Korrodierte Brücken: Drohnen und KI können Risiken senken
Drohnen und eine KI können weitgehend automatisiert Korrosion an Stahlbrücken feststellen. Der Mensch muss jedoch abschließend die Schäden beurteilen.
Ein korrodierter Brückenabschnitt aus Sicht der KI: Die Einfärbungen zeigen korrodierte Abschnitte. Je dunkler die Farbe, desto tiefer ist die Korrosion.
(Bild: NTT (Screenshot))
Die japanischen Technik-Unternehmen NTT Corporation und NTT e-Drone Technology Corporation haben gemeinsam eine Methode entwickelt, korrodierten Stahl an Brücken mit Drohnen und Bilderkennung auf Basis Künstlicher Intelligenz (KI) zu entdecken. Die Methode soll herkömmlichen visuellen Inspektionen deutlich überlegen sein und frühzeitig Reparaturbedarf an stahlbasierten Brücken feststellen können. Die Sicherheit der Brücken sei dadurch besser gewährleistet, die Kosten für den Aufwand der Instandhaltung würden sinken.
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Die Instandhaltung von stahlbasierten Brücken gestaltet sich schwierig, weil Korrosion oft an schwer zugänglichen Stellen auftritt. Herkömmliche Inspektionsmethoden, die allein auf visueller Kontrolle beruhen, reichen nicht aus. Zwar kann damit Korrosion erkannt werden, doch die Korrosionstiefe kann dadurch nicht beurteilt werden. Sie ist aber entscheidend dafür, ob Reparaturbedarf besteht und wie hoch der ausfällt.
Korrosionstiefenerkennung durch KI-Bilderkennung
NTT will diesem Problem mit Drohnen und einer erweiterten Bilderkennung auf KI-Basis begegnen. Die Drohnen sind dazu mit Kameras ausgestattet und fliegen die Brücken ab. Dabei erreichen sie auch schwer zugängliche Stellen. Die aufgenommenen Bilder wertet eine KI aus. Sie kann dabei nicht nur Schäden feststellen, sondern durch Auswertung der Bilder auch Hinweise auf die mögliche Korrosionstiefe geben. Ultraschallmessungen können deshalb entfallen. Die Hinweise werden dann von Experten ausgewertet und der Schaden abschließend eingeschätzt.
Der Aufbau teurer Gerüstkonstruktionen zur Schadensbeurteilung an Brücken entfällt, auch müssen dann keine Ultraschallsonden manuell eingesetzt werden, um die Korrosionstiefe zu bestimmen. Ebenfalls wird die Fehlerquelle Mensch bei der Erkennung weitgehend eliminiert. Bei herkömmlicher Korrosionserkennung hänge es stark von der Erfahrung des beurteilenden Ingenieurs ab, wie die Auswertung der Sichtprüfung und die Messergebnisse beurteilt werden. Bei der neuen Methode dagegen müssen Gutachter lediglich abschließend die Schadenshöhe einschätzen. Dies erhöhe die Effizienz und Genauigkeit von Brückeninspektionen.
Ausprobiert haben die beiden NTT-Unternehmen die Technik an einer Stahlbrücke in Kumagaya City in Japan. Die Drohnen nahmen dabei selbstständig detaillierte Bilder der Brücke auf, die automatisiert von einer KI hinsichtlich möglicher Korrosionsschäden ausgewertet wurden. Durch die weitgehende Automatisierung sei dieses Verfahren deutlich kostengünstiger und damit häufiger anwendbar als herkömmliche Begutachtungen von Brücken.
Die Genauigkeit der Technik wollen die beiden Unternehmen noch verfeinern. Darüber hinaus soll die Effizienz des Drohnenbetriebs erhöht werden. Ab 2025 soll das System dann kommerziell einsatzbereit sein. Die Unternehmen gehen derzeit davon aus, dass sich die Technik auch auf andere Infrastruktur anwenden lässt, etwa auf Stahltürme oder Leitplanken auf Straßen.
(olb)