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KI-basiertes akustisches Frühwarnsystem für Brückenschäden
Fraunhofer IDMT und Marx Krontal Partner (MKP) entwickeln KI-basierte Lösung zur Zustandsüberwachung von Brücken
23.06.2025 - Ilmenau
Brückensperrungen und -einstürze sorgen immer wieder für Schlagzeilen. Die Sperrung der Talbrücke Rahmede bei Lüdenscheid wegen irreparabler Schäden am Tragwerk, die Havarie der Salzbachtalbrücke bei Wiesbaden und die stark beschädigte Ringbrücke in Magdeburg, die nun abgerissen werden muss, sind nur einige Beispiele für die zunehmenden Herausforderungen im Brückenmanagement. Besonders für Kommunen, Landesbehörden und Bauwerksbetreiber wächst der Handlungsdruck – ihnen fehlen oft digitale, verlässliche Monitoring-Lösungen für eine vorausschauende Instandhaltung.
Genau hier setzt das neue Projekt „AIrBSound“ an. Das Fraunhofer IDMT und das Ingenieurbüro MKP haben im Frühjahr dieses Jahres ein Forschungsvorhaben zur akustischen, KI-basierten Überwachung von Brückenbauwerken gestartet.
Das Ziel: Brückenschäden hören, bevor sie sichtbar werden
Im Mittelpunkt der Forschungsaktivitäten steht die Entwicklung eines Überwachungssystems, das mithilfe von Luftschallsensoren und KI-gestützten Analysen Veränderungen im Zustand von Fahrbahnübergangskonstruktionen (FÜK) erkennt. Diese Übergänge sind stark belastete Elemente jeder Brücke und besonders anfällig für Verschleiß.
„Wir wollen Brücken nicht erst dann prüfen, wenn es schon zu spät ist“, erklärt Olivia Treuheit, Projektmanagerin am Fraunhofer IDMT. „Unser Ansatz nutzt den Luftschall – also akustisch wahrnehmbare Signale, die beim Überfahren der Übergänge durch Fahrzeuge entstehen. Diese Signale können wertvolle Informationen über den Zustand der Brückenbauteile enthalten.“
Doch das akustische Monitoring dient nicht nur der frühzeitigen Erkennung von Schäden wie Verschleiß, Rissbildungen oder Lockerungen. Es liefert auch Hinweise auf Verkehrsaufkommen und Verkehrsarten – wichtige Faktoren, um die tatsächliche Belastung der Bauwerke besser zu verstehen und ein umfassendes Bild der „Brückengesundheit“ zu erhalten.
Starke Kombination: Künstliche Intelligenz und Akustik für mehr Sicherheit
Im Projekt AIrBSound entwickelt und testet das Fraunhofer IDMT neue Ansätze zur akustischen Überwachung von Brücken. Erprobt werden diese an zwei ausgewählten Brücken – der Wesenitzbrücke und der Sachsenbrücke in Pirna. Zum Einsatz kommen dabei Luftschallsensoren sowie KI-basierte Verfahren zur Erkennung von akustischen Zustandsänderungen.
Ein zentraler Bestandteil des Projekts ist dabei die Aufbereitung der aufgenommenen Audiodaten: Um verlässliche Aussagen treffen zu können, müssen diese zunächst von Störgeräuschen bereinigt und für die Analyse mit neuronalen Netzen vorbereitet werden.
Die MKP GmbH ist spezialisiert auf die Planung, Diagnostik und das messtechnische Brückenmonitoring. Das Ingenieurbüro bringt seine langjährige Erfahrung aus laufenden Projekten mit Schallemissionssensorik ein – etwa bei der Überwachung von Spannbeton- und Seilkonstruktionen.
Im Projekt AIrBSound übernimmt MKP die Projektkoordination und verantwortet die Planung sowie Umsetzung der Feldversuche an den beiden ausgewählten Brücken. Dabei koordiniert MKP die Arbeiten vor Ort und bewertet die Messergebnisse im Hinblick auf ihre bautechnische Relevanz und praktische Anwendbarkeit. Die langjährige Expertise von MKP ermöglicht es, Forschung im Bereich der Akustik praxisnah in den
Das Forschungsvorhaben FE 88.0217/2024/AV13 wird gefördert durch die Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen im Auftrag des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr.
Weitere Informationen
Quelle und Fotos: Fraunhofer IDMT
Fortbildungstipp
Moderne Prüfverfahren in der Bauwerksdiagnose
18.-19.09.2025 - Feuchtwangen
Das Seminar erläutert die wichtigsten zerstörungsfreien Prüfverfahren
und zeigt deren Anwendungen, aber auch deren Grenzen auf. Das Seminar vermittelt einen Überblick
zu erprobten, zerstörungsfreien Prüfverfahren im Stahlbeton- und
Spannbetonbau und dient auch als Nachweis der Fortbildung zur Verlängerung
der Gültigkeitsdauer des VFIB-Zertifikats. Die Lernmittel schließen ausgewählte Merkblätter der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung, DGZfP, mit ein.
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