Essen. In den kommenden Jahrzehnten müssen bundesweit mehr als 8.000 Brückenteilbauwerke im Zuständigkeitsbereich der Autobahn GmbH des Bundes erneuert oder umfassend modernisiert werden. Als Antwort darauf hat das Bundesverkehrsministerium 2022 das Brückenmodernisierungsprogramm gestartet. Kernstück ist ein definiertes Brückenmodernisierungsnetz, das besonders hochbelastete Autobahnabschnitte in den Fokus rückt. Auf diesen prioritären Strecken sollen 4.500 Teilbauwerke innerhalb von zehn Jahren ertüchtigt werden – ein ambitioniertes Ziel, das nicht nur Geld und Personal, sondern auch technologische Innovation erfordert.
Genau hier setzt ein Pilotprojekt der Autobahn GmbH an – in Zusammenarbeit der Niederlassung Rheinland mit dem Brückenkompetenzzentrum der Zentrale: In einem Feldversuch werden elf ausgewählte Brücken im Ruhrgebiet und Bergischen Land mit Sensorik ausgestattet, die kontinuierlich Daten zu Schwingungsverhalten, Temperatur, Materialbewegungen und Setzungen liefert. Eine Künstliche Intelligenz analysiert diese Messwerte, erkennt Muster und warnt vor sich anbahnenden Schäden. Damit deutet sich ein echter Paradigmenwechsel an: weg von starren Prüfintervallen und punktuellen Sanierungen – hin zu einer vorausschauenden, datenbasierten Infrastrukturpflege. Wenn dieser Ansatz trägt, könnten Deutschlands Brücken künftig nicht nur saniert, sondern verstanden werden – mit deutlich optimierter Nutzungsdauer.
Nach dem erfolgreichen ersten Testlauf an der Brücke „Uellendahler Straße“ in Wuppertal ist das neue Monitoringprogramm nun in den Regelbetrieb übergegangen. Inzwischen wurden drei weitere Bauwerke mit der Sensorik ausgestattet: die Brücken „Geitlingstraße“ (A40), „Werksbahnen“ (A3) und „An der Hoffnung“ (A52). Auch sie liefern jetzt kontinuierliche Daten, die den Zustand der Bauwerke erstmals in Echtzeit sichtbar machen.
Im Zuge von so genannten Brückennachrechnungen können vorläufige Restnutzungsdauern festgelegt werden. Eine Änderung dieser Restnutzungsdauer ist ohne nähere Kenntnisse des realen Bauwerksverhaltens nicht möglich. Genau hier setzt das KI-gestützte Monitoring an. Die Sensoren erfassen in Echtzeit, wie sich das Bauwerk tatsächlich verhält.
Das kann in beide Richtungen wirken: Die Daten können zeigen, dass eine Brücke früher als erwartet modernisiert werden muss – oder dass sie in deutlich besserem Zustand ist, als prognostiziert. Ziel ist es also nicht, Brücken vorsorglich aus dem Verkehr zu ziehen, sondern auf Grundlage belastbarer Daten zu entscheiden, wann Eingriffe notwendig sind. Diese neue Datentiefe ermöglicht es Ingenieurinnen und Ingenieuren, gezielter zu reagieren, bevor Schäden entstehen. Das kann bedeuten, dass eine Brücke zeitweise abgelastet wird – also bewusst einer geringeren Belastung ausgesetzt wird, etwa durch die Sperrung einer Fahrspur oder durch Beschränkungen für Lkw.
Solche Maßnahmen dienen ausdrücklich dazu, die Nutzung der Brücke möglichst lange aufrechtzuerhalten und großflächige Sperrungen zu vermeiden. Entscheidend ist dabei, dass diese Beschränkungen konsequent eingehalten werden. Denn selbst einzelne übergewichtige Lkw können die Tragstruktur so stark belasten, dass sie vorzeitig gesperrt oder komplett erneuert werden muss – mit allen Folgen für Verkehr und Anwohnende.
Frühwarnsystem für Brücken
Beim KI-gestützten Monitoring erfassen Sensoren fortlaufend die Schwingungen und Dehnungen einer Brücke. So lässt sich erkennen, wie sich das Bauwerk unter wechselnden Belastungen und Witterungsbedingungen verhält. Der Algorithmus lernt, was für jede Brücke das „Normverhalten“ ist. Treten Abweichungen auf – etwa durch Rissbildung, Materialermüdung oder übermäßige Belastung –, gibt das System automatisch eine Warnung aus. Alle Daten werden in einem Online-Dashboard mit Ampelfarben visualisiert und in Echtzeit mit Handlungsempfehlungen an die Prüfingenieurinnen und -ingenieure der Autobahn GmbH übermittelt. So kann bei Auffälligkeiten schnell reagiert werden.
