Forschung

Das Projekt umfasst die Entwicklung eines Algorithmus für ein faseroptisches Inklinometermesssystem (FOS), bestehend aus einem zylindrischen Glasfaserstab, in den entlang der Längsachse faseroptische Faser-Bragg-Gitter (FBG) integriert sind. Auf Basis der entlang des Stabes erfassten FOS-Messdaten sollen die räumlichen Verformungszustandsgrößen sowohl für kleine als auch für große dreidimensionale Verformungen bestimmt werden. Darüber hinaus sollen lokale Materialspannungen abgeleitet und mit definierten Grenzzuständen verglichen werden, um Grenzzustände der Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Lebensdauer von Bauteilen zu verifizieren. Zu diesem Zweck wird im Rahmen des Projekts ein Auswertealgorithmus entwickelt, der die FOS-Messgrößen in Inklinometer-, Extensometer- sowie lokale Dehnungsinformationen überführt. Die Umrechnung erfolgt durch die Kopplung der Messdaten mit einem speziell entwickelten inversen Finite-Elemente-Programm sowie einem Optimierungsalgorithmus. Das Projekt baut auf einem bereits erfolgreich entwickelten Algorithmus für ein FOS-Lamellenmesssystem mit rechteckigem Querschnitt auf, bei dem zwei eingebettete faseroptische Sensoren zu einem Messsystem kombiniert wurden. Ziel des Projekts ist es, dieses bewährte Lamellenmesssystem mit rechteckigem Querschnitt und zwei eingebetteten faseroptischen Sensoren zu einem FOS-Messsystem mit kreisförmigem Querschnitt und drei eingebetteten faseroptischen Sensoren weiterzuentwickeln, das insbesondere für die Messung großer Durchbiegungen und komplexer dreidimensionaler Verformungen geeignet ist.

Im Rahmen des Projekts wird ein integriertes Forschungszentrum (IREC) für fortgeschrittene numerische und analytische Analysen der Zuverlässigkeit, Leistung und Lebensdauer bestehender und neuer Bauwerke wie Brücken, Tunnel, Schutzbauwerke des Alpinen Raumes usw. eingerichtet. Das IREC wird darauf abzielen, das Wissen und die Werkzeuge der grenzüberschreitenden Partner von BOKU-IKI und BUT-STM zu integrieren und den Zielgruppen auf beiden Seiten der Grenze einen einheitlichen und effizienten Zugang und Service zu bieten. Diese Synergie wird einen einfachen grenzüberschreitenden Transfer von Lösungen für komplexe Probleme ermöglichen. Im Rahmen der Aktivitäten wird das Zentrum sowohl Wissenstransfer in Form von Seminaren und Veröffentlichungen als auch direkte Anwendungs- und Beratungsaktivitäten für Partner aus Ingenieurbüros und Infrastrukturbetreibern und -eigentümern anbieten. Die gemeinsamen Dienstleistungen, Methoden und Werkzeuge werden intensiviert und an die aktuellen Bedürfnisse der Zielgruppen angepasst und damit für einen optimierten Betrieb des Forschungszentrums nach Projektende vorbereitet.

As climate disruptions become more frequent and intense, the resilience of Europe's infrastructure is crucial as it supports economic flows, human well-being, and social stability throughout the continent. However, this challenge provides a historic opportunity to revolutionise infrastructure by integrating it with nature. Hence, NATURE-DEMO creates, validates, and spreads nature-based solutions (NbS) for protecting infrastructure against climate threats. It covers critical sectors (e.g. transport and energy) and engages an alliance of infrastructure owners, scientists from industry and academia, and public authorities. NATURE-DEMO aims to shift decision management from reactive measures to proactively designing holistic systems that are resilient by design through four actions: Create, Validate, Scale, and Sustain. NATURE-DEMO will Create an advanced digital decision support platform that will integrate climate projections, asset exposure, NbS catalogue portfolios, and advanced simulations to optimise the efficiency of selected NbS implementations to enhance resilience and deliver co-benefits. NATURE-DEMO will Validate its methodology with real-world demonstrations of optimised NbS across 5 sites in the Alpine Biogeographic region. Successful NbS will then be Scaled as replicators in +4 other sites in the Alpine and other Biogeographic regions. NATURE-DEMO willSustain its solutions beyond its timeframe by focusing on exploitation pathways that include tailored guidelines that disseminate NbS knowledge across infrastructure professions, a Task-Force available to provide technical expertise, and a financial observatory for NbS funds. By pioneering a scalable, digitally-enabled and validated framework for implementing NbS, NATURE-DEMO will help realise the EU’s vision for a climate-resilient and sustainable economy optimised for the realities and demands of the 21st century - a vision for posterity.