Ob für Auto, Zug, U-Bahn, Fahrrad oder zu Fuß: Tunnel sind aus einer gut funktionierenden Verkehrsinfrastruktur nicht wegzudenken. Gerade in Österreich als das "Land der Berge" wäre ein Verkehrsnetz ohne die über 160 bereits existierenden Straßentunnel und mehr als 400 Eisenbahntunnel kaum vorstellbar: weite Umwege um Bergketten herum oder unzählige Serpentinen wären nötig, um beispielsweise von Salzburg nach Kärnten oder vor allem zu Urlaubszeiten ans Meer zu gelangen. Darüber hinaus sind Bauwerke wie Umfahrungstunnel wichtige Mittel zur Verkehrs- und Umweltentlastung.
Ausschlaggebend für jedes Tunnelprojekt ist dabei vom ersten Augenblick an eines: die Sicherheit. Innovative Visualisierungsmethoden bieten hier viele Möglichkeiten, um dem Menschen von der ersten Bauplanung über den Tunnelbau bis hin zum Monitoring des Gebäudezustands in Betrieb zuzuarbeiten. Das beste Beispiel, wie das konkret aussehen kann, ist das Virtual-Reality-System von VRVis und Geodata: Mit dem "Geotunnel-VR-Viewer" wird eine immersive, visuelle Analyse verschiedenster Mess- und Sensordaten in einer virtuellen 3D-Umgebung möglich. Dabei werden Tunnelmodelle, die aus Planungsdaten oder Rekonstruktionen bestehender Tunnel auf Basis von Laserscans oder Photogrammetrie erstellt wurden, verwendet, um den Baufortschritt sowie sämtliche Messungen realitätsnah sowie räumlich wie zeitlich leicht verständlich darzustellen. "Wir gehen hier gemeinsam mit dem Visualisierungsexperten VRVis einen wichtigen Schritt vom Sehen zum Erleben von Daten, wodurch Messdaten – ihre Verläufe, zugrundeliegenden Prozesse und Zusammenhänge – neu und besser verständlich gemacht werden können", erklärt Klaus Chmelina von Geodata.
Wenn man so etwas Komplexes wie einen Tunnel baut, gilt es, sehr viele Dinge gleichzeitig im Blick zu behalten. Klappt die Bohrung? Stimmt der Baufortschritt? Hält die Tunnelwand? Der Geotunnel-VR-Viewer liefert durch ein ganzheitliches 3D-Monitoring, in dem Geometrie sowie sämtliche Messungen und Sensoren korrekt georeferenziert abrufbar sind, Antworten auf viele Fragen. "Wir schaffen damit eine sehr niederschwellige Möglichkeit für Tunnelbau-Fachleute, in einem dreidimensionalen Setting verschiedenste Sensordaten an einem Ort zu vergleichen und Bauprozesse realitätsnah bis ins kleinste Detail zu begleiten", beschreibt Christoph Traxler vom VRVis das Grundprinzip des Geotunnel-3D-Viewers. Zusätzlich zeigen Animationen die zeitliche Entwicklung von Messwerten. Mithilfe einer VR-Brille können sich die Benutzerinnen und Benutzer dabei ganz intuitiv – "wie vor Ort" – durch den Tunnel bewegen, einen Eindruck von seinen wahren Dimensionen bekommen und zugleich die Geschwindigkeit und zeitliche Richtung der Animationen steuern. Treten kritische Werte auf, unterstützt das System im Übrigen auch eine automatische Navigation zum Ort des Geschehens, wodurch eine rasche und genaue Inspektion und Analyse der Kritikalität möglich wird.
Einer der Gründe, warum der Geotunnel-VR-Viewer in der praktischen Anwendung so gut funktioniert, liegt in der erfolgreichen Forschungszusammenarbeit zwischen Geodata, dem steirischen Spezialisten für geotechnische Messungen im Tunnelbau, und dem Visual-Computing-Forschungszentrum VRVis. "Durch das Forschungs-Know-how des VRVis kombiniert mit unserer praktischen Erfahrung ist es uns möglich, neue Formen und Möglichkeiten der Visualisierung und Analyse von Messdaten zu erforschen, die einen wichtigen Beitrag zur Wirtschaftlichkeit und Sicherheit des Tunnelbaus leisten", so der F&E-Experte der Geodata, Klaus Chmelina. Für Christoph Traxler, Leiter des Projekts am VRVis, ist der Geotunnel-VR-Viewer ein Vorzeigebeispiel dafür, wie durch Visual Computing neue Wege eröffnet werden, um mit komplexen Daten in Kommunikation zu treten: "Durch unser speziell für den Tunnelbau entwickeltes 3D-Monitoring, das sowohl mit VR-Brille als auch auf dem Bildschirm möglich ist, schaffen wir gemeinsam mit Geodata eine fundierte Grundlage, um Entscheidungen und Maßnahmen im Tunnelbau besser treffen zu können – und schlicht und ergreifend alles Wichtige digital gestützt im Blick zu haben." Ein wichtiger Beitrag für die Tunnelsicherheit in Österreich – und Ihren nächsten Urlaub!
Wien, 5. Juli 2022
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