Forschung

Im Rahmen des Projektes werden Vorgehensweisen zum Aufbau von Digitalen Zwillingen für die Umsetzung effizienter Nachhaltigkeitsanalysen unter Berücksichtigung nationaler Anforderungen der DACH-Länder entwickelt und erprobt. Es erfolgt eine konkrete Umsetzung von Digitalen Zwillingen und ausgewählter nachhaltigkeitsbezogener Indikatoren für die Bewertung und Optimierung des Betriebs bzw. des Rückbaus von Ingenieurbauwerken hinsichtlich eines kreislaufgerechten Ressourcenmanagements. Im Fokus steht dabei die Entscheidungsunterstützung der Betreiber der Ingenieurbauwerke hinsichtlich Planung, Bauen, Betrieb und Rückbau. Auf Basis von Open Source Entwicklungen entsteht auch ein Implementierungsleitfaden, damit der Transfer und die Weiterentwicklung der Ergebnisse möglich werden. Für die Demonstration werden Digitale Zwillinge von bis zu drei Ingenieurbauwerken erstellt, mit Daten angereichert und für die Berechnung maßgebender Indikatoren zur Nachhaltigkeitsanalyse verwendet. Es werden zudem Hinweise gegeben, welche Daten in Zukunft zu erfassen und in Nachhaltigkeitsanalysen zu integrieren sind, damit Datenlücken geschlossen und transparente Entscheidungen getroffen werden können.

Die Verwendung von recycelten Baumaterialien birgt große Potentiale eines ressourcenschonen-den und somit nachhaltigen Bauens im Tiefbau. Gerade bei größeren Infrastrukturbauwerken, wie bei gleisgebundenen Fahrbahnen (Netz der Wiener Linien: 253 km an U-Bahnen und 417 km an Straßenbahnen; ÖBB: > 5.000 km Schienennetz) fallen große Volumina an möglichen wiederverwendbaren „Baustoffen“ an. Ziel ist es daher, die zu ersetzenden Gleistragplatten möglichst in einem nahen Umfeld des Einbaues wieder als rezyklierte Zuschläge für die Herstellung von neuen Tragplatten zu verwenden und einzubauen. Dazu sind eine Reihe von Schritten, wie der Ausbau, die Kontrolle der mechanischen Bestandsparameter, der Aufbereitungsprozess einschließlich der Waschvorgänge, die maximale Wiederverwendung des aufbereiteten Betonrezyklats, ein geringer Bedarf an zusätzlichen Sanden, die Verwendung von emissionsarmen Zementen und Bewehrungsmaterialien im Rahmen eines optimierten Tragteilentwurfes und die Optimierung der Ausschal- und Einbaufristen, zu untersuchen. Ziel ist es, den Beton der Gleistragplatten möglichst bis zu 100% einer Wiederverwendung zuzuführen und Lösungen mit emissionsarmen Zementen sowie Bewehrungsmaterialien zu erforschen. Durch diese klare Fokussierung auf ein Bauteil soll nicht nur eine verbesserte Ressourceneffizienz erzielt werden, sondern zumindest ansatzweise die THG-Emissionen reduziert werden. Zusätzlich sollen eine Maximierung der rezyklierbaren Gesteinskörnungen aus den Bestandsplatten und eine Optimierung der maximalen CO2-Aufnahme unter Berücksichtigung der Dauerhaftigkeit erzielt werden.

Die digitale Lösung von SETO bietet tiefere Einblicke in die verschiedenen Verkehrsträger und ihre Synchronität und die Sicherheitsbewertung und Lebensdauerbewertung von Brückensystemen. Sie wird eine "Open Gateway"-Softwareverbindung zu den neuen/künftigen Verkehrsträgern (autonom fahrende Autos/Busse, Drohnen, ULV usw.) entwickeln. Für die Sicherheit und Widerstandsfähigkeit der Verkehrsinfrastruktur. Ziel dieses Projektes ist es unter anderem neben den klassischen Ansätzen der Lebensdauerbewertung von Strukturen erweiterte wahrscheinlichkeitstheoretisch basierte Ansätze zu implementieren