Globale Markttrends zur Überwachung der strukturellen Gesundheit, Prognosebericht 2025-2037
Der Markt für Strukturintegritätsüberwachung soll Prognosen zufolge von 3,6 Milliarden USD auf 32,5 Milliarden USD wachsen und im Prognosezeitraum zwischen 2025 und 2037 eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von über 18,5 % aufweisen. Im Jahr 2025 wird der Branchenwert der Strukturintegritätsüberwachung auf 398,17 Millionen USD geschätzt.
Der Markt wird hauptsächlich durch die zunehmende Alterung und den Verfall der Infrastruktur weltweit angetrieben. Viele Länder weltweit stehen vor der Herausforderung alternder Tunnel, Brücken und Gebäude, was zu verstärkten Investitionen in SHM-Systeme zur Früherkennung struktureller Probleme führt. In den USA bewertete der Bericht der American Society of Civil Engineers (ASCE) aus dem Jahr 2021 die US-Infrastruktur mit der Note C, da 42 % der Brücken 50 Jahre alt sind. Als Reaktion darauf wurden im Rahmen des parteiübergreifenden Infrastrukturgesetzes von 2021 40 Milliarden US-Dollar für Brückenreparaturen bereitgestellt, ein Teil davon insbesondere für die Entwicklung fortschrittlicher SHM-Technologien.
Die zunehmende Häufigkeit von Naturkatastrophen und spektakulären Bauwerkseinstürzen hat die Notwendigkeit strenger, fortschrittlicher Überwachungssysteme zur Gewährleistung der strukturellen Stabilität und zur Verhinderung von Todesfällen verdeutlicht. SHM hilft, frühzeitige Warnsignale für strukturelle Belastungen oder Schäden zu erkennen, wodurch katastrophale Ausfälle verhindert und Leben gerettet werden können. Daher nimmt der Einsatz von SHM-Systemen in Hochrisikobereichen und Sektoren wie Verkehr, Energie und öffentlicher Infrastruktur zu. Nach dem Einsturz einer Wohnanlage in Surfside, Florida, im Jahr 2021, bei dem 98 Menschen ums Leben kamen, führten US-Bundesstaaten wie Florida und New York obligatorische Bauinspektionen und -überwachungen für Gebäude ab einem bestimmten Alter ein. Dies fördert die Einführung von SHM im Wohn- und Gewerbeimmobiliensektor.
Wachstumstreiber und Herausforderungen im Bereich der Strukturüberwachung
Wachstumstreiber
- Staatliche Vorschriften und Infrastrukturinvestitionsprogramme: Nationale und internationale Richtlinien und Vorschriften zwingen öffentliche und private Akteure zur Implementierung von Bauwerksüberwachungssystemen, um die Einhaltung von Sicherheitsstandards zu gewährleisten. Viele Länder schreiben Bauwerksinspektionen vor und fördern die Integration von SHM-Lösungen. Die Richtlinie (EU) 2020/1057 der Europäischen Union schreibt vor, dass Brücken und Verkehrsinfrastruktur innerhalb des Transeuropäischen Verkehrsnetzes (TEN-V) strenge Sicherheits- und Inspektionsnormen erfüllen müssen. Daher haben Deutschland und Frankreich Pilotprogramme zur SHM-Erfolgsmessung gemäß diesen Richtlinien eingeführt.
- Technologische Fortschritte bei Sensoren, IoT und KI: Innovationen in Mobilfunknetzen, KI-gestützter prädiktiver Analytik und Echtzeit-Cloud-Monitoring-Systemen haben die Genauigkeit und Kosteneffizienz von SHM-Systemen deutlich verbessert. Diese Technologien erweitern die Implementierung von Strukturintegritätsüberwachung (SHM) in neue, vielfältige Bereiche, darunter Smart Cities, Offshore-Plattformen und Hochhausbau. Im Jahr 2023 führten Huawei und die Stadtverwaltung Shenzhen ein KI-basiertes SHM-System ein, um über 300 wichtige Brücken und Tunnel zu überwachen. Mithilfe von 5G, Cloud Computing und KI werden Risse und Vibrationsanomalien in Echtzeit erkannt.
Wichtige technologische Innovationen im Markt für Strukturintegritätsüberwachung (SHM)
Der SHM-Markt entwickelt sich rasant, angetrieben durch die Einführung modernster Technologien wie KI, dem Internet der Dinge (IoT), drahtlosen Sensornetzwerken, drohnenbasierten Inspektionen und Blockchain. Diese Fortschritte verbessern die Präzision, Betriebseffizienz und Prognosefähigkeit von SHM-Systemen in verschiedenen Branchen erheblich. Die folgende Tabelle zeigt einige der führenden Unternehmen bzw. Regionen, die technologische Innovationen einführen.
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Technologietrend |
Branchenweite Einführung & Auswirkungen |
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KI & ML |
Wird in 27 % der SHM-Systeme für prädiktive Analysen und frühzeitige Fehlererkennung eingesetzt. |
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Drahtlose Sensornetzwerke |
Wird in 32 % der neuen Systeme eingesetzt und senkt so die Installations- und Wartungskosten. |
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Drohneninspektionen |
Ermöglichen Sie schnellere und sicherere Sichtprüfungen mit Wärmebild- und hochauflösender Bildgebung. |
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Blockchain |
Sichert SHM-Daten durch transparente, manipulationssichere Aufzeichnung. |
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IoT-Integration |
Echtzeitüberwachung durch vernetzte Sensoren ermöglicht schnellere Reaktion auf strukturelle Probleme. |
KI- und ML-Trends im globalen Markt für Strukturüberwachung (SHM)
KI und ML transformieren das SHM, indem sie eine schnellere und genauere Anomalieerkennung und Wartungsprognose ermöglichen. Deep-Learning-Modelle wie CNNs verarbeiten komplexe Daten wie Dehnungs- und Schwingungssignale, um potenzielle Fehler frühzeitig zu erkennen. Führende Unternehmen nutzen KI für Struktursimulationen, Lieferkettenoptimierung und digitale Zwillinge – virtuelle Modelle, die die Leistung in Echtzeit vorhersagen. Diese Innovationen verbessern Inspektionsgeschwindigkeit, Genauigkeit und Compliance und reduzieren gleichzeitig Ausfallzeiten und Betriebskosten. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele.
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Unternehmen |
KI & ML-Integration |
Ergebnis |
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Civils.ai |
KI-Simulationen anhand britischer Brückendaten |
44 % schnellere Brückenintegrität Bewertungen |
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Senceive |
ML in drahtlosen Knoten zur Anomalieerkennung |
32 % schnellere Erkennung als manuelle Methoden |
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Altair |
Deep Learning zur Erkennung von Schwingungsmustern |
30 % höhere Genauigkeit bei der Fehlererkennung |
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Hexagon AB |
KI für die SHM-Sensorversorgung Optimierung der Lieferkette |
20 % geringere Logistikkosten |
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Strainstall |
Prädiktive KI für die Offshore-Wartungsplanung |
36 % bessere Wartungsplanung, weniger Ausfallzeiten |
Einschränkungen
- Hohe Anschaffungskosten und komplexe Integration: Eine der größten Herausforderungen auf dem Markt sind die hohen Anschaffungskosten und die komplexe Systemintegration. Die Implementierung eines umfassenden SHM-Systems erfordert Kosten für moderne Sensoren, Datenerfassungsgeräte, Kommunikationsinfrastruktur, Softwareplattformen und Fachkräfte. Zudem kann die Integration dieser Systeme in die bestehende Infrastruktur technisch schwierig und zeitaufwändig sein. Diese hohen Anschaffungskosten können die Akzeptanz insbesondere bei kleinen und mittleren Anlagenbetreibern oder in Regionen mit begrenzten finanziellen Mitteln einschränken. Zudem ist die Kapitalrendite, obwohl sie durch Risikominimierung und Wartungsoptimierung langfristig beträchtlich ist, möglicherweise nicht sofort ersichtlich.
Markt für strukturelle Gesundheitsüberwachung: Wichtige Erkenntnisse
| Berichtsattribut | Einzelheiten |
|---|---|
|
Basisjahr |
2024 |
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Prognosejahr |
2025–2037 |
|
CAGR |
18,5 % |
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Marktgröße im Basisjahr (2024) |
3,6 Milliarden US-Dollar |
|
Prognostizierte Marktgröße für das Jahr 2037 |
32,5 Milliarden US-Dollar |
|
Regionaler Umfang |
|
Segmentierung der Strukturüberwachung
Technologie (Kabelgebundene SHM-Systeme, Drahtlose SHM-Systeme)
Das Segment der kabelgebundenen SHM-Systeme im Bereich der Strukturüberwachung wird aufgrund ihrer überlegenen Datengenauigkeit und Zuverlässigkeit bis Ende 2037 voraussichtlich einen Marktanteil von 60 % erreichen. Diese Systeme nutzen in der Regel physische Verbindungen wie Koaxialkabel und Glasfaser zur Datenübertragung und gewährleisten eine kontinuierliche, unterbrechungsfreie Signalübertragung. Die Fähigkeit, ein dichtes Sensornetzwerk zu unterstützen und eine unterbrechungsfreie Stromversorgung zu gewährleisten, macht sie ideal für eine langfristige, konsistente Überwachung.
Endanwendung (Zivile Infrastruktur, Luft- und Raumfahrt, Energie, Bergbau, Schifffahrt)
Der Bereich der zivilen Infrastruktur wird im Prognosezeitraum voraussichtlich einen Anteil von 35 % halten, da die Überwachung alternder Bauwerke wie Brücken, Tunnel und Dämme dringend erforderlich ist. Die konsistente Überwachung gewährleistet die öffentliche Sicherheit und verhindert katastrophale Ausfälle und damit Todesfälle. Regierungen weltweit investieren massiv in diese Technologien, um strenge Sicherheitsvorschriften einzuhalten und die Lebensdauer kritischer Infrastrukturen zu verlängern. Darüber hinaus verbessert die Integration fortschrittlicher Technologien wie IoT, KI und intelligenter Sensoren die Echtzeitüberwachung und macht SHM-Systeme effizienter und kostengünstiger. Die zunehmende Häufigkeit von Naturkatastrophen und die Bedeutung der Katastrophenresilienz unterstreichen die Bedeutung von Strukturüberwachungssystemen (SHM) in der zivilen Infrastruktur.
Unsere detaillierte Analyse des globalen Marktes für Strukturüberwachung umfasst die folgenden Segmente:
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Technologie |
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Endanwendung |
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Komponente |
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Angebot |
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Anwendung |
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Vishnu Nair
Head - Global Business DevelopmentPassen Sie diesen Bericht an Ihre Anforderungen an – sprechen Sie mit unserem Berater für individuelle Einblicke und Optionen.
Branche der Strukturüberwachung: Regionale Zusammenfassung
Marktanalyse Nordamerika
Der nordamerikanische Markt wird aufgrund erheblicher Investitionen in Infrastrukturausbau und -instandhaltung bis 2037 voraussichtlich einen Marktanteil von 38,2 % erreichen. Das Marktwachstum wird durch den dringenden Bedarf an der Überwachung alternder Infrastruktur wie Brücken, Dämmen und Tunneln vorangetrieben, um die öffentliche Sicherheit zu gewährleisten und Wartungspläne zu optimieren. Die Integration von KI, IoT und drahtlosen Sensorsystemen hat die Live-Überwachungsmöglichkeiten verbessert und SHM-Systeme effizienter und kostengünstiger gemacht. So hat beispielsweise das Illinois Structural Health Monitoring Project einen großen Beitrag zur Entwicklung kostengünstiger drahtloser Sensornetzwerke für die Echtzeitüberwachung ziviler Infrastruktur geleistet und damit das Engagement der Region für Innovationen in diesem Sektor unterstrichen.
In den USA dürfte der Markt für Strukturüberwachung aufgrund der alternden Infrastruktur des Landes, die eine präzise Echtzeitüberwachung erfordert, um katastrophale Ausfälle zu verhindern, deutlich wachsen. Regierungsinitiativen wie das U.S. Army Corps of Engineers waren maßgeblich an der Entwicklung von Sensoren beteiligt, die kontinuierlich Informationen über den Zustand kritischer Infrastrukturkomponenten liefern. Jüngste Branchenentwicklungen, wie die Partnerschaft zwischen Kinemetrics und National Instruments zur Verbesserung von Überwachungstechnologien mithilfe fortschrittlicher Datenanalysen, unterstreichen den Fokus des Landes auf die Integration innovativer Lösungen zur Stärkung der Infrastrukturresilienz.
Marktanalyse Asien-Pazifik
Der Asien-Pazifik-Raum wird aufgrund der Urbanisierung und der steigenden Nachfrage nach hochwertiger Infrastruktur zwischen 2025 und 2037 voraussichtlich einen Marktanteil von 25 % erreichen. Führende Länder der Region wie Indien, Japan und Südkorea investieren in den Ausbau ihrer Infrastruktur, darunter Brücken, Gebäude und Tunnel. Dies unterstützt den Einsatz von Systemen zur Strukturüberwachung, um die Sicherheit und Stabilität der Infrastruktur zu gewährleisten. Die zunehmende Zahl von Naturkatastrophen und Strukturproblemen unterstreicht zudem die Bedeutung der Echtzeitüberwachung. In Japan beispielsweise begünstigen häufige Erdbeben und Naturkatastrophen den Einsatz von SHM-Technologien zum Schutz hochrangiger Bauwerke. Das Wachstum von Smart Cities fördert zudem die Integration von SHM-Systemen in die moderne Stadtplanung.
Der SHM-Markt in China wächst dank moderner Infrastrukturinitiativen und strenger Sicherheitsvorschriften. Regierungsmaßnahmen wie die Belt and Road Initiative zur Modernisierung der Infrastruktur haben die schnelle Einführung von SHM-Systemen in großen Bauprojekten vorangetrieben. Dies verbessert die Sicherheit und Langlebigkeit dieser kritischen Infrastrukturen. Die Bauwirtschaft spielt zudem eine Schlüsselrolle in der Wirtschaft und motiviert sowohl den öffentlichen als auch den privaten Sektor zum Einsatz fortschrittlicher Überwachungstechnologien. Durch die Priorisierung proaktiver Wartung und Echtzeit-Datenanalyse erhöht das Land die Zuverlässigkeit und Lebensdauer seiner Infrastruktur.
Unternehmen, die den Markt für Strukturüberwachung dominieren
- Unternehmensübersicht
- Geschäftsstrategie
- Wichtige Produktangebote
- Finanzen Leistung
- Leistungskennzahlen
- Risikoanalyse
- Jüngste Entwicklung
- Regionale Präsenz
- SWOT-Analyse
Der Markt ist geprägt von einer Vielzahl globaler Akteure mit jeweils eigenen Stärken. Marktführer wie Siemens AG und Nova Metrix LLC bieten integrierte SHM-Lösungen mit fortschrittlicher Sensorik und Analyse. Innovatoren wie National Instruments und Acellent Technologies konzentrieren sich auf Echtzeit-Entwicklungen von Hard- und Software. Europäische Unternehmen wie COWI A/S und SIXENSE bieten Engineering- und spezialisierte SHM-Dienstleistungen an, während Unternehmen wie Structural Monitoring Systems Plc. (Australien) und Element Materials Technology (Großbritannien) Nischenlösungen für Überwachung und Zertifizierung anbieten. Der Markt entwickelt sich rasant, angetrieben von technischen Innovationen und steigenden Anforderungen an die Infrastruktursicherheit. Nachfolgend finden Sie eine Liste der weltweit führenden Unternehmen.
|
Firmenname |
Land |
Geschätzter Marktanteil (%) |
|
Siemens AG |
Deutschland |
13 % |
|
Nova Metrix LLC |
USA |
12 % |
|
National Instruments Corp. |
USA |
10 % |
|
Acellent Technologies, Inc. |
USA |
8 % |
|
Campbell Scientific Inc. |
USA |
7 % |
|
COWI A/S |
Dänemark |
XX% |
|
Structural Monitoring Systems Plc. |
Australien |
XX% |
|
Hottinger Brüel & Kjær (HBK) |
Deutschland |
XX% |
|
Digitexx Data Systems, Inc. |
USA |
XX% |
|
Geocomp Corporation |
USA |
XX% |
|
Kinemetrics, Inc. |
USA |
XX% |
|
SIXENSE |
Frankreich |
XX% |
|
GeoSIG Ltd. |
Schweiz |
XX% |
|
RST Instruments Ltd. |
Kanada |
XX% |
|
Elementmaterialtechnologie |
Großbritannien |
XX % |
Nachfolgend sind die Bereiche aufgeführt, die die einzelnen Unternehmen im Markt für Strukturüberwachung abdecken:
Neueste Entwicklungen
- Im Februar 2025 präsentierte Siemens auf der IMAC 2025-Konferenz bahnbrechende Forschungsergebnisse zur Verbesserung von Schwingungsmesstechniken. Das Team stellte eine fortschrittliche Methode der virtuellen Punkttransformation (VPT) vor, die den Frequenzbereich von Schwingungsmessungen um über 30 % erweitert. Diese Innovation soll die Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Strukturbewertungen in komplexen Ingenieurprojekten verbessern.
- Im September 2023 präsentierte Acellent Technologies sein Rotorcraft-Überwachungssystem auf dem International Workshop on Structural Health Monitoring an der Stanford University. Das System, das bereits von den norwegischen Streitkräften eingesetzt wird, demonstrierte Echtzeit-Überwachungsfunktionen für alternde Hubschrauberflotten und unterstrich Acellents Engagement für die Weiterentwicklung von SHM-Technologien in der Luft- und Raumfahrt.
Autorenangaben: Abhishek Verma
- Report ID: 173
- Published Date: Jun 24, 2025
- Report Format: PDF, PPT
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Strukturelle Zustandsüberwachung Umfang des Marktberichts
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