Structural Health Monitoring

Unter Structural Health Monitoring (SHM) wird die kontinuierliche oder periodische und automatisierte Methode zur Bestimmung und Überwachung des Zustandes eines Überwachungsobjektes innerhalb der Zustandsüberwachung (gemäß DIN ISO 17359) verstanden. Dies erfolgt durch Messungen mit permanent installierten bzw. integrierten Aufnehmern und durch Analyse der Messdaten.^[1] So sollen Schädigungen, zum Beispiel Risse oder Verformungen, frühzeitig erkannt werden, um Gegenmaßnahmen einzuleiten.

Ein SHM-System besteht sowohl aus Überwachungsobjekt mit Messaufnehmern, Signalanpassungseinheiten und Datenspeichern als auch aus dem Datenverarbeitungssystem und dem automatisierten Diagnosesystem. Die Bestimmung des Zustandes des Überwachungsobjektes kann in verschiedenen Detailgraden erfolgen. Dies kann die aktuelle Erfassung der Beanspruchung (z. B. als Ergebnis einer einwirkenden Last oder durch Umgebungseinflüsse), die Schadensdetektion, die Bestimmung der Art des Schadens bis hin zur Beurteilung der Auswirkungen (Integrität des Überwachungsobjektes, Standfähigkeit und Tragfähigkeit) beinhalten. Überwachungsobjekte sind vorrangig Strukturen mit tragenden Eigenschaften und/oder häufig statisch gelagerte Strukturen wie beispielsweise Rotorblätter von Windenergieanlagen oder Trag- bzw. Rumpfflächen von Schiffs- und Luftfahrzeugen, Rohrleitungen, Behälter, Fahrzeuge (Automobil, Schienenfahrzeuge) und Schienen, Hochspannungsleitungen, Gründungsstrukturen von Offshore Bauwerken, Brücken, Bauwerke.

Während SHM bei statischen Bauteilen angewandt wird, bezieht sich das Condition-Monitoring auf die Überwachung von Maschinen. Ein Modellbeispiel für beide Methoden ist die Haut des Menschen, deren Schmerz-Rezeptoren ortsaufgelöst und zeitnah sowohl über die körperlichen Belastungen als auch über das Befinden informieren.

1. ↑ nach DGZfP Fachausschuss Zustandsüberwachung: http://www.dgzfp.de/Fachaussch%C3%BCsse/Zustands%C3%BCberwachung