Von außen ist nichts zu sehen, doch der Druck auf die Brücke steigt stetig. Wissenschaftler*innen der Berliner Hochschule für Technik (BHT) haben an einem Stahlträger eine Hydraulikpresse montiert, die nun auf die darunterliegende Fahrbahn drückt. Im Schneckentempo gibt sie nach – Millimeter für Millimeter. Mit ihr bewegen sich auch die an der Brücke installierten Antennen, auf die es bei den Belastungstests ankommt. Die Empfänger werten Signale von Satellitensystemen wie GPS und anderen Navigationsdiensten (Global Navigation Satellite System, GNSS) aus.
Prof. Dr. Jens Kickler und Prof. Dr. Werner Stempfhuber, beide Fachbereich III –Bauingenieur- und Geoinformationswesen, gehen der Frage nach, ob die Antennen selbst Millimeterbewegungen präzise bestimmen können. Dies ist notwendig, wenn sich die Bausubstanz bei Hitze ausdehnt oder Schäden die Struktur verformen. Kickler betont:
„Man muss sich das klarmachen: Die Satelliten kreisen 20.000 Kilometer über der Erde und mit ihrer Hilfe wollen wir Verschiebungen fast auf den Millimeter genau bestimmen.“
Ihren Ansatz erprobten die Wissenschaftler im September 2025 an einer Brücke, die die Technische Universität Dresden in Bautzen errichten ließ. An dem „openLAB“ genannten Spannbetonbau untersuchen Forscher*innen verschiedener Organisationen, wie sich der Bauzustand von Brücken lückenlos und in Echtzeit überwachen lässt. Auch KI-Algorithmen sollen zum Einsatz kommen.
5.800 Brücken mit Sanierungsbedarf
Wie wichtig ein Echtzeit-Brückenmonitoring wäre, zeigt die Statistik: Von 40.000 Brücken an Autobahnen und Bundesstraßen waren 5.800 im Jahr 2019 in einem sanierungsbedürftigen Zustand. Ein wesentlicher Grund ist dem Bundesverkehrsministerium zufolge das Alter. Fast die Hälfte aller Brücken wurde zwischen 1960 und 1985 gebaut. Witterung, Verkehr und Materialermüdung haben ihnen stark zugesetzt. Brücken werden zwar regelmäßig kontrolliert, doch dies ist zeit- und personalaufwendig – und die Überwachung liefert nur Momentaufnahmen.
Für die Erfassung von Live-Positionsdaten installierten die BHT-Forscher fünf GNSS-Antennen der Forschungsbrücke, die für das Projekt vom Fraunhofer-Institut entwickelt wurden. Um kleinste Bewegungen erkennen zu können, musste das Team zuvor die zugrunde liegenden mathematischen Verfahren überarbeiten. Um die Sensorgenauigkeit zu prüfen, wurde die Brücke bei den Belastungstests gezielt verformt. Anschließend bestimmten die Wissenschaftler*innen die neue Lage der Antennen mit einem Laserentfernungsmessgerät.
Billiger als herkömmliche Verfahren
Das Ergebnis: Sowohl GNSS- als auch Referenzmessung lieferten deckungsgleiche Positionsangaben – und zwar millimetergenau. Ein weiterer Test an einer Straßenbrücke in Worms bestätigte die Ergebnisse. Weitere Versuche soll folgen. „Unser automatisiertes Echtzeit-Monitoring funktioniert und liefert kontinuierliche Messwerte, ohne dass ein Mensch vor Ort sein muss“, sagt Jens Kickler. Mit dem Ansatz könne jede Veränderung möglichst früh erkannt und das Risiko von Schäden oder Einstürzen reduziert werden.
Im nächsten Schritt plant das Forschungsteam, die Hardware weiterzuentwickeln: Es soll ein Prototyp entstehen, ausgerüstet mit Solarpanel, Batterie und automatischer Datenkommunikation. Ziel ist ein Produkt, das nach der Installation an einer Brücke selbstständig arbeitet. Bei neuen Brücken könnten die Antennen bereits beim Bau integriert werden.
Die BHT-Professoren sehen in ihrem Ansatz kommerzielles Potenzial: Das System sei laut Kickler kostengünstiger und effizienter als klassische Vermessungsmethoden.
Brücke openLAB und Forschungsprojekt IDA-KI
Die Forschungsbrücke „openLAB“ ist eine 45 Meter lange und 4,5 Meter breite Spannbetonbrücke, die 2025 auf dem Firmengelände der Hentschke Bau GmbH in Bautzen errichtet wurde. Sie ist mit moderner Sensortechnik ausgestattet, die eine lückenlose Überwachung in Echtzeit ermöglichen soll. Mit openLAB sollen Algorithmen für die automatisierte Auswertung und Bewertung von Monitoringdaten in der Praxis angewandt und überprüft werden.
Die Brücke ist Teil des Projekts „Automatisierte Bewertung der Monitoringdaten von Infrastrukturbauwerken“ (IDA-KI), das das Bundesverkehrsministerium mit 3,85 Millionen Euro vom fördert.