Deformationsmonitoring im 5G-Mobilfunknetz

Kooperatives Forschungsprojekt von Hochschule Neubrandenburg und Stadt Neubrandenburg


Unter energiepolitischen und sicherheitstechnischen Aspekten gewinnen Sensornetzwerke zur messtechnischen Überwachung von Bauwerken und Geländeabschnitten national wie international an Bedeutung. Flächenverbrauch und Bebauungsdichte nehmen insbesondere in Ballungsgebieten und Küstenregionen zu; das Alter und die Laufzeit öffentlicher und privater Infrastruktur steigt stetig. Vor allem in den Bereichen Verkehr, Küstenschutz, Bergbau, erneuerbare Energien und historische Bausubstanz steigt die Nachfrage nach modernen und kostengünstigen Lösungen für das Bauwerksmonitoring im Internet der Dinge.

Konzertkirche Neubrandenburg Konzertkirche Neubrandenburg: Beispiel für historische Bausubstanz

Nach Zahlen des Bundesverkehrsministeriums ist fast jede achte Brücke in Deutschland baufällig, ein Großteil über 40 Jahre alt. Bei einem Gesamtbestand von 39.600 Brücken sind Sanierung und Neubau zeit- und kostenintensiv. Auch Schieneninfrastruktur und Industrieanlagen, darunter die ca. 30.000 Windkraftanlagen in Deutschland, besitzen ein großes Potential für ingenieurgeodätische Überwachungsmessungen.

Die dauerhafte Beobachtung von kritischer Infrastruktur soll deren Stand- und Funktionssicherheit über einen langen Zeitraum garantieren. Der Einsturz eines Gebäudes kündigt sich häufig schon lange vorher durch Verformungen, Risse oder Setzungen an. Diese geometrischen Veränderungen können als Grundlage für Analysen und Prognosen zum frühzeitigen Erkennen und Beurteilen von Gefahrensituationen dienen.

MQTT-Sensornetzwerk
MQTT-Sensornetzwerk zur Verteilung von Zeitreihen

Die technischen Einschränkungen der aktuell verfügbaren Mobilfunkstandards sowie die hohen Kosten konventioneller Monitoring-Systeme machen einen flächendeckenden Einsatz von autonomen Sensornetzwerken gegenwärtig noch unwirtschaftlich.

5G-Sensornetzwerke


Das Forschungsvorhaben DEMON5G soll untersuchen, welche neuen und innovativen Anwendungen der 5G-Mobilfunkstandard zur Umsetzung und Durchführung von geodätischen und geotechnischen Überwachungsmessungen an Gebäuden und Geländeabschnitten beitragen kann. Dabei wird konkret angestrebt, bereits erzielte Forschungsergebnisse mit dem Projekt zu verbinden.

Sensornetzwerk mit OpenADMS
Sensornetzwerk mit OpenADMS zur automatischen Zeitreihenerfassung

Das an der Hochschule Neubrandenburg entwickelte ingenieurgeodätische Monitoring-System OpenADMS wurde in der Vergangenheit u. a. an Autobahnbrücken und Sakralbauten erfolgreich getestet. Die plattformunabhängige Software-Lösung ermöglicht die Implementierung autonome Sensornetzwerke, die sich über das Internet fernwarten lassen. Das System kann auf preisgünstigen Embedded-Geräten ausgeführt werden und nutzt bereits den 4G-Mobilfunkstandard zur Datenübertragung.

Kontakt


Der Eigenbetrieb Immobilienmanagement der Stadt Neubrandenburg führt das Forschungsprojekt DEMON5G in Kooperation mit Prof. Dr.-Ing. Karl Foppe vom Fachbereich Landschaftswissenschaften und Geomatik der Hochschule Neubrandenburg durch.

Stadt Neubrandenburg

Postanschrift Vier-Tore-Stadt Neubrandenburg
Eigenbetrieb Immobilienmanagement
Abteilung Gebäude und Sportstätten
Postfach 11 02 55
17042 Neubrandenburg
E-Mail ed.grubnednarbuen@ikswobud.nairam

Hochschule Neubrandenburg

Postanschrift Hochschule Neubrandenburg
Fachbereich Landschaftswissenschaften und Geomatik
Prof. Dr.-Ing. Foppe
Postfach 11 01 21
17041 Neubrandenburg
E-Mail ed.bn-sh@eppof