Strukturen und Infrastruktur

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Historische Eisenbahnbrücke über den Fluss Birs bei Münchenstein: Die Stahlträger wurden durch vorgespannte karbonfaserbewehrte Kunststoffplatten mit nachträglichem Verbund verstärkt.

Im Modul «Strukturen und Infrastruktur» werden intelligente Strukturen für den Tiefbau entwickelt. Dazu gehören beispielsweise intelligente Überwachungssysteme zur ständigen Beurteilung der Bausubstanz und der Nutzungssicherheit von Infrastrukturbauten. Um dies zu ermöglichen, ist die Entwicklung von robusten und bezahlbaren Sensoren, Sensornetzen und der entsprechenden elektronischen Hard- und Software für die Signalverarbeitung und -übertragung sowie von effizienten Algorithmen zur Datenevaluation von immenser Bedeutung. Man stelle sich nur einmal multifunktionale Strassenbeläge vor, bei denen Risse im Asphalt durch magnetische Induktion «geheilt» werden können und die mit Sensoren für neuartige Fahrzeugsicherheitssysteme ausgestattet sind, die den Fahrer über die Verkehrsverhältnisse informieren und ihm Alternativrouten anbieten. Beachtliche Verbesserungen von Sicherheit und Wirtschaftlichkeit rücken in greifbare Nähe.

Die umfassende Erfahrung der Empa mit Sicherheits- und Zuverlässigkeitsbeurteilungen und mit der Sanierung von tragenden Strukturen ist ein weiteres wichtiges Element in diesem Modul, das die Erforschung von Baumaterialien ergänzt. Die Sanierung bestehender Bauwerke birgt ein riesiges wirtschaftliches und ökologisches Potenzial. Mit der Einführung innovativer Methoden zur konstruktiven Verstärkung von Bauwerken hat die Empa in den letzten 50 Jahren erfolgreich zur Entwicklung moderner Baustoffe und -technologien für die Sanierung alter Gebäude beigetragen und wird solche Beiträge auch in Zukunft leisten. Ein hervorragendes Beispiel in diesem Zusammenhang stellen die verschiedenen Methoden zur Bewehrung von Beton und zur Versteifung von Stahl- und Aluminiumträgern durch externe Klebeverbindungen von ungespannten und gespannten karbonfaserverstärkten Kunststofflaminaten dar, die von Urs Meier und seinem Team entwickelt worden sind. Diese Techniken sind mittlerweile weltweit im Einsatz und haben den Ruf der Empa als Vorreiterin auf diesem Gebiet gefestigt.

 

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Prof. Dr. Masoud Motavalli

Prof. Dr. Masoud Motavalli
Abteilungsleiter

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