Verkehrsinfrastruktur modernisieren: digitale Workflows für Brücken, Straßen, Tunnel

Die europäische Verkehrsinfrastruktur, die größtenteils zwischen 1960-1980 errichtet wurde, erreicht das Ende ihrer technischen Lebensdauer. Gleichzeitig sind die Verkehrsnetze weitgehend ausgebaut. Länder wie Österreich investieren bereits 54 Prozent ihrer Mittel in Erhaltungsmaßnahmen, mit einer Prognose von 60 Prozent bis 2029. Deutschland plant sogar 69 Prozent der Mittel für Modernisierung und Bestandserhalt. Condition-Based Maintenance kann dabei bis zu 44 Milliarden Euro in den nächsten 20 Jahren einsparen.

Der europäische Markt für Verkehrsinfrastruktur wird 2025 einen Wert von 228,65 Milliarden USD erreichen und mit 4,14 Prozent CAGR (durchschnittliche jährliche Wachstumsrate) bis 2033 wachsen. Dabei dominieren nachhaltige Verkehrsinitiativen durch EU-Verpflichtungen zur Emissionsreduzierung. 147,6 Milliarden USD sind speziell für Straßeninfrastruktur vorgesehen, davon 74,4 Milliarden USD für strukturelle Wartung und Infrastrukturersatz. Die Maintenance-Quote wird in reifen Netzen auf 65-70 Prozent steigen.

Ingenieurbüros sollten sofort eine umfassende BIM-Adoption-Strategie entwickeln und in IoT-basierte Überwachungssysteme investieren. Expertise in nachhaltigen Baumaterialien und CO₂-Bilanzierung wird zunehmend geschäftskritisch. ALLPLAN unterstützt dabei mit direkter Integration zu One Click LCA für Life-Cycle-Assessment und AI-powered Preoptima-Lösungen für Lifecycle-Assessment-Optimierung. Cloud-First-Strategien mit BIMPLUS ermöglichen interdisziplinäre Zusammenarbeit in Echtzeit.

Condition-Based Maintenance bietet ein Einsparpotenzial von mindestens 44 Milliarden Euro über die nächsten 20 Jahre in Europa. Die Lebensdauerverlängerung von Brücken um 10+ Jahre und die Reduktion von Tunnelschließungen um 20-30 Prozent führen zu erheblichen Kosteneinsparungen. IoT-basierte Systeme können ungeplante Ausfälle um 25-30 Prozent reduzieren, während automatisierte Inspektionsmethoden die Kosten für teure Tunnel- und Brückeninspektionen um bis zu 50 Prozent senken.

Building Information Modeling (BIM) schafft eine umfassende digitale Repräsentation physischer und funktionaler Eigenschaften von Infrastrukturbauwerken. Die Bundesregierung in Deutschland hat sich zum Ziel gesetzt, BIM flächendeckend bei Bundesverkehrswegen anzuwenden. BIM ermöglicht transparente, disziplinübergreifende Planungsprozesse, reduziert Fehler und optimiert die Kosteneffizienz. Digital Twins gehen darüber hinaus und integrieren Echtzeitdatenströme für kontinuierliche Überwachung.

Die EU verfolgt das ambitionierte Ziel einer 90-prozentigen Reduktion der Verkehrsemissionen bis 2050. Dies erfordert jährliche Investitionen von 870 Milliarden Euro bis 2030. Die Sustainable and Smart Mobility Strategy sieht vor, den Hochgeschwindigkeits-Schienenverkehr bis 2030 zu verdoppeln und bis 2025 eine Million öffentliche Lade- und Tankstellen zu installieren. Der Verkehrssektor ist derzeit für etwa 25 Prozent der EU-Treibhausgasemissionen verantwortlich.

CBM nutzt Sensoren und KI-Algorithmen zur präzisen Vorhersage von Wartungsbedarfen. Die Technologie kann die Lebensdauer von Brücken um durchschnittlich mehr als 10 Jahre verlängern und Tunnelschließungen um 20-30 Prozent reduzieren.

IoT-Sensoren sammeln kontinuierlich Daten über Vibration, Temperatur und Druck und übertragen diese an cloudbasierte Systeme mit maschinellem Lernen. Studien zeigen, dass IoT-basierte vorausschauende Wartung ungeplante Ausfallzeiten um 25-30 Prozent reduzieren kann. Der globale Markt für Predictive Maintenance erreichte 2022 bereits 5,5 Milliarden US-Dollar und wächst jährlich um 17 Prozent. Einige Betreiber verzeichnen bis zu 70 Prozent weniger ungeplante Stillstände.

Angesichts der Tatsache, dass jährlich 4,4 Milliarden Tonnen Zement produziert werden und dabei so viel CO₂ freisetzen wie 700 Kohlekraftwerke, gewinnen alternative Materialien an Bedeutung. Biologische Baustoffe und 3D-Druck-Technologien können den ökologischen Fußabdruck drastisch reduzieren. Roboter auf Baustellen bohren bereits heute autonom nach Datenspezifikationen, während industrielle Vorfertigung den Fokus auf die Montage vorgefertigter Elemente verlagert.

ALLPLAN bietet eine vollständig integrierte Design-to-Build-Lösung mit AI-basierten Visualisierungstools und Smart Catalog Tools für präzise Mengenermittlungen. Die nahtlose Integration mit BIMPLUS ermöglicht cloudbasierte Zusammenarbeit, während der GIS Connector direkten Import von GIS-Daten ermöglicht. ALLPLAN bietet optimierte Workflows für die Planung von Straßen und unterstützt mit ALLPLAN die parametrische Modellierung von Brücken, Tunneln, Stützmauern und weiteren für die Verkehrsinfrastruktur relevanten Bauwerken.

Ja. Vor allem die Forschungszulage ist interessant: Sie steht grundsätzlich jedem kleinen und mittleren Unternehmen offen. Förderfähig sind Vorhaben, die neuartig, schöpferisch, systematisch geplant, ergebnisoffen und reproduzierbar sind und so zur Gewinnung neuer Erkenntnisse beitragen.