerken«, so Jürgen Schwab, Geschäftsführer der Protector KKS GmbH, der deutschen Niederlassung der Protector AG. »Die Hauptursache ist dabei in den meisten Fällen die jahrelang voranschleichende und ignorierte Korrosion im Stahlbeton.« Zwar wird die Statik von als gefährdet eingestuften Bauwerken häufig genau überwacht, doch entsprechende Messungen schlagen häufig erst Alarm, wenn die Korrosion bereits weit fortgeschritten ist.

Um den Zustand eines Bauwerks jeder Zeit überwachen und bei Bedarf rechtzeitig Maßnahmen zu dessen Erhaltung ergreifen zu können, hat die norwegische Protector AG das Korrosionsmonitoringsystem »Camur« entwickelt. In der bereits dritten Generation arbeitet Camur III nun Cloud-basiert. Somit lassen sich die Echtzeit-Daten zum Zustand der Bausubstanz per Fernzugriff auslesen und visualisieren. Im Bauwerk kann dabei eine Vielzahl an hochsensiblen Sensoren in das neue System integriert werden, die projektspezifisch miteinander kombinierbar sind.

Zur obligatorischen Standardausführung zählen dabei feste Bezugselektroden und dauerhafte Potentialmessungen zur Beurteilung der Korrosionswahrscheinlichkeit, ein Makrokorrosionssensor, der den Elementstrom von repräsentativen Bereichen überwacht, sowie je ein Widerstands- und ein Feuchtigkeitssensor, die im Zusammenspiel miteinander Anhaltspunkte zum Durchfeuchtungsverhalten des Stahlbetons geben. Dieses Grundkonzept kann je nach Bedarf durch weitere, auch unabhängige und über das reine Korrosionsmonitoring hinausgehende Sensoren wie etwa zur Statik- und Rissüberwachung ergänzt werden.

Einfach und sicher

Die gesammelten Werte werden über einen Messknoten, der die Kommunikation der einzelnen Sensoren sicherstellt, an den Camur III Controller übermittelt. Diese zentrale Einheit steuert das gesamte System, speichert die Daten und leitet sie schließlich via Ethernet an einen 4G- oder 5G-Router weiter. Von dort aus werden die Messergebnisse an die Camur Cloud gesendet, wo sie einerseits von Protector selbst überwacht und ausgewertet werden, zugleich aber auch unmittelbar den Nutzern zur Verfügung stehen. »Dank der Cloud und unserer neu entwickelten Software, dem Camur Workspace, eröffnet sich eine Vielzahl an erweiterten Funktionen und Nutzungsmöglichkeiten«, so Schwab.

Zum einen entfallen nach der Erstinstallation regelmäßige Vor-Ort-Wartungen sowie jeglicher Verwaltungsaufwand. Denn von Software-Updates über das Sicherstellen der Funktionsfähigkeit der einzelnen Komponenten im Rahmen eines Wartungsvertrags bis hin zum Auslesen und Auswerten der Messergebnisse kann Protector alles werkseitig erledigen. Zum anderen hat der Anwender nun die Möglichkeit, sich ortsunabhängig über eine Weboberfläche einzuloggen und die grafisch aufbereiteten Daten zu seinem Objekt live einzusehen.

»Die Integration des Korrosionsmonitoring in das Internet of Things (IoT) macht die Erhaltung und Sanierung von Betonbauten sowohl einfacher als auch sicherer«, erklärt Schwab. So ist das System selbst langlebig sowie wartungsfrei, da sich per Fernzugriff alle Funktionen überwachen und die Software unkompliziert auf den neuesten Stand bringen lassen. Der Cloud-Service mit individuellen Backup- und Exportmöglichkeiten lässt dabei keinerlei Datenverlust zu. Zugleich sind aufgrund des verschlüsselten Zugriffs über die Webanwendung weder zusätzliche Softwareinstallationen, noch Firewalls oder VPN-Verbindungen notwendig. Darüber hinaus laufen die Überwachungsprozesse dank des Cloud Computing nun weitgehend automatisch ab.

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