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The Mintarder Ruhrtal Bridge is the longest steel road bridge in Germany. As part of the A52 federal motorway, it runs in an East-West direction, connecting the cities of Essen and Düsseldorf. With a length of 1,830 meters, it spans the Ruhr valley and the Mühlheim district of Mintard, which gives it its name.
As part of a joint project between RAG Aktiengesellschaft and the city of Essen, TRE ALTAMIRA was commissioned with the evaluation of satellite data to determine ground movement in the Essen urban area. A large number of high-resolution TerraSAR-X satellite images were interferometrically processed using SqueeSAR®. The results allow us to monitor the seasonal movements of the steel structure along the Mintarder Bridge. The figure below shows two time-series of movement measurements near the expansion joints at the two abutments. The opposite movement in the two time-series reflects the thermal dilatation of the steel structure along the East-West direction of the bridge. Thus, the temperature-induced expansion and contraction of the steel structure can be measured using remote technology from space, without the need of in-situ equipment. While measurement points collected along the bridge displayed seasonality trends, points over surrounding ground areas do not show any pronounced seasonality.
Without interfering with ongoing road traffic, SAR satellite measurement complements existing monitoring systems and demonstrates its suitability for monitoring critical infrastructures. In addition, monitoring management is essential for the efficient use of financial and human resources as well as to maintain the function and structural stability of (municipal) properties.
©DLR e.V. 2016-2019 and © Airbus Defense and Space GmbH
GERMAN
Satellitenmessungen beobachten saisonales Ausdehnen und Zusammenziehen der Mintarder Brücke im Ruhrgebiet
Die Mintarder Ruhrtalbrücke ist die längste Straßenbrücke aus Stahl in Deutschland. Als Teil der Bundesautobahn A52 verbindet sie in Ost-West-Richtung verlaufend die Städte Essen und Düsseldorf. Mit einer Länge von 1.830 Metern überspannt sie das Ruhrtal und den namensgebenden Mühlheimer Stadtteil Mintard.
Im Rahmen eines Gemeinschaftsprojektes der RAG Aktiengesellschaft und der Stadt Essen wurde TRE ALTAMIRA mit der Auswertung von Satellitendaten zur Bestimmung von Bodenbewegungen im Essener Stadtgebiet beauftragt. Es wurde eine Vielzahl hochauflösender TerraSAR-X Satellitendaten mittels SqueeSAR® interferometrisch prozessiert. Die Ergebnisse erlauben es entlang der Mintarder Brücke die saisonalen Bewegungen der Stahlkonstruktion zu monitoren. In der obenstehenden Abbildung sind beispielhaft zwei Zeitreihen der Bewegungsmessung in der Nähe der Dehnungsfugen an den beiden Widerlagern wiedergegeben. Die gegenläufigen Bewegungen in den beiden Zeitreihen spiegeln die thermale Dilatation der Stahlkonstruktion entlang der Ost-West-Richtung der Brücke wieder. Somit ist das temperaturbedingte Ausdehnen und Zusammenziehen der Stahlkonstruktion, in diesem Fall berührungslos, aus dem Weltall messbar. Im Gegensatz zu den Messpixeln entlang der Brücke zeigen die bodennahen Messpixel in der Umgebung keine ausgeprägte Saisonalität.
Ohne Eingriff in den laufenden Straßenverkehr komplementiert diese Art der Satellitenmessung bestehende Monitoringsysteme und zeigt die Eignung zur Überwachung kritischer Infrastrukturen. Darüber hinaus ist ein effizientes Überwachungsmanagement ein wesentlicher Baustein für den Einsatz von finanziellen und personellen Ressourcen sowie die Funktions- und Substanzerhaltung von (kommunalen) Liegenschaften.