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Anwendungsfallbeschreibung – Digitaler Zwilling im Tunnelbetrieb

Wir veröffentlichen erste Anwendungsfälle zur baulichen Zustandserfassung und -bewertung der Tunnelinnenschale sowie zur betrieblichen Überwachung und Bewertung der Tunnellüftung. Die beschriebenen Ansätze zeigen, wie sich reale Zustandsdaten in den digitalen Zwilling integrieren lassen, um ein prädiktives Lebenszyklusmanagement zu unterstützen.

Bauliche Zustandserfassung der Tunnelinnenschale

Der Betrieb von Straßentunneln ist durch hohe Anforderungen an die Sicherheit und
Verfügbarkeit des Bauwerks gekennzeichnet. Insbesondere die Zustandsüberwachung und
Instandhaltung von Straßentunneln stellt sich als Herausforderung dar. Die Tunnelinnenschale,
die einer Vielzahl von Umwelteinflüssen und Verkehrsbelastungen ausgesetzt ist, erfordert
regelmäßige und präzise Inspektionen und Analysen, um etwaige Schäden frühzeitig zu erkennen
und entsprechende Maßnahmen einleiten zu können. Die bauliche Zustandserfassung umfasst die
systematische Erfassung des aktuellen Zustands von Straßentunneln im Rahmen der Prüfzyklen
nach RI-EBW-PRÜF. Das Ziel ist es, alle Schäden aus der Bauwerksprüfung digital zur weiteren
Verwendung für den digitalen Zwilling zur Verfügung zu stellen.


Bauliche Zustandsbewertung der Tunnelinnenschale

Der Betrieb von Straßentunneln ist durch hohe Anforderungen an die Sicherheit und
Verfügbarkeit des Bauwerks gekennzeichnet. Insbesondere die Zustandsüberwachung und
Instandhaltung von Straßentunneln stellt sich als Herausforderung dar. Die Tunnelinnenschale,
die einer Vielzahl von Umwelteinflüssen und Verkehrsbelastungen ausgesetzt ist, erfordert
regelmäßige und präzise Inspektionen und Analysen, um etwaige Schäden frühzeitig zu erkennen
und entsprechende Maßnahmen einleiten zu können. Die bauliche Zustandsbewertung umfasst
die systematische Analyse und Bewertung des aktuellen Zustands von Straßentunneln mithilfe
digitaler Technologien. Hierbei wird zwischen den unterschiedlichen Schadenformen an der
Tunnelinnenschale differenziert.


Zustandserfassung und -bewertung der Tunnellüftung

Der Betrieb von Straßentunneln ist durch hohe Anforderungen an die Sicherheit und
Verfügbarkeit des Bauwerks gekennzeichnet. Dies erfordert ein hohes Maß an betriebs- und
sicherheitstechnischer Ausstattung, deren einwandfreie Funktion stets gewährleistet werden
muss. Daher sind eine regelmäßige Inspektion und Analyse dieser betriebstechnischen
Tunnelkomponenten notwendig, um mögliche Fehler in der Funktionalität frühzeitig zu
erkennen, und entsprechende Maßnahmen ergreifen zu können. Der Tunnellüftung kommt
dabei eine besondere Bedeutung zu, da diese im Normalbetrieb Schadstoffe ableitet und für eine
gute Luftqualität im Tunnel sorgt, und insbesondere im Brandfall die Rauchgase kontrolliert
abgeleitet werden, um so den Verkehrsteilnehmern eine Flucht aus dem Tunnel zu ermöglichen.
Die Zustandserfassung und -bewertung der Tunnellüftung erfolgt durch regelmäßige Wartungen
und Inspektionen, innerhalb derer die Funktion überprüft und Schäden erfasst werden. Dieser
Prozess erfolgt derzeit überwiegend analog bzw. papierbasiert. In den folgenden Abschnitten
werden der Mehrwert der Implementierung des Prozesses zur Erfassung und Bewertung des
Lüftungszustandes mithilfe eines digitalen Zwillings sowie die Voraussetzungen für seine
Implementierung erläutert.