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Deichmonitoring und Deichsimulator
Arbeitspaket 3

Üblicherweise wird das Monitoring von Deichen und Deckwerken nach Sturmfluten visuell durchgeführt. Auffällige und sichtbare Schäden werden identifiziert und aufgezeichnet. Wird ein Schaden als gefährlich für die Sicherheit des Deichs eingestuft, so kommt es zur Erneuerung bzw. Instandsetzung des kritischen Deich- oder Deckwerkabschnitts. Für das geplante Frühwarnsystem wird jedoch ein Monitoringkonzept benötigt, welches objektiv und kontinuierlich Daten zum Zustand des Deichs erfasst, die in das Deich-Geoportal integriert werden können.

Hierzu wird am Institut für Textiltechnik (ITA) und am Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft (IWW) der RWTH Aachen University ein innovatives Monitoringsystem für Seedeiche entwickelt, welches auf der Verwendung von mit Sensorfasern ausgestatteten Geotextilien (intelligenten Geotextilien) beruht. Zunächst werden die Anforderungen an ein sensorgestütztes Monitoringsystem definiert, um im Anschluss unter den gegebenen hydraulischen und geotechnischen Randbedingungen ein Messkonzept für intelligente Geotextilien aufzustellen.

abb_ap3_1 Abbildung 1: Schematische Darstellung der beiden Messkonzepte

Hierbei kommen zwei verschiedene Sensorkonzepte zum Einsatz: Ein Sensorgarn kann Druck- und Verformungsänderungen identifizieren, eine weiteres Sensorgarn nimmt die Bodenfeuchtigkeit auf. Die Messgrößen werden über die Änderung des elektrischen Widerstands innerhalb des Sensorgarns ermittelt. Die garnbasierten Sensoren sind kostengünstig und können durch hochproduktive Textilfertigungsverfahren hergestellt werden. Am ITA werden sie unter Verwendung von Sticktechnik (Tailored Fibre Placement (TFP)) auf das Substrat Geotextil aufgebracht.

abb_ap3_2 Abbildung 2: Schematische Darstellung des TFP-Verfahrens mit Sensoren

Um das Messkonzept für ein effektives Deichmonitoring zu entwickeln, finden am IWW derzeit kleinmaßstäbliche physikalische Vorversuche statt. Parallel hierzu entsteht in der Versuchshalle des IWWs ein großmaßstäblicher Modelldeich, an dem das neuartige intelligente Geotextil getestet und validiert sowie das Messkonzept weiterentwickelt werden kann. Ziel ist es schließlich, die durch die Sensoren gewonnenen Daten nach sinnvoller Verarbeitung in das Deich-Geoportal (vgl. AP 5) zu integrieren, sodass die Informationen zum Zustand des Deichs in das Frühwarnsystem einfließen. Für die letzte Phase des Projekts ist der Einbau des Messsystems auf einer Teststrecke geplant, um das entwickelte Monitoringkonzept unter Realitätsbedingungen zu prüfen.

abb_ap3_3 Abbildung 3: 3D-Ansicht des geplanten großmaßstäblichen Modelldeichs in der Versuchshalle des IWW

Zuletzt aktualisiert am 01.08.2017