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Morandi-Brücke in Italien

Satelliten-Radardaten zeigen drohende Brücken-Einstürze

Eine neue Überwachungsmethode kann Katastrophen wie den Einsturz der Morandi-Brücke im August 2018 deutlich früher erkennen als aktuelle Sensoren. Eine nachträgliche Auswertung von Satellitenbildern zeigte, dass die Stabilität der Brücke bereits im März 2017 nachgelassen hatte und ein Einsturz bevorsteht.  

Bath (England). Derzeit wird die Stabilität von Brücken meisten mithilfe von Sensoren überwacht, die den Zustand aber nur punktuell aufzeichnen können und nicht die Gesamtkonstruktion im Blick haben. Dies führte am 14. August 2018 dazu, dass ein einstürzender Pfeiler der Morandi-Brücke in Genua einen Kollaps der gesamten Brücke auslöste, bei dem 43 Menschen starben und dutzende Menschen verletzt wurden. Auch ein Jahr danach wird in Italien noch darüber diskutiert, ob durch eine bessere Überwachung die Katastrophe hätte verhindert werden könnte.

Wissenschaftler der University of Bath und des California Institute of Technology haben aus diesem Grund an einem Frühwarnsystem geforscht. Genutzt werden dafür laut des im Fachmagazin Remote Sensing publizierten Papers Radaraufnahmen von Satelliten wie dem COSMO-Skymed der italienischen Raumfahrtagentur oder Sentinel-1 der ESA.

Dreidimensionale Bilder von Brücken

Anschließend werden die Bilder der einzelnen Satelliten, die die Brücken aus verschiedenen Perspektiven zeigen, zu einer einzelnen dreidimensionalen Ansicht verschmolzen. Laut Giorgia Giardina, Co-Autorin der Studie ist „dies dank der neuen Generation von Satelliten inzwischen millimetergenau möglich.“

Eine Künstliche Intelligenz (KI) wertet diese Daten praktisch in Echtzeit aus. Es ist so möglich anhand dieser Aufnahmen kleinste Veränderungen an Brückenkonstruktionen aus dem Weltraum zu beobachten und einen drohenden Brückeneinsturz weit im Voraus zu erkennen.

Satellitenüberwachung hätte drohenden Einsturz der Morandi-Brücke erkannt

Um zu überprüfen, ob das Frühwarnsystem auch in der Praxis funktioniert haben die Studienautoren es mit alten Satellitenbildern der Morandi-Brücke auf die Probe gestellt. Genutzt wurden Aufnahmen der letzten 15 Jahren, aus denen eine Karte mit Veränderungen an der Konstruktion erstellt wurde.

Die Auswertung zeigte, dass bereits Jahre vor dem Kollaps erste Anzeichen für eine sinkende Stabilität der Brücke anhand der Satellitenbilder erkennbar waren. Bei dem kollabierten Pfeiler, der den Einsturz der gesamten Brücke auslöste, kam es bereits im Jahr 2015 zu erste Verschiebungen. Bedrohliche Ausmaße zeigten die Aufnahmen aus dem Weltraum bereits ab dem März 2017, also mehr als ein Jahr vor der Katastrophe.

Giardina konstatiert, dass bereits vielfach berichtet wurde, dass die Brücke in einem schlechten Zustand war. Die Wissenschaftler haben nun jedoch zum ersten Mal die Verformungen dokumentiert, die dem Kollaps vorausgingen.“ In Zukunft könnte die neue Überwachungsmethode in Kombination mit den bereits genutzten Sensoren laut den Studienautoren ähnliche Katastrophen verhindern.

Remote Sensing, doi: 10.3390/rs11121403

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