Suchen

ETH Zürich Messroboter wird zum Korrosions-Entdecker an Brücken

| Autor / Redakteur: Anna Maltsev / Sariana Kunze

Er saugt sich mit einem Propeller kopfüber an Brücken fest: Der Messroboter C2DS. Der Roboter wurde von Studenten der ETH Zürich zur präzisen Zustandsüberprüfung von Bauwerken entwickelt. Er soll überwiegend bei der Inspektion von Brücken-Korrosion zum Einsatz kommen.

Firma zum Thema

(Peter Rüegg / ETH Zürich)

Korrosion an Autobahnbrücken gefährdet die Infrastruktur. Ein kleiner Roboter soll nun präzise Brückenüberprüfungen erleichtern. Unter Korrosion wird die Zerstörung des Bewehrungsstahls im Beton aufgrund von eindringendem Chlorid aus dem Tausalz oder die Neutralisation des Betons durch CO2 aus der Atmosphäre verstanden. Die Zerstörung schreitet mit der Zeit immer stärker voran und ist meist erst dann sichtbar, wenn sie schon sehr fortgeschritten ist. Dies kann auf Dauer die Gebrauchstauglichkeit und die Sicherheit der Brücken und anderer Stahlbetontragwerke gefährden. Außerdem verschlingt die Sanierung dieser Brücken große Summen, denn je größer die Schäden aufgrund der Korrosion, desto teurer ist die Reparatur.

Korrosion von Stahlbeton messen

Zusammen mit einem Forscherteam entwickelte Bernhard Elsener, Professor am Institut für Baustoffe der ETH Zürich, vor 25 Jahren eine Technologie, um die Korrosion frühzeitig zu erkennen: Sie befestigten eine Elektrode auf einem Rad und fuhren damit über die Oberfläche des Stahlbetons. Dabei misst der Sensor das unterschiedliche elektrische Potenzial des geprüften Stahlbetons. Größere Differenzen des Potenzials bedeuten, dass die Bewehrung des Betons in diesen Bereichen bereits begonnen hat zu korrodieren. Die Messdaten werden an einen Rechner übertragen und ausgewertet.

Bildergalerie

Diese Technologie, die Potenzialfeldmessung, werde schon seit Längerem erfolgreich bei der Inspektion von Brücken angewandt, sagt Elsener. Ein Problem besteht jedoch weiterhin: "Die Radelektrode ist an einem Stock befestigt und muss mit der Hand geführt werden. Dadurch können viele Bereiche wie beispielsweise Stützen und Unterseiten von hohen Brücken nicht erfasst werden", erklärt Elsener.

Ein Roboter soll Korrosion aufspüren

Roboter spürt Korrosion im frühsten Stadium auf

Um dieses Problem zu lösen, schloss sich das Institut für Baustoffe mit dem Institut für Robotik und Intelligente Systeme zusammen und bildete ein Projektteam bestehend aus Bernhard Elsener, Alexis Leibbrandt, Oliver Glauser, Ueli Angst und Robert Flatt vom Institut für Baustoffe, sowie Gilles Caprari vom Autonomous Systems Lab der ETH Zürich. Das Ziel war es, einen Roboter zu entwickeln, der in der Lage ist, Korrosion im frühsten Stadium und auch an für Menschen unzugänglichen Stellen aufzuspüren. Die Forscher mussten indes nicht lange nach einer Lösung suchen: "In einem unserer Fokusprojekte haben Studierende vor vier Jahren einen Roboter entwickelt, der in der Lage ist, sich sowohl am Boden als auch an Wänden und Decken fortzubewegen. Für das geplante Projekt war er deshalb ideal", erzählt Roland Siegwart, Professor am Institut für Robotik und Intelligente Systeme und Vizepräsident Forschung und Wirtschaftsbeziehungen der ETH Zürich.

(ID:42906540)