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Die Infrastruktursysteme der Industriestaaten erfordern heute und in Zukunft ein effizientes Management bei alternder Bausubstanz, steigenden Lasten und gleichbleibend hohem Sicherheitsniveau. Digitale Technologien bieten ein großes Potenzial zur Bewältigung der aktuellen und künftigen Herausforderungen im Infrastrukturmanagement. Im BMBF-geförderten Projekt Bewertung alternder Infrastrukturbauwerke mit digitalen Technologien (AISTEC) wird untersucht, wie unterschiedliche Technologien und deren Verknüpfung gewinnbringend eingesetzt werden können. Am Beispiel der Maintalbrücke Gemünden werden ein sensorbasiertes Bauwerksmonitoring, bildbasierte Inspektion mit durch Kameras ausgestatteten Drohnen (UAS) und die Verknüpfung digitaler Bauwerksmodelle umgesetzt. Die aufgenommenen Bilder dienen u. a. als Grundlage für spätere visuelle Anomaliedetektionen und eine 3D-Rekonstruktion, welche wiederum für die Kalibrierung und Aktualisierung digitaler Tragwerksmodelle genutzt werden. Kontinuierlich erfasste Sensordaten werden ebenfalls zur Kalibrierung und Aktualisierung der Tragwerksmodelle herangezogen. Diese Modelle werden als Grundlage für Anomaliedetektionen und perspektivisch zur Umsetzung von Konzepten der prädiktiven Instandhaltung verwendet. Belastungsfahrten und historische Daten dienen in diesem Beitrag der Validierung von kalibrierten Tragwerksmodellen.
The use of load and structural performance measurement information is vital for efficient structural integrity management and for the cost of energy production with Offshore Wind Turbines (OWTs). OWTs are dynamically sensitive structures subject to an interaction with a control unit exposed to repeated cyclic wind and wave loads causing deterioration and fatigue. This study focuses on the quantification of the value of structural and environmental information on the integrity management of OWT structures, with the focus on fatigue of welded joints. By utilizing decision analysis, structural reliability methods, measurement data, as well as the cost-benefit models, a Value of Information (VoI) analysis can be performed to quantify the most beneficial measurement strategy. The VoI assessment is demonstrated for the integrity management of a butt welded joint of a monopile support structure for a 3 MW OWT with a hub height of approximately 71m. The conditional value of three-year measured oceanographic information and one-year strain monitoring information is quantified posteriori in conjunction with an inspection and repair planning. This paper provides insights on how much benefits can be achieved through structural and environmental information, with practical relevance on reliability-based maintenance of OWT structures.