Überwachungssystem für Drahtseile

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Drahtseile an Brücken, Aufzügen oder den Befahranlagen an Windenergieanlagen müssen regelmäßige durch Sachverständige kontrolliert und geprüft werden. Schäden an ihnen können beispielsweise Brüche oder Korrosion sein. Meist geschieht die Kontrolle über eine Sichtprüfung der Seiloberfläche.

Was die Drahtseile bei Aufzügen betrifft, so heißt es im Kapitel "Aufzugskomponenten" des Springer-Fachbuchs "Aufzüge und Fahrtreppen": "Drahtseile haben den Vorteil, dass man Beschädigungen sehr schnell erkennen kann. Diese werden auch bei den wiederkehrenden Prüfungen durch die ZÜS (Anm. d. Red.: Zugelassene Überwachungsstelle) genauestens beobachtet. Die Ablegereife von Seilen beurteilt man nach der Anzahl der Drahtbrüche, nach der Verformung, der Durchmesserreduzierung oder Korrosion. Bei den Drahtbrüchen werden die Kriterien nach ISO 4344 herangezogen."

Spontane und kontinuierliche Überwachung

Und im Kapitel "Überwachung, Prüfung, Bewertung und Beurteilung von Brücken" des "Handbuch Brücken" heißt es: "Seile und Zugelemente unterscheiden sich von der übrigen Stahlkonstruktion im Allgemeinen durch ihre hohe Festigkeit, ihre geringe Bruchdehnung und meist auch durch eine große innere Oberfläche. Dadurch werden sie auch für Spannungsrisskorrosion anfällig." Da sie meist einen entscheidenden Einfluss auf die Tragfähigkeit des Bauwerks hätten, sei ihre Überprüfung besonders wichtig, so die Autoren Manfred Curbach und Gerhard Mehlhorn. Dazu müsse das Zugelement auf seiner ganzen Länge besichtigt werden. Neben diesen Beispielen werden "Seile" ausführlich im Springer-Fachbuch "Baustatik in Beispielen" oder im Buch "Wire Ropes" beschrieben.

Um die Drahtseile von bis zu 40 Millimeter spontan oder auch kontinuierlich überwachen zu können, entwickeln das BIBA – Bremer Institut für Produktion und Logistik an der Universität Bremen und der Bremer Prüftechnikspezialist MEB-Services derzeit ein neuartiges, automatisches Drahtseilüberwachungssystem. Dabei sollen mithilfe intelligenter Verfahren Defekte am sowie im Seil erkannt und bewertet werden können. Das auf zwei Jahre angelegte Forschungsprojekt läuft unter dem Titel "Entwicklung eines Systems zur automatischen Detektion von Schäden an einem Drahtseil" (MOBISTAR).

Eine Sensoreinheit als Herzstück

Bevor allerdings die Querschnitte der Seile zunehmen, konzentrieren sich die Wissenschaftler zunächst auf Seile mit Durchmessern von acht bis zehn Millimetern. Diese werden überwiegend zum Heben von Lasten oder zum Personentransport eingesetzt. Danach soll dann die Ausweitung auf größere Seildurchmesser erfolgen. Konzipiert wird MOBISTAR für den Einsatz an Seilwinden und Befahranlagen innerhalb von Windenergieanlagen. Als mobile Einheit unterstützt das System zum Beispiel Sachverständige bei ihren Prüfungen, als stationäre Einheit dient es der dauerhaften Überwachung der Seile. Auch ein Einsatz in laufendem Betrieb soll möglich sein.

Herzstück des Systems ist eine Sensoreinheit, die neben dem Magnetinduktionsverfahren – damit lassen sich vor allem Brüche im Seil finden – auch mit neuen Sensoren und optischen Verfahren arbeitet. Die optischen Verfahren geben Aufschlüsse unter anderem zu Veränderungen der Seilquerschnitte und zu Oberflächendefekten. 

In der Praxis fährt die Einheit das Drahtseil entlang und nimmt Messungen vor. Die dabei gesammelten Daten werden an einen Rechner übermittelt, der sie mit entsprechender Software sammelt, verarbeitet, analysiert und schließlich eine Bewertung abgibt.