Magdeburg sorgt für Sicherheit bei Brücken: So soll KI bald Risse in Deichen und Brücken erkennen und Überschwemmungen verhindern

Magdeburg/vs. - Wenn Deiche brechen, sind meist schwere Überschwemmungen und Schäden die Folge. Um Risse und morsche Stellen in Staudämmen, Brücken oder Deichen frühzeitig erkennen zu können, setzt ein zwölfköpfiges Team der Hochschule Magdeburg-Stendal auf den Einsatz von Drohnen. Die allerdings ist etwas Besonderes.

Lesen Sie auch: Hilfe gegen Waldbrände: Diese Erfindung aus Magdeburg ist preisgekrönt

Das Besondere ist die Kombination mit Künstlicher Intelligenz. In der Forschungsgruppe Wasserbau und Wasserbauliches Versuchswesen soll im Rahmen eines vierjährigen Projektes eine solche KI-Drohne entwickelt werden.

Bernd Ettmer ist seit 2008 als Professor für Wasserbau und Wasserbauliches Versuchswesen an der Hochschule tätig. Die Fachrichtung beinhaltet alles, was mit dem Bau zu tun hat: Stauanlagen, Dämme, Wasserkraftanlagen, Schleusen, Uferbefestigungen, aber auch Hochwasserschutz, Flussumgestaltung und Renaturierung. Seit 2017 arbeiten er und das Team mit Drohnen und setzen diese vor allem für Fotos von Oberflächen ein. Mithilfe dieser Aufnahmen und Daten von Messbooten können sie Geländemodelle anfertigen, die Aufschlüsse über die Begebenheiten der Gebiete geben sollen.

„Die Drohne ist für uns erstmal ein reines Messinstrument. Man gibt ihr eine Route vor, sie fliegt autonom, und wir haben ein komplettes Computermodell des abgeflogenen Gebietes“, erklärt Ettmer. Mit dem Projekt sollen Risse und Schäden an Bauwerken erkannt werden, auch unter Wasser. Damit die von der Drohne produzierten Fotos nicht aufwendig von einem Mitarbeiter untersucht werden müssen, ob darauf Schäden sichtbar sind, werden KI-Technologien eingesetzt.

Auch interessant: Medikamente per Drohne: Erste Testflüge erfolgreich

Dafür muss die KI mit entsprechenden Bildern eines Risses oder Schadens angelernt werden. Ausgeschnittene Papierstücke dienen zuerst als symbolischer Riss und sollen mit fortschreitendem Training in Form und Farbe an die Natur angenähert werden. In den Laborhallen der Hochschule haben Ettmer und sein Team einen Versuchsdeich, in den diese integriert werden können. Die Drohne fliegt über den Versuchsdeich, macht Aufnahmen, und die KI-Technologie soll diese als Schaden identifizieren können. Da das Projekt erst Anfang dieses Jahres startete, werden derzeit die Grundlagen geschaffen.

Dr. Daniel Hesse ist Oberingenieur für Wasserbau und bei dem Projekt vorrangig für die Drohnen zuständig. „Aktuell betreiben wir die Drohnen mit einer Standard-RGB-Kamera. Die nächste Aufgabe ist es zu schauen, welche Sensoren wir für die adäquate Umsetzung des Projektes brauchen. Das können Spektralkameras, Laserscannung oder Thermalkameras sein“, erläutert Hesse. Nach den Tests in den Laborhallen soll die Drohne auf dem Gelände der Hochschule üben, bevor sie an Deichen eingesetzt wird.

Ettmer beschreibt, was sie mit dem Projekt erreichen wollen: „Im Idealfall wertet die KI die von der Drohne aufgenommenen Bilder während des Fluges aus. So können potenzielle Schadstellen zeitgleich direkt erkannt und gemeldet werden.“ Dadurch kann nicht nur eine schnellere Einordnung der kritischen Stellen stattfinden, sondern menschliche Ressourcen können gezielt eingesetzt werden, um Schäden zu eliminieren. Bis zum Projektende 2027 wollen die Forscher mit der Kombination aus Drohne und KI ein zusätzliches Mittel zur Prävention von Hochwasser und Überschwemmungen zur Verfügung stellen.