 Bundesanstalt für Wasserbau, ich bin jetzt vielleicht die etwas andere Perspektive, als viele andere Präsentation. Ich komme hier nicht mit Lösungen, ich komme mit Problemen. Ich bin also eher der Anwender von den Messsystemen oder eventuellen Softwaren und möchte Ihnen vorstellen, mit welchen Problem wir denn zu kämpfen haben von der Bundesanstalt für Wasserbau. Und zwar, es geht um den Massivbaubereich, wir haben also Schleusen und Wehre und diese Wehre sind natürlich wie alles in Deutschland sehr alt und wir können hier an dieser Grafik erkennen, wann unsere Bauwerke gebaut wurden und wir können hier sehen, dass mittlerweile schon 82% der Schleusen und 77% der Wehre über 50 Jahre alt sind und diese Bauwerke sind mit einer geplanten Lebensdauer von 100 Jahren ausgelegt und diese haben mittlerweile auch schon ungefähr ein Drittel der Bauwerke überschritten. Und ja, das ist natürlich schlecht und wir kommen natürlich nicht dahinter, die alle sofort neu zu bauen, das dauert natürlich alles seine Zeit und deswegen müssen die halt irgendwie weiter sicher betrieben werden. Und eine Besonderheit auch bei der Wasserstraße, wo diese Bauwerke halt liegen, ist natürlich, dass wenn wir jetzt hier so eine Schleuse sperren würden, schwupp, kann man nicht einfach sagen, ja, dann nimmt halt die B1 oder die A4 oder so, die können halt das nicht umfahren. Es gibt meistens halt nur diese eine Wasserstraße halt, um von A nach B zu kommen und es würde zum Beispiel bedeuten, wenn man mal mein Donaukanal eine Schleuse sperrt, dann kommt man vom Schwarzen Meer bis in die Nordsee nicht mehr über den Binnenweg. Also die gesamte Wasserstraße wird dann gesperrt, wenn wir so eine Schleuse schließen würden. Und bei einem Wehr, was den Wasserstand konstant halten soll auf so einer Wasserstraße, kann man natürlich nicht auch einfach sperren, weil das Wasser sucht sich dann halt einen anderen Weg. So, was bedeutet das? Ich habe es ja schon kurz erwähnt, Monitoring, Bauwerksmonitoring, kann hier die, ja, die sage ich mal die Sicherheit gewährleisten, weil man einen genaueren Einblick in den Zustand bekommt. Und aber bedeutet das jetzt, dass all unsere wunderschönen Wasserbauwerke wie Schleusen oder wäre jetzt voll geknallt werden mit irgendwelchen Sensoren? Nein, natürlich nicht. Also, ja, so fühlt er noch nicht. Und die Bundesanstalt für Wasserbau hat eigentlich zwei Gründe, warum sie ein Monitoring-System installiert. Und eines, wir haben Schaden gefunden. Und Grund zwei ist, wir haben, also wenn so ein Bauwerk zu alt, also über 100 Jahre kommt, dann wird die Standsicherheit nachgerechnet und wenn die rechnerig nicht nachweisbar ist, dann sagt unsere, ja, wie soll ich sagen, unsere Art Bibel, das TBW, die Bewertung der Tragfähigkeit bestehender massiver Wasserbauwerke, dass wenn wir ein Vorankündigungsverhalten haben, dann ist eine Kompensationsmaßnahme dieser Sicherheitsdefizite das Bauwerksmonitoring, ja? Also nur wenn wir einen Schaden gefunden haben oder die Tragfähigkeit nicht rechnerig nachweisbar ist, dann kommt es eben zu einem eventuellen Bauwerksmonitoring, also nicht einfach alle Bauwerke mit Sensoren vollkneiden. Und das Monitoring wird auch entsprechend des Defizits natürlich angepasst. Man kann nicht alles messen, das ist völlig identifizient, unwirtschaftlich und deswegen ist dieses Monitoring-System natürlich entsprechend dieses Defizits angepasst. So, wie läuft so ein Monitoring-System ab bei so einem Wasserbauwerk? Okay, wir haben ein Klotz und Wasser dran, das ist jetzt unser Wasserbauwerk. Da kommen Sensoren dran, die das Strukturverhalten messen, die irgendwie diesen Zustand widerspiegeln, den dieses Wasserbauwerk hat. Und natürlich müssen auch die Einwirkungen gemessen werden. Und diese Daten werden dann übertragen an ein Datenerfassungssystem, ein Datenlogger und das nennen wir das Messsystem. Und da hört es natürlich nicht auf, denn dann erfolgt die Datenauswertung, die Daten werden aufbereitet und diese Größen, die Einwirkungen, die ihn als Eingangsgrößen und die Auswirkungen als Ausgangsgrößen und mit zusätzlichem Vorwissen wird dann eine Art Prognosemodell erstellt. Und man sagt sozusagen, dass das Bauwerk sich jetzt erstmal normal verhält und dann messen wir aktuell das Strukturverhalten und vergleichen das mit unserem Prognosesystem. Und wenn es dann nicht zu großen Abweichungen kommt, ist alles Tutti, aber wenn es zu größeren Abweichen kommt, dann sagt das Alarmsystem, oh, passt mal hier auf, vielleicht müssen wir den Schiffsverkehr sperren. So ganz grob. Welche Anforderungen haben wir in unserem Monitoring-System? Nun, unsere Bauwerke haben gewisse Merkmale, unsere Verkehrswasserbauwerke und das führt zu gewissen Anforderungen an das Monitoring-System. Die lassen sich grob unterteilen in Bauwerk und Lasten und beim Monitoring-System kann man das grobe Konzept und einmal das Messsystem und die Datenauswertung auch nochmal unterteilen, welche Anforderungen da bestimmt werden. Also, unsere Bauwerke sind alle sehr individuell angepasst. Hat man ja auch in den Bildern gesehen, das ist jetzt kein 0815, kein Auto, wie es aussieht, wie jedes andere. Und das führt dazu, dass wir unser Monitoring-Konzept oder beziehungsweise wie ein Leitfaden erstellen, der ganz individuell angepasst werden muss. Es ist wie so eine Art Baukasten, wir haben ein Problem und dann nimmt man sich die einzelnen Bausteine und baut sich sein Monitoring-Konzept zusammen. Wir haben natürlich auch sehr lange Lebensdauern. Wir haben es gesehen, 100 Jahre sind erreicht und viele, viele Jahrzehnte muss weiterhin das sicher überwacht werden. Das heißt, unser Messsystem muss langzeitstabil sein. Unsere Bauwerke sind sehr groß. Wir müssen also sehr große Zustandsindikatoren teilweise wählen. Das ist nicht einfach nur mit einem kleinen Rasmus Physiometer gegeben. Unsere, die Eigenschaften der Bauwerke sind sehr dämpfend. Wir können also keine Schwingungsaufnehmer verwenden, sondern haben statische Indikatoren, die wir da messen, wie zum Beispiel die Neigung oder einen Kammerwandabstand. Dann, wie bereits erwähnt, haben wir Defizite, denn das Monitoring-System wird nur dann installiert, wenn ein Defizit vorhanden ist. Das heißt, der gesamte Prozess vom Datenaufnehmen bis zum Alarm muss automatisch stattfinden. Das ist sehr wichtig für uns. Es reicht nicht, wenn der Herrmann alle drei Monate mit seinem Rissaufnehmer mal schaut, oh ja, ist der Riss größer geworden oder nicht. Das ist nicht ausreichend für uns. Dann, unsere Bauwerke stehen draußen, und natürlich müssen die Messsysteme auch entsprechend robust sein und nicht wie in der Industrie, wo alles schön bei 20 Grad ist, sondern die Messsysteme müssen robust sein. Kleine Verformungen, wir sprechen hier von einem Submillimeter, und entsprechend müssen die Messsysteme auch präzise sein, natürlich. Und last but not least, teilweise wissen wir einfach nicht genau, was in der Erde passiert, wie unsere Bauwerke genau gebaut sind, weil vor 100 Jahren die Pläne sind unvollständig, und häufig kommt es dazu, dass wir gar kein nomerisches Modell aufbauen können, und wir müssen dann mit Datenbasierten Modellen arbeiten, die dann halt das Prognosemodell, also den Ok-Zustand definieren. Jetzt würde ich noch kurz auf die Langzeitstabilität von Messsysteme eingehen, was wir da tun. Wir haben da eine kleine Umfrage gemacht bei der WSV, die diese Monitoring-Systeme betreibt, und entsprechende Sensoren werden da verwendet, und Monitoring-Systeme waren also mindestens ein Jahr in Betrieb, sie messen automatisch, und es sind statische Strukturverhalten, werden überwacht. Und wir sehen, dass die Neigungs-Sensoren am häufigsten verwendet werden, beziehungsweise an den meisten Monitoring-Systemen verwendet werden. Das sind Neigungs-Sensoren. Neigungs-Sensoren sehen ungefähr so aus. So ein kleiner Kasten kann man installieren, und dann misst er auch. Und man kann sich das so vorstellen, dass da im Gehäuse ein Pendel drin ist, und wenn sich das Gehäuse neigt, hängt das Pendel weiterhin, loht rechts zur Gravitation nach unten, und wird dann halt in einer Messtechnik erfasst. Ja, der Vorteil ist, braucht kein weiteren Referenzpunkt, kein Sichtlinie oder ähnliches, und sie messen auch sehr präzise. So präzise, dass wir halt das Strukturverhalten, sozusagen das Atmen unseres Bauwerks erfassen können. Ich habe Ihnen mal ein paar Neigungs-Messwerte mitgebracht. Und zwar haben wir einen Neigungs-Sensor natürlich auch an einer Kammerwand installiert, und da sehen wir diese Messwerte. Das sind sehr typische Messwerte, bis auf diesen Trend natürlich. Um Gottes Willen, die Kammerwand neigt sich über die Jahre immer weiter, und kippt im schlimmsten Fall in die Kammer. Das wollen wir natürlich auf gar keinen Fall. Aber wir haben redundante Messung. Es ist auch ein Pendelot installiert, mit denen wir diese Messwerte vergleichen können. Und da sehen wir, es gibt ja gar keinen Trend. Hier stimmt doch irgendwas nicht. Und der Grund ist, dass diese Neigungs-Sensoren neigen zu driften. Und das wollen wir natürlich nicht. Aus diesem Grund kann man natürlich dann einfach Neigungs-Sensoren wählen, die besonders langzeitstabil sind. Und wenn man im Internet schaut, auf die Daten-Berletter, ja, die sind alle super langzeitstabil. Deswegen, welchen Sensor sollen wir nun wählen? Aus diesem Grund haben wir einen Langzeitversuchstand für Neigungs-Sensoren auf unserem Gelände aufgebaut, der typische Umgebungsbedingungen für alle Neigungs-Sensoren, die da untersucht werden, ähnlich sind. Dieser Klotz steht auf sogenannten Keilschuhen, die Vélir-Elemente. Da kann man dann vorne, keinen Laser, da kann man dann vorne an der Schraube 360° drehen und dieser Teller, den Sie da sehen, der geht dann um einen halben Millimeter nach oben. Damit können wir sehr präzise diesen Klotz neigen, was die Empfindlichkeit und die Ausrichtung erstmal für unsere Zwecke geeignet ist. Und dann schauen wir mal in diesen Klotz rein und öffnen den Deckel. Ja, so sieht das dann aus. Hier haben wir verschiedene Neigungs-Sensoren. Insgesamt acht an der Zahl und da jeder Sensor ein Kind für sich ist, haben wir nicht nur einen geschafft, sondern gleich drei. Und diese sind alle auf einer Edelstahlplatte installiert. Und ganz schnell als Referenzmessung dient ein Handmessgerät und ein sogenannter, ja, auch noch ein Neigungs-Sensor. Beide ermöglichen eine Umschlags-Messung, also eine 180°-Messung, sodass der eigene Messwert ja nochmal kontrolliert werden kann und ja Sensor-Drift kompensiert. Man könnte fragen, warum nehmen wir die denn nicht gleich? Nur, die sind sauteuer. Und ja, jetzt gilt es halt zu warten und schauen, welche Sensoren möglichst lange, langzeitstabil wie die Referenzsensoren messen können. Um dann am Ende den geeigneten Neigungs-Sensor zu empfehlen. Vielen Dank.