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Resilient Infrastructure

Eine Wissenschaftlerin testet die Betändigkeit eines Betonzylinders.
Foto: C. Bierwagen / FBG

Eine gut ausgebaute Infrastruktur ist grundlegende Voraussetzung für das Funktionieren unserer Volkswirtschaft und um unseren Lebensstandard aufrecht zu erhalten. Im Schwerpunkt "Resilient Infrasturcture" werden mithilfe mathematischer und physikalischer Ansätze und fundierter empirischer Untersuchungen neue Methoden und resiliente, praktisch anwendbare Lösungen für alle zur Infrastruktur gehörenden langlebigen Einrichtungen der Daseinsvorsorge und ihre robuste, fehlertolerante Vernetzung erforscht. Dazu gehören insbesondere Verkehrsanlagen und -infrastrukturen (Straßen, Eisenbahnen, Wasserstraßen, Häfen und Flughäfen), Anlagen der Energiegewinnung (z. B. Windenergieanlagen und –parks) sowie Ver- und Entsorgungsnetze (Wasserver- und -entsorgung, Rohrleitungen, Strom- und Kommunikationskabel) und zunehmend auch das Structural Health Monitoring und Komponenten der virtuellen Infrastruktur (z. B. BIM, Geodateninfrastruktur).

Die globale Herausforderung der Zukunft besteht in der immer stärkeren Quervernetzung der verschiedenen Infrastrukturen sowie in ihrer vollständigen Digitalisierung. Durch diese Entwicklung wird die Funktionalität und Robustheit vor Störeinflüssen der Infrastruktur deutlich verbessert, die Geschwindigkeit von Stoff- und Datentransport erhöht sich signifikant. Gleichzeitig steigt jedoch das Ausfallrisiko erheblich, insbesondere die Ausbreitung eines Versagens weit über das ursprüngliche Schadensgebiet infolge kaskadenartiger Verknüpfungen und Wechselwirkungen hinaus. Zudem gilt es, sich dem Problem alternder Bestandsbauwerke zu stellen.