Im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens werden Überwachungskonzepte, die tragfähigkeitsrelevante Verstärkungen von Brückenbauwerken aus Beton dauerhaft überwachen und beurteilen sollen, entwickelt. Die praktische Umsetzung des Konzeptes erfolgt anhand einer Pilotanwendung. Die konzeptionellen Arbeitsschritte umfassen die Vorstellung der tragfähigkeitsrelevanten Verstärkungsverfahren, die sich in der Praxis bewährt haben. Diese werden zusammengestellt und hinsichtlich der Anforderungen und Bedingungen für eine geeignete Überwachung analysiert. Daran anschließend werden die für eine Dauerüberwachung von Verstärkungsmaßnahmen geeigneten Sensoren dargestellt und für die wesentlichen Verstärkungsverfahren in Diagrammen zusammengefasst. Den Kernpunkt des Überwachungssystems stellt die Merkmalsextraktion und Diagnose aus den Messdaten dar. Dazu werden das Leistungsspektrum und die Unterschiede physikalischer und nichtphysikalischer Modelle unter Angabe von Vor- und Nachteilen analysiert. Auf der Grundlage der vorherigen Arbeitsschritte wird ein geeignetes Überwachungskonzept für die konkrete Umsetzung entwickelt und im Anschluss an der Talbrücke Germinghausen im Zuge der BAB 45 umgesetzt. Die Beurteilung der Funktion und Zuverlässigkeit des Überwachungssystems erfolgt dabei anhand der Wirksamkeit der vorhandenen Stahllaschen, der Effektivität bzw. Wirksamkeit der zusätzlichen externen Vorspannung, des Einflusses der zusätzlichen externen Vorspannung auf die vorhandenen Stahllaschen, sowie der dauerhaften Funktionsfähigkeit der zusätzlichen externen Vorspannung. Die Grundlage der Messdatenanalyse bildet der Vergleich von Messwerten innerhalb definierter Referenzzustände vor und nach der Verstärkung auf Basis der Regressionsanalyse. Insgesamt kann mit der Pilotanwendung gezeigt werden, dass sich das im Vorfeld erarbeitete Konzept unter Berücksichtigung der dargestellten Randbedingungen und vorgenommenen Anpassungen als geeignete Methode zur Überwachung und qualitativen Bewertung der Verstärkungsmaßnahme bewiesen hat.

Vor dem Hintergrund des stetig anwachsenden Güterverkehrs und der bestehenden Altersstruktur der Brückenbauwerke ist die Verstärkung von Stahlbeton- und Spannbetonbrücken von zunehmender Bedeutung für die Straßenbauverwaltungen. In dem vorliegenden Sachstandsbericht werden zunächst Ursachen aufgezeigt, die eine Verstärkungsmaßnahme erforderlich machen können. Die praxisrelevanten Verstärkungsmethoden werden dargestellt und in Bezug auf ihre Anwendbarkeit differenziert. Auf mögliche Einschränkungen bei der Anwendbarkeit der Verfahren wird eingegangen. Im Weiteren wird der Erfahrungsstand ausgewählter Straßenbauverwaltungen der Länder bezüglich durchgeführter Verstärkungsmaßnahmen betrachtet. Es wird untersucht, welche Schadensfälle hauptsächlich eine Verstärkungsmaßnahme erforderlich machen und welche Verstärkungsmethoden vorzugsweise eingesetzt werden. Eine differenzierte Betrachtung zeigt, dass sich einzelne Verstärkungsmethoden für bestimmte Anwendungsfälle bewährt haben. Anhand analysierter Spannbetonbrücken werden Klassifizierungs- und Beurteilungskriterien aufgestellt und auf ihre Anwendbarkeit geprüft. Ziel ist die Zuordnung der Schadensfälle zu bestimmten Bauwerkseigenschaften. Abschließend werden Verfahrensmuster für mögliche Verstärkungsverfahren dargestellt. Anhand schematischer Abbildungen können dem Bauwerk in Abhängigkeit des Baujahrs mögliche bzw. wahrscheinliche Schadensfälle zugeordnet werden. Die Wahl eines geeigneten Verstärkungsverfahrens kann in Abhängigkeit des Schadensfalls anhand weiterer Diagramme erfolgen.