Workshop in Berlin
6. März 2025
Der 2. Workshop zu den Einsatzszenarien für das sensorbasierte Monitoring fand an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Berlin statt.
Workshop in Erfurt
25. und 26. Februar 2025
Der 1. Workshop zur Auswahl typischer Anwendungsszenarien für die bildbasierte Zustandserfassung fand im Ingenieurbüro Probst in Erfurt statt.
Auftakttreffen in Weimar
2. Dezember 2024
Das hybride Auftakttreffen im Verbundforschungsprojekt AISTEC-PRO fand um 13:00 Uhr an der Bauhaus-Universität Weimar im Seminarraum H in der Bauhausstraße 11 mit 24 Teilnehmenden statt, zusätzlich waren 11 Teilnehmende per Video zugeschaltet.
Projektstart
1. Oktober 2024
Das Verbundforschungsprojekt "Sicherheitsbewertung von Infrastrukturbauwerken mit digitalen Technologien – Takeoff für die Praxis (AISTEC-PRO)" ist gestartet. Dieses Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über den Projektträger VDI Technologiezentrum (VDI TZ) im Rahmen des Programms Forschung für die zivile Sicherheit (SIFO) mit insgesamt 2,3 Mio. Euro über einen Zeitraum von 2 Jahren gefördert.
Motivation
Verkehrsbauwerke sind dauerhaft hohen Belastungen und fortschreitenden Abnutzungs- und Schädigungsprozessen ausgesetzt. Hinzu kommen vermehrt extreme klimatische Einwirkungen. Die Gewährleistung der Standsicherheit im Kontext der Bauwerkserhaltung steht aktuell vor großen Herausforderungen, die nur durch den Einsatz digitaler Verfahren der Zustandsbewertung bewältigt werden können. Im Vorgänger-Projekt AISTEC wurde dazu ein Methodengerüst entwickelt, das durch die komplementäre Nutzung bild- und sensorbasierter Monitoringtechnologien eine systematische Aufnahme, Analyse, Speicherung und Visualisierung von Zustandsdaten zur Sicherheitsbewertung von Bauwerken ermöglicht.
Ziele und Vorgehen
In AISTEC-PRO soll die Praxiseinführung der AISTEC-Methoden umfassend vorbereitet werden. Neben der Validierung und Qualitätsbewertung der algorithmischen Komponenten findet eine Erweiterung um Prognosemethoden für das Erhaltungsmanagement statt. Für automatisierte Datenanalysen, Zustandsbewertungen sowie Visualisierungen wird eine spezifische Cloud-Plattform entwickelt. Um die Nutzbarkeit und den praktischen Mehrwert der digitalen Bauwerksprüfungsverfahren im täglichen Betrieb aufzuzeigen und notwendige Anpassungen für eine effektive Implementierung zu identifizieren, wird intensiv und systematisch an Bauwerken getestet. Für den standardisierten Einsatze der AISTEC-Methodik werden Beiträge zu Regelwerken und Handbüchern ausgearbeitet.
Innovationen und Perspektiven
Im Ergebnis des Projektes wird eine anwendungsbereite Technologie aus IT-Plattform, dokumentierten Workflows, Regelwerken und Weiterbildungskonzepten zur Verfügung stehen. Diese ermöglicht Infrastrukturbetreibern die Transformation zu digitalen Erhaltungsstrategien und wird die Sicherheit und Dauerhaftigkeit von Verkehrsbauwerken maßgeblich erhöhen.
>> weitere Informationen (pdf)
Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über den
Projektträger VDI Technologiezentrum (VDI TZ) im Rahmen des Programms Forschung
für die zivile Sicherheit (SIFO) gefördert:
- Bekanntmachung: Innovationen im Einsatz – Praxisleuchttürme der zivilen Sicherheit
- Förderkennzeichen: 13N17181 - 13N17189
- Gesamtzuwendung: 2,3 Mio. Euro
- Projektlaufzeit: Oktober 2024 - September 2026
Projektpartner
- INFRALYTICA GmbH, Weimar (Koordinator)
- Ingenieurbüro Probst GmbH, Erfurt
- Consensive GmbH, Weimar
- Bauhaus-Universität Weimar – Fakultäten Medien & Bau und Umwelt
- Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Berlin
- DB InfraGO Aktiengesellschaft, Frankfurt am Main
- Landesbetrieb Straßen, Brücken und Gewässer, Hamburg
- Landesbetrieb Straßenwesen Brandenburg, Hoppegarten
- Bundesanstalt Technisches Hilfswerk, Bonn
Assoziierte Partner
- Bundesministerium für Digitales und Verkehr
- Bundesanstalt für Straßenwesen
- Thüringer Ministerium für Infrastruk-tur und Landwirtschaft
- Thüringer Landesamt für Bau und Verkehr
- Landesbetrieb Mobilität Rheinland-Pfalz
- Talsperrenbetrieb Sachsen-Anhalt
- Kulturstiftung Sachsen-Anhalt
- Bundesvereinigung der Straßenbau- und Verkehrsingenieure
- Vereinigung der Straßenbau- und Verkehrsingenieure Thüringen
- Marx Krontal Partner GmbH
- Leonhardt, Andrä und Partner Beratende Ingenieure VBI AG
- SOFiSTiK AG
Verbundkoordinator
Prof. Dr. Guido Morgenthal
INFRALYTICA GmbH
Bauhausstraße 7c
99423 Weimar
03643 54487-100
morgenthal[at]infralytica.com
Ansprechpartner
Prof. Dr.-Ing. Volker Rodehorst
Bauhaus-Universität Weimar
Professur Computer Vision in Engineering
Bauhausstraße 11
99423 Weimar
03643 58-3773
volker.rodehorst[at]uni-weimar.de
Themenbezogene wissenschaftliche Arbeiten des Konsortiums (Auswahl):
2024
- C. Benz, V. Rodehorst: MVCrackViT: Robust Multi-View Crack Detection for Point Cloud Segmentation using View Attention, IEEE International Conference on Image Processing (ICIP), Abu Dhabi, VAE, 2024
- P. Debus, V. Rodehorst: UAS Flight Path Planning: A Comparative Analysis of Diverse Use Cases and Approaches, 3D GeoInfo Conference, ISPRS Ann. Photogramm. Re-mote Sens. Spatial Inf. Sci., X-4/W5-2024, S. 111–118, 2024
- C. Benz, V. Rodehorst: OmniCrack30k: A Benchmark for Crack Segmentation and the Reasonable Effectiveness of Transfer Learning, Proc. IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) Workshops, Juni, S. 3876-3886, 2024
- C. Benz, V. Rodehorst: Multi-View 3D Instance Segmentation of Structural Anomalies for Enhanced Structural Inspection of Concrete Bridges, arXiv:2401.03298v1 [cs.CV], 2024
- J. Flotzinger, P. J. Rösch, C. Benz, M. Ahmad, M. Cankaya, H. Mayer, V. Rodehorst, N. Oswald, T. Braml: Dacl-Challenge: Semantic Segmentation During Visual Bridge In-spections, Proceedings of the IEEE/CVF Winter Conference on Applications of Computer Vision (WACV) Workshops, S. 716-725, 2024
2023
- C. Benz, P. Debus, T. Gebhardt, E. Friedli, S. Schuhbäck, T. Zimmer, G. Morgenthal, V. Rodehorst: KI-gestützte Inspektion von Betonoberflächen an Talsperren, Allgemeine Vermessungs-Nachrichten (avn), 130(2023)6, S. 215-225, 2023
- V. Rodehorst, P. Debus, G. Morgenthal, S. Rau, P. Schallauer: ev.AI.luate - Evaluierung von KI-Methoden zur Schadensdetektion an Ingenieurbauwerken im Kontext von Bild-qualität, D-A-CH Kooperation Verkehrsinfrastrukturforschung (DACH 2021), Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG), 109 S., 2023
- G. Morgenthal: Bildbasierte Bauwerksprüfung und digitale Zustandsdokumentation. In: M. Mertens (Hrsg.) Handbuch Bauwerksprüfung – Zustandsprüfung im Bestand: Standsicherheit, Verkehrssicherheit, Dauerhaftigkeit (2. Auflage), RM Rudolf Müller Medien GmbH & Co. KG, Köln, 2023
- G. Morgenthal, M. Helmrich: Bildbasierte Erfassung und digitale Dokumentation von Geometrie und Zustand an Eisenbahnbrücken, Bautechnik 100, Heft 6, 2023
- G. Marzahn, K. Anwander, M. Mertens, G. Morgenthal, R. Pinnel: Bauwerksprüfung nach DIN 1076. Bautechnik, 2023
- P. Debus, V. Rodehorst: Potential-guided UAV-Flight Path Planning for the Inspection of Complex Structures, ISPRS Geospatial Week 2023, Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci. (IAPRS), XLVIII-1/W2-2023, Kairo, Ägypten, S. 291–298, 2023
2022
- G. Morgenthal, S. Rau, N. Hallermann, K. Schellenberg, H. Martín-Sanz, M. Schubert, O. Kübler: Potentiale von Monitoringdaten in einem Lebenszyklusmanagement für Brücken. Schlussbericht zu FE 69.0006/2020. BASt-Bericht B 190. Fachverlag NW in der Carl Ed. Schünemann KG, Bergisch Gladbach, 2022
- P. Simon, M. Helmrich, R. Herrmann, R. Schneider, M. Baeßler, G. Morgenthal, S. Lorelli: Maintalbrücke Gemünden: Bauwerksmonitoring und -diagnose aus einem Guss. Bautechnik, 99 (3), 163-172, 2022
- J. Taraben, G. Morgenthal: Integration and Comparison Methods for Multitemporal Image-Based 2D Annotations in Linked 3D Building Documentation, Remote Sensing 14 (Special Issue: Applications of Laser Scanning and Photogrammetry in Civil Engineering and Architecture: Beyond 3D Modeling), S. 2286, 2022
- J. Taraben, M. Helmrich, G. Morgenthal: Bridge Condition Assessment Based on Image Data and Digital Twins. IABSE Symposium Prague 2022 - Challenges for Existing and Oncoming Structures, 2022
- J. Taraben, M. Helmrich, G. Morgenthal: Datenmodelle für Digitale Zwillinge von Brü-cken und bildbasierte Zustandsaufnahmen. Bautechnik 99(2), S. 134-142, 2022
- C. Koch, J. Fröhlich, M. Helmrich, J. Taraben, M. Artus, G. Morgenthal: From damage inspection to structural analysis: An IFC based workflow for bridges. The Eleventh Inter-national Conference on Engineering Computational Technology, 2022
- C. Benz, V. Rodehorst: Image-Based Detection of Structural Defects Using Hierarchical Multi-Scale Attention, In: B. Andres, F. Bernard, D. Cremers, S. Frintrop, B. Goldlücke, I. Ihrke (Hrsg.) Pattern Recognition, DAGM GCPR 2022, Lecture Notes in Computer Science, Vol. 13485, Springer, S. 337-353, 2022
- C. Benz, V. Rodehorst: Structural Defects Dataset (S2DS), DAGM German Conference on Pattern Recognition (GCPR), Konstanz, 2022, github.com/ben-z-original/s2ds
- C. Benz, V. Rodehorst: Image-based Control Point Detection and Correspondence-free Georeferencing, ISPRS Ann. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci. (IAPRS), V-2-2022, Nizza, Frankreich, S. 399–406, 2022
2021
- G. Morgenthal, V. Rodehorst, N. Hallermann, P. Debus, C. Benz: Bauwerksprüfung ge-mäß DIN 1076 – Unterstützung durch (halb-)automatisierte Bildauswertung durch UAV (Unbemannte Fluggeräte), Bericht zum Forschungsprojekt 89.0334, Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), Fachverlag NW, 91 S., 2021
- M. Helmrich, G. Morgenthal: Structural parameter identification from image-based acquired information. In Bridge Maintenance, Safety, Management, Life-Cycle Sustainabil-ity and Innovations, S. 166-172, CRC Press, 2021
- J. Taraben, G. Morgenthal: Automated linking of 3D inspection data for damage analysis. Bridge Maintenance, Safety, Management, Life-Cycle Sustainability and Innova-tions: Proc. of the Tenth International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management (IABMAS 2020), June 28-July 2, 2020, Sapporo, Japan. CRC Press, 2021
- J. Taraben, G. Morgenthal: Methods for the Automated Assignment and Comparison of Building Damage Geometries, Advanced Engineering Informatics 47, S. 101186, 2021
- J. Taraben, K. Kraemer: Automatisierte Generierung von Stadtmodellen aus UAS-Befliegungen für die energetische Bewertung von Quartieren. 32. Forum Bauinformatik, Tagungsband, September 09-10, Darmstadt, S. 10-17, 2021. (Best Paper Award)
- A. H. Hamdan, J. Taraben, M. Helmrich, T. Mansperger, G. Morgenthal, R. J. Scherer: A semantic modeling approach for the automated detection and interpretation of structural damage. Automation in Construction, 128, 103739, 2021
- P. Debus, A. Satpute: Bauhaus Path Planning Challenge - Evaluation and Comparison of UAS-Flight Path Planning Algorithms for the Inspection of Infrastructures, 32. Forum Bauinformatik, Darmstadt, S. 308-315, 9.-10. September, 2021
- C. Benz, V. Rodehorst: Model-based crack width estimation using rectangle transform, International Conference on Machine Vision Applications (MVA), Nagoya, Japan, S. 1-5, 2021
- A. Frolov, G. Rendle, A. Kreskowski, M. Kaisheva, B. Fröhlich, V. Rodehorst: Towards free-viewpoint video capture in challenging environments for collaborative & immersive analysis, Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci. (IAPRS), XLIII-B2-2021, Nizza, Frankreich, S. 419–426, 2021
- P. Debus, V. Rodehorst: Evaluation of 3D UAS flight path planning algorithms, Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci. (IAPRS), XLIII-B1-2021, S. 157–164, Niz-za, Frankreich, 2021
- P. Debus, V. Rodehorst: Bauhaus Path Planning Challenge (BPPC), ISPRS Kongress, Nizza, Frankreich, 2021, path.medien.uni-weimar.de
2020
- W. Wang, G. Morgenthal, M. Helmrich: Damage identification of a single RC column subjected to barge impact based on optimization strategies. Ocean Engineering, 216, 107979, 2020
- P. Debus, V. Rodehorst: Multi-scale Flight Path Planning for UAS Building Inspection, In: E.T. Santos, S. Scheer (Hrsg.), Proceedings of the 18th International Conference on Computing in Civil and Building Engineering (ICCCBE 2020), Lecture Notes in Civil En-gineering, Vol. 98, Springer, S. 1069-1085, 2020
2019
- G. Morgenthal, N. Hallermann, J. Kersten, J. Taraben, P. Debus, M. Helmrich, V. Rode-horst: Framework for automated UAS-based structural condition assessment of bridges. Automation in Construction, 97, S. 77-95, 2019
- C. Thiel, J. Kersten, S. Hese, S. Truckenbrodt, M. Kunz, P. Debus, V. Rodehorst, N. Hallermann, R. Eckardt, A. Gräf: Comparison of 3D point cloud quality based on image data acquired with various UAV- and camera systems from low cost to professional, Living Planet Symposium (LPS) der European Space Agency (ESA), Mailand, Italien, 2019
- N. Hallermann, P. Debus, J. Taraben, A. Benz, G. Morgenthal, V. Rodehorst, C. Völker, T. Abbas, T. Gebhardt, S. Daubert: Unbemannte Fluggeräte zur Zustandsermittlung von Bauwerken – Fortsetzungsantrag (F3157), Forschungsinitiative Zukunft BAU, Fraunhofer IRB Verlag, 61 S., 2019
- C. Benz, P. Debus, H.K. Ha, V. Rodehorst: Crack Segmentation on UAS-based Imagery using Transfer Learning, Image and Vision Computing New Zealand (IVCNZ), Dunedin, Neuseeland, S. 1–6, 2019
- P. Debus, C. Benz: Verbesserung der Risserkennung in UAS-Bildern durch Fusion mehrerer Aufnahmen, Forum Bauinformatik, Berlin, S. 257-264, 2019
- P. Debus, C. Benz, V. Rodehorst: Multiple view anomaly detection in images from UAS structure inspection using CNNs, IABSE Konferenz, The Evolving Metropolis, New York, S. 1984–1991, 2019
2018
- N. Hallermann, M. Helmrich, G. Morgenthal, E. Schnitzler, V. Rodehorst, P. Debus: UAS‐basierte Diagnostik von Infrastrukturbauwerken: Teil einer digitalen Instandhaltungsstrategie. Bautechnik, 95(10), S. 720-726, 2018