Glasfasern auf Betonbrücken können winzige Veränderungen erfassen, die mit bloßem Auge unsichtbar bleiben. Bochumer Ingenieure nutzen diese Signale, um Schäden im Inneren eines Bauwerks aufzuspüren. Die Verfahren wurden nicht nur an Versuchskörpern, sondern auch an echten Brücken erprobt. Die Überwachung funktioniert nach Angaben des Teams während des laufenden Verkehrs.
Der Ansatz setzt an einem Problem alter Brücken an: Ein tragendes Stahlteil kann im Beton verborgen liegen und trotzdem geschädigt sein. Von außen muss sich das zunächst nicht durch einen auffälligen Riss zeigen. In einem am 7. Oktober 2026 veröffentlichten Forschungsbericht der Ruhr-Universität Bochum werden deshalb zwei ergänzende Messmethoden vorgestellt: aufgeklebte Glasfasern und im Beton untergebrachte Ultraschallsensoren.
Die Fasern werden in Abschnitten von bis zu 50 Metern auf der Oberfläche befestigt. Mit Lichtsignalen lässt sich verfolgen, wo sich das Material dehnt oder zusammenzieht. Gibt im Inneren eine Spannlitze nach, kann sich die Verteilung der Kräfte verändern. Die gesuchte Spur ist damit nicht das beschädigte Stahlteil selbst, sondern seine Auswirkung auf die Oberfläche.
Wichtig ist der Unterschied zwischen einer Bewegung und einem Schaden. Auch ein intaktes Bauteil reagiert auf Belastung. Ein Messsystem muss deshalb erkennen helfen, ob eine Veränderung zum normalen Verhalten gehört oder davon abweicht. Ein Ausschlag allein wäre noch keine Diagnose. Der Nutzen entsteht aus dem Vergleich über die Zeit und der ingenieurtechnischen Bewertung der Messwerte.
Bei Spannbeton werden Stahllitzen unter Zug gesetzt und im Bauwerk verankert. Dadurch gerät der Beton unter Druck. Diese Kombination nutzt unterschiedliche Materialeigenschaften: Beton verträgt Druck besonders gut, Stahl übernimmt Zugkräfte. Die Vorspannung beeinflusst also das Verhalten des gesamten Bauteils, obwohl die dafür verantwortlichen Elemente von außen nicht sichtbar sind.
Das erklärt, warum ein äußerlich unspektakulärer Schaden im Inneren relevant sein kann. Fällt ein Teil der Vorspannung aus, geht es nicht nur um eine beschädigte Oberfläche. Die Kräfte müssen sich im verbleibenden System neu verteilen. Genau an dieser Veränderung setzt die Messung der Dehnung an. Sie macht den Beton nicht durchsichtig, sondern nutzt seine Reaktion als indirekte Information.
Wie groß die Folgen eines Brückenversagens sein können, zeigte der Teileinsturz der Dresdner Carolabrücke am 11. September 2024. Damals stürzte ein ungefähr 100 Meter langer Abschnitt in die Elbe. Die neue Bochumer Veröffentlichung beschreibt Forschung zur Überwachung und ist keine aktuelle Warnung vor dem Einsturz einer bestimmten weiteren Brücke.
Beim zweiten Verfahren werden Sender und Empfänger in Bohrlöcher eingesetzt. Ultraschall durchläuft den Beton und erzeugt ein charakteristisches Messmuster. Ändert sich dieses Muster zwischen zwei Messungen, kann das auf Veränderungen im Material hinweisen. Die Glasfaser erfasst dagegen besonders fein die Verformung entlang ihrer Strecke.
Ein nachgerüstetes System kennt allerdings nicht automatisch den ursprünglichen Zustand des Bauwerks. Seine erste Messung beschreibt die Situation bei der Installation, nicht die Situation am Tag der Fertigstellung. Es kann danach Veränderungen verfolgen. Für die Bewertung bereits vorhandener Schäden bleiben andere Informationen wichtig. Dauerüberwachung und Untersuchung des Ausgangszustands erfüllen somit unterschiedliche Aufgaben.
Die beiden Methoden haben praktische Grenzen. Die fein auflösende Glasfaser liefert große Datenmengen und kann bei der Montage beschädigt werden. Ultraschall ist weniger aufwendig, erreicht aber nicht dieselbe räumliche Auflösung. Das Team betont deshalb, dass jede Brücke ein angepasstes Überwachungskonzept benötigt.
Ein Sensor macht ein geschwächtes Tragwerk nicht stärker. Er kann aber Informationen liefern, die eine Entscheidung über weitere Prüfung, Verstärkung oder Sperrung fundierter machen. Der entscheidende Fortschritt wäre deshalb nicht möglichst viel Messtechnik unter einer Brücke. Es wäre ein belastbarer Unterschied zwischen gewöhnlicher Bewegung und einer Entwicklung, auf die rechtzeitig reagiert werden muss.