Minisymposium
MS20: Maschinelles Lernen im Bauwesen
- Michael Kraus (Baustatik / ISM+D, TU Darmstadt, Darmstadt)
- Michael Kaliske (Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke, TU Dresden, Dresden)
- Steffen Freitag (Institut für Baustatik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe)
MS20: Maschinelles Lernen im Bauwesen
Freitag, 29. Mai 2026; 13:30 - 15:30 Uhr in HSZ/0004
13:30
Daten- und physikbasierte modulare Modellierung für frühe Entwurfsphasen
Thies Mattes Buschke (TU Braunschweig), Sebastian Gagesch (ZM-I München), Roland Wüchner (TU München)

Kurzfassung:
Tragwerksentwürfe früher Planungsphasen erfolgen unter Unsicherheit, wenig Informationen und Zeitdruck, was oft zu Überdimensionierung führt. Wir stellen eine modulare hybride Methode für die optimierte Entwurfsfindung in frühen Planungsphasen vor. Sie verknüpft Struktur- und Bemessungsmodelle sowie reale Bauteildaten. In dieser Studie wird die Kopplung physik-informierter Strukturersatzmodelle zur Abbildung modularer Gesamtstrukturen untersucht.
Daten- und physikbasierte modulare Modellierung für frühe Entwurfsphasen
Thies Mattes Buschke (TU Braunschweig), Sebastian Gagesch (ZM-I München), Roland Wüchner (TU München)

Kurzfassung:
Tragwerksentwürfe früher Planungsphasen erfolgen unter Unsicherheit, wenig Informationen und Zeitdruck, was oft zu Überdimensionierung führt. Wir stellen eine modulare hybride Methode für die optimierte Entwurfsfindung in frühen Planungsphasen vor. Sie verknüpft Struktur- und Bemessungsmodelle sowie reale Bauteildaten. In dieser Studie wird die Kopplung physik-informierter Strukturersatzmodelle zur Abbildung modularer Gesamtstrukturen untersucht.
13:50
Maschinelles Lernen und generative Künstliche Intelligenz bei Dlubal Software und ihren Produkten – Baupraktische Erfahrungen an Beispielen
Daniel Dlubal (Dlubal Software), Georg Dlubal (Dlubal Software), Jaroslav Broz (Dlubal Software), Heet Rojivadiya (Dlubal Software), Andreas Niemeier (Dlubal Software), Isamu Lautenschläger (TU Darmstadt), Michael Kraus (TU Darmstadt)

Kurzfassung:
In diesem Beitrag werden Entwicklungen von Maschinellem Lernen und generativer KI in Dlubal Software-Produkten vorgestellt: Optimierung parametrischer Tragstrukturen mit genetischen Algorithmen oder Autoencoder-Netzen sowie die Entwicklung von „MIA“, einer integrierten KI-Assistenz. Beispiele zur Modellbildung, FEM-Erstellung und Nachweisführung zeigen den Stand der Technik,Zukunftspotenziale und Herausforderungen an der Mensch-Maschine-Schnittstelle.
Maschinelles Lernen und generative Künstliche Intelligenz bei Dlubal Software und ihren Produkten – Baupraktische Erfahrungen an Beispielen
Daniel Dlubal (Dlubal Software), Georg Dlubal (Dlubal Software), Jaroslav Broz (Dlubal Software), Heet Rojivadiya (Dlubal Software), Andreas Niemeier (Dlubal Software), Isamu Lautenschläger (TU Darmstadt), Michael Kraus (TU Darmstadt)

Kurzfassung:
In diesem Beitrag werden Entwicklungen von Maschinellem Lernen und generativer KI in Dlubal Software-Produkten vorgestellt: Optimierung parametrischer Tragstrukturen mit genetischen Algorithmen oder Autoencoder-Netzen sowie die Entwicklung von „MIA“, einer integrierten KI-Assistenz. Beispiele zur Modellbildung, FEM-Erstellung und Nachweisführung zeigen den Stand der Technik,Zukunftspotenziale und Herausforderungen an der Mensch-Maschine-Schnittstelle.
14:10
A CNN-based Approach for Reliable Concrete Pavement Damage Maps
Hellen Garita-Durán (TU Dresden), Tania Ávila-Esquivel (University of Costa Rica), Michael Kaliske (TU Dresden)

Kurzfassung:
The research compares traditional field and photogrammetric Pavement Condition Index (PCI) surveys using a statistical analysis, revealing systematic deviations. To address this, a convolutional neural network-based system for damage segmentation in concrete pavements is presented. Image-based metrics and practical implementation aspects are discussed to illustrate the potential and limitations of machine learning in structural asset management.
A CNN-based Approach for Reliable Concrete Pavement Damage Maps
Hellen Garita-Durán (TU Dresden), Tania Ávila-Esquivel (University of Costa Rica), Michael Kaliske (TU Dresden)

Kurzfassung:
The research compares traditional field and photogrammetric Pavement Condition Index (PCI) surveys using a statistical analysis, revealing systematic deviations. To address this, a convolutional neural network-based system for damage segmentation in concrete pavements is presented. Image-based metrics and practical implementation aspects are discussed to illustrate the potential and limitations of machine learning in structural asset management.
14:30
Entwicklung, Validierung und Praxiserprobung eines KI-Assistenten zur Bemessung von Metall-unterkonstruktionen für Photovoltaikanlagen
Johannes Köppl (Köppl Ingenieure Planung und Beratung im Bauwesen GmbH), Stefan Madlindl (HEMARACK GmbH), Michael Buchner (ZM-I Regensburg GmbH), Johannes Altmann (ZM-I Regensburg GmbH), Michael Kraus (ZM-I KI)

Kurzfassung:
Photovoltaikanlagen werden unter hohem Zeit- und Kostendruck bemessen. Dieses Projekt entwickelte dafür einen KI-gestützten Bemessungsassistenten für Metallunterkonstruktionen. Ein konditionaler Autoencoder wird dabei auf Daten aus FEM-Berechnungen und Kostenkalkulationen trainiert und prognostiziert in Echtzeit Metallprofile nebst Spannungen und Verformungen. Das Tool integriert RFEM und Inventor und bietet ein Web-Frontend für automatisierte Planung
Entwicklung, Validierung und Praxiserprobung eines KI-Assistenten zur Bemessung von Metall-unterkonstruktionen für Photovoltaikanlagen
Johannes Köppl (Köppl Ingenieure Planung und Beratung im Bauwesen GmbH), Stefan Madlindl (HEMARACK GmbH), Michael Buchner (ZM-I Regensburg GmbH), Johannes Altmann (ZM-I Regensburg GmbH), Michael Kraus (ZM-I KI)

Kurzfassung:
Photovoltaikanlagen werden unter hohem Zeit- und Kostendruck bemessen. Dieses Projekt entwickelte dafür einen KI-gestützten Bemessungsassistenten für Metallunterkonstruktionen. Ein konditionaler Autoencoder wird dabei auf Daten aus FEM-Berechnungen und Kostenkalkulationen trainiert und prognostiziert in Echtzeit Metallprofile nebst Spannungen und Verformungen. Das Tool integriert RFEM und Inventor und bietet ein Web-Frontend für automatisierte Planung
14:50
Physik-informierte Künstliche Intelligenz für die lineare und {geometrisch; materiell} nichtlineare Strukturmechanik von Tragwerken
Michael Kraus (TU Darmstadt)

Kurzfassung:
Dieser Beitrag beleuchtet die Formulierung und das Training Physik-Informierter Neuronaler Netze gegenüber Tiefen-Operator-Netzwerken für {geometrisch; materiell} nichtlineare Tragwerke in Form von Balken, Scheiben oder Platten der modernen Strukturmechanik.
Physik-informierte Künstliche Intelligenz für die lineare und {geometrisch; materiell} nichtlineare Strukturmechanik von Tragwerken
Michael Kraus (TU Darmstadt)

Kurzfassung:
Dieser Beitrag beleuchtet die Formulierung und das Training Physik-Informierter Neuronaler Netze gegenüber Tiefen-Operator-Netzwerken für {geometrisch; materiell} nichtlineare Tragwerke in Form von Balken, Scheiben oder Platten der modernen Strukturmechanik.
15:10
Effektive Modellierung von Flächentragwerken mit zeitabhängigem Materialverhalten auf Basis künstlicher neuronaler Netze
Jeremy Geiger (Karlsruher Institut für Technologie), Werner Wagner (Karlsruher Institut für Technologie), Steffen Freitag (Karlsruher Institut für Technologie (KIT))

Kurzfassung:
Flächentragwerke mit komplexer Mikrostruktur und zeitabhängigem Materialverhalten können mithilfe von Mehrskalenlösungen modelliert werden. Die zugrunde liegende numerische Homogenisierung wird genutzt, um eine Datenbasis für das Training eines künstlichen neuronalen Netzes zu erzeugen. Dieses dient anschließend als effektives Materialmodell für beschleunigte FE-Berechnungen. Am Beispiel einer Hohlkörperdecke wird die Leistungsfähigkeit demonstriert.
Effektive Modellierung von Flächentragwerken mit zeitabhängigem Materialverhalten auf Basis künstlicher neuronaler Netze
Jeremy Geiger (Karlsruher Institut für Technologie), Werner Wagner (Karlsruher Institut für Technologie), Steffen Freitag (Karlsruher Institut für Technologie (KIT))

Kurzfassung:
Flächentragwerke mit komplexer Mikrostruktur und zeitabhängigem Materialverhalten können mithilfe von Mehrskalenlösungen modelliert werden. Die zugrunde liegende numerische Homogenisierung wird genutzt, um eine Datenbasis für das Training eines künstlichen neuronalen Netzes zu erzeugen. Dieses dient anschließend als effektives Materialmodell für beschleunigte FE-Berechnungen. Am Beispiel einer Hohlkörperdecke wird die Leistungsfähigkeit demonstriert.
