Strategien der Bauwerkserhaltung von Autobahnbrücken in den USA

Die überwiegende Anzahl der über 600000 inventarisierten Brücken in den USA wird im 2-jährigen Rhythmus inspiziert, resultierend in mehr als 300000 Brückenprüfungen pro Jahr, die mehrheitlich von den Autobahnbehörden der einzelnen Bundesstaaten durchgeführt werden. Mit steigender Verkehrsbelastung bei gleichzeitig alternder Infrastruktur werden diese Inspektionen immer wichtiger. So sind laut dem Nationalen Brücken-Inventar (NBI) über 70000 Brücken (12 %) in einem mangelhaften Zustand und über 14 % erfüllen ihre funktionalen Anforderungen nicht mehr. Dabei erfolgt die Brückenprüfung heute - 40 Jahre nach der Einführung der Nationalen Brückenprüfer-Norm (NBIS) - immer noch überwiegend visuell. Die Verwendung von modernen Technologien wie zerstörungsfreier Prüfung (ZfP) und Bauwerksmonitoring (BM) bleibt dabei beschränkt überwiegend auf sogenannte "Landmark Bridges" bzw. einfachste Technologien wie "Sounding", Magnetpulververfahren oder Betondeckungsmessungen. Dieser Beitrag diskutiert die Entwicklung der US-Brückenprüfung in den letzten 40 Jahren und beschreibt den heutigen Stand der Technik. Es werden die vorhandenen nationalen und lokalen Strategien zur Anwendung von ZfP und BM in sogenannten Techniker- und Expertensystemen vorgestellt und anhand von Fallstudien diskutiert. Der Beitrag umfasst dafür auch den aktuellen Stand der US-Forschung, unter anderem die Entwicklung von Multisensor Scanner-Systemen, die Methodik des Luftultraschalls und die Anwendung von piezoelektrischen Sensoren und Nanosensoren zum Brückenmonitoring.