Forschungsprojekt HyBridGen: Brückenplanung mit KI-Generator

Neuer KI-Brücken-Generator soll Planungen verständlicher und Bürgerbeteiligung einfacher machen

26.07.2024 - Dresden

Forschungsprojekt HyBridGen: Brückenplanung mit KI-Generator

Ob Schwer- und Verkehrslast oder Wetter- und Temperaturschwankungen - um sichere, langlebige Brücken zu planen, gilt es unzählige Faktoren zu berücksichtigen. Bislang entwarfen Ingenieurinnen und Ingenieure sie basierend auf ihren Erfahrungen und ihrem Wissen. Das ist vor allem zeitaufwendig und kostenintensiv. Künftig könnte KI die Lösung sein. Das Forschungsprojekt HyBridGen entwickelt derzeit einen weitgehend automatisierten KI-Brückengenerator – den „Hybrid Bridge Generator“.

Brücken sind aus vielen Gründen ein integraler Bestandteil der Infrastruktur: Sie ermöglichen die Überquerung natürlicher Hindernisse und schaffen Verbindungen zwischen Regionen und Gemeinden, was den Austausch von Gütern, Dienstleistungen und Personen fördert sowie die soziale und wirtschaftliche Integration stärkt. Der aktuelle Bauzustand der deutschen Brücken erfordert jedoch zeitnah einen hohen Neubaubedarf. Um diesen zu decken, sind schnelle Planungs- und Genehmigungsprozesse notwendig.

Bisher werden Brücken von Ingenieurinnen und Ingenieuren auf Basis von individuellem Wissen und Erfahrung entworfen. Dies führt einerseits zu Schwankungen der Entwurfsqualität, andererseits sind aufwändige und langwierige Planungsschritte nötig, bevor Bürgerinnen und Bürger leicht verständliche Planungsergebnisse vorgestellt bekommen und somit in Entscheidungen über Infrastrukturmaßnahmen einbezogen werden können.

Brückenentwürfe mit Hilfe von KI

Jetzt startete mit das Verbundforschungsvorhaben „HyBridGen – Hybrid Bridge Generator“, das mit insgesamt 2,7 Millionen Euro vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) im Rahmen der Innovationsinitiative mFUND gefördert wird.

Das Projekt zielt darauf ab, einen weitgehend automatisierten Brückengenerator zu entwickeln. Der Generator soll mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) in der frühen Planungsphase plausible Brückenentwürfe erstellen, die auf verarbeiteten Datensätzen des BMDV, Ingenieurswissen und -erfahrung sowie projektspezifischen Randbedingungen basieren.

Die KI soll die Brückenentwürfe nicht nur generieren, sondern auch erklärbar machen. Dafür wird eine Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) entwickelt, um die in der Regel sehr komplexen und vielschichtigen Infrastrukturprojekte zu entschlüsseln und laienverständlich aufzuarbeiten.

Mit Bürgerbeteiligung Akzeptanz von Infrastrukturbaumaßnahmen verbessern

Den Bürgerinnen und Bürgern können somit Zusammenhänge besser erklärt und verdeutlicht werden, was letztlich die Akzeptanz von Infrastrukturbaumaßnahmen erhöhen soll. Zum Anlernen der KI-Algorithmen wird eine umfassende Datenbank mit interdisziplinären Anforderungen entwickelt. Dazu werden komplexe Methoden der Datenverarbeitung von Baudaten erforscht.

Die Ergebnisse werden zum Ende des Forschungsprojekts in einem Pilotprojekt im Mitteldeutschen Braunkohlerevier durch das Projektkonsortium überprüft.

Forschungsprojekt HyBridGen - Hybrid Bridge Generator

Das Institut für Massivbau der TU Dresden leitet das interdisziplinäre Projektkonsortium. Beteiligt sind außerdem:

Lehrstuhl für Informatik im Bauwesen der Ruhr-Universität Bochum
SSF Ingenieure AG (Halle an der Saale)
A+S Consult GmbH (Dresden)
elevait GmbH & Co. KG (Dresden)
Züblin Stahlbau GmbH (Hosena)
Drees & Sommer (Aachen)
Bundesstiftung Baukultur (Potsdam)

Unterstützt wird das Konsortium durch assoziierte Partner aus dem Infrastrukturbau. Zum Projektbeirat zählen die Landesstraßenbaubehörde Sachsen-Anhalt, die Autobahn GmbH, Allplan GmbH, RWE Power AG und AFRY Deutschland.

Weitere Informationen zum Projekt:

https://bmdv.bund.de/SharedDocs/DE/Artikel/DG/mfund-projekte/hybridgen.html

Quellen: Drees & Sommer, Institut für Massivbau an der TU Dresden, Fotos: Stefan Gröschel / TU Dresden, Stefan Gröschel und elevait GmbH & Co.KG

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