Verbundprojekt: port_AI - Ein volldigitaler Zwilling für Hafenbauwerke unter Nutzung von IoT, 5G, BIM, AR- und KI-Verfahren zum Aufbau eines smarten Building-Lifecycle-Managements; Teilvorhaben: Adaptive Sensorik und Methodik zur smarten Erfassung von Bauwerkszuständen

Im Verbundprojekt port_AI – Ein volldigitaler Zwilling für Hafenbauwerke wurde ein IoT-basiertes Echtzeitmonitoringsystem zur smarten Erfassung und Bewertung von Bauwerkszuständen entwickelt und in einer realen Hafeninfrastruktur demonstriert. Ziel war es, die bislang fragmentierte und häufig nicht durchgängig digitale Zustandsüberwachung von Verkehrswasserbauwerken in ein integriertes, skalierbares System zu überführen. Im Teilvorhaben "Adaptive Sensorik und Methodik" wurden multi-adaptive IoT-Sensorknoten entwickelt, die unterschiedliche Sensortypen flexibel integrieren und Datenerfassung, Edge-Processing sowie Übertragung in einer kompakten Architektur vereinen. Ein Geosensor-Mesh mit dienstebasierten Protokollen ermöglicht die robuste Kommunikation auch unter anspruchsvollen Bedingungen im Hafenumfeld. Ergänzend wurde ein hochgenauer Georeferenzierungsdienst implementiert. Das entwickelte Datenbackend erlaubt die Speicherung, automatisierte Verarbeitung und Visualisierung heterogener Sensordaten in Echtzeit. Spezifische Analyseverfahren trennen externe Einflüsse wie Temperatur oder Tide von tatsächlichen Bauwerksdeformationen und verbessern so die Zustandsbewertung erheblich. Die Integration des Systems in die Infrastruktur der Schleuse Uelzen I bestätigte die Praxistauglichkeit hinsichtlich Genauigkeit, Verfügbarkeit und Störsicherheit. Die definierten Leistungskennzahlen, insbesondere die deutliche Reduktion sensorbezogener Kosten bei längerer Monitoringdauer, wurden im Testbetrieb nachgewiesen. Das Projekt leistet einen wesentlichen Beitrag zur Digitalisierung, Effizienzsteigerung und Resilienz maritimer Infrastruktur. Die entwickelte Systemarchitektur ist modular erweiterbar und auf weitere Infrastrukturbereiche übertragbar. Damit bildet port_AI eine tragfähige Grundlage für digitale Zwillinge, zustandsorientierte Instandhaltung und datenbasierte Entscheidungsunterstützung im Infrastrukturmanagement.