Bauen im Bestand hat bei heutigen Bauaufgaben einen nicht mehr zu vernachlässigbaren Anteil eingenommen. Aufgrund erhöhter Deckenlasten in Gebäuden durch Nutzungsänderungen oder erhöhter Verkehrsdichten auf Brücken wird dabei eine statische Neuberechnung nach aktuell geltendem Normenwerk notwendig. Dazu ist eine möglichst genaue und realitätsnahe Kenntnis des Belastungszustandes der zu untersuchenden Bauwerke unabdingbar. Oftmals ergibt ein konventionell geführter Nachweis dabei keine ausreichende Tragfähigkeit oder dieser ist aufgrund fehlender Bauwerksunterlagen erschwert zu führen. In diesem Fall werden bisher aufwendige Probebelastungen durchgeführt, mit Hilfe derer das wirkliche Tragverhalten eines Bauwerks untersucht wird. Dadurch können für Neubauten zu verwendende Annahmen entfallen und die vorhandenen Tragwerksreserven lassen sich ausnutzen. Mit dem in dieser Arbeit vorgestellten Verfahren der Spannungs- und Schnittgrößenermittlung in Stahlbauteilen mittels zerstörungsfreiem Ultraschallprüfverfahren können diese hohen Aufwendungen reduziert werden und es lassen sich wirtschaftlich und schnell die vorhandenen Belastungszustände bestehender Stahlbauwerke bestimmen. Dazu wird das Verfahren der Ultraschall- Spannungsermittlung an Baustahlträgern untersucht. Es wird auf die Besonderheiten desWerkstoffs Baustahl eingegangen und die speziellen baupraktischen Einflüsse werden betrachtet. In Laborversuchen werden die Ultraschallwellen auf ihre Genauigkeit und ihre Reproduzierbarkeit hin überprüft sowie der akusto- elastische Kennwert ermittelt, welcher der Ultraschallwellengeschwindigkeit im Baustahl den vorhandenen Spannungswert zuordnet. Somit können Längsbiegespannungen und Schubspannungen belasteter Träger ermittelt werden. Um die Messergebnisse auf nutzbare Ergebnisse für das gültige Format des zu führenden Tragfähigkeitsnachweises zu übertragen, wird eine stochastische Aufbereitung der Messdaten vorgenommen. Aus den gemessenen Spannungen können die Schnittgrößenverläufe verschiedener vorhandener Belastungszustände stochastisch geschätzt werden. Das Sicherheitskonzept des Bauwesens wird auf die Verwendung dieser Schnittgrößenverläufe adaptiert. Mit Hilfe von Messungen an ermittelten nachweisrelevanten Messstellen steht ein Messsystem und -verfahren zur Verfügung, mit welchem zerstörungsfreie Tragfähigkeitsnachweise an bestehenden Stahlbauwerken nach aktuell gültigem Normenwerk geführt werden können. In Praxiseinsätzen während der Entwicklung wird die Handhabbarkeit des Ultraschall- Messsystems validiert und es werden Optimierungsmöglichkeiten abgeleitet.