Großgeräte-Initiative: Modularer 1:1-Bauteilprüfstand für interdisziplinäre Forschungen zu Baukonstruktionen und biomechanischer Medizintechnik finanziert
Ein Team aus Professorinnen und Professoren um Prof. Dr.-Ing. Michael Horstmann hat erfolgreich an der zweiten Ausschreibungsrunde (2022) der Großgeräte-Initiative der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für Hochschulen für Angewandte Wissenschaften teilgenommen. Die Frankfurt University of Applied Sciences (Frankfurt UAS) kann durch die eingeworbene Förderung von rund einer Millionen Euro inklusive Programmpauschale einen modularen 1:1-Bauteilprüfstand in Betrieb nehmen und interdisziplinär daran arbeiten. Der Prüfstand soll großformatige Bauteile unter mehraxialen Belastungen vermessen und dabei die Verformungsfelder darstellen. Am Fachbereich Architektur, Bauingenieurwesen, Geomatik werden Baukonstruktionen – z.B. im Research Lab for Sustainable, Lightweight Building Technologies (ReSULT) –, am Fachbereich Informatik und Ingenieurwissenschaften Werkstoffe für die biomechanische Medizintechnik nun auch erkenntnisorientiert erforscht.
„Ich beglückwünsche den Kollegen Professor Michael Horstmann und das interdisziplinäre Projektteam zu dieser erfolgreichen Fördermittel-Einwerbung. Durch die Einrichtung des Bauteilprüfstands wird die Frankfurt UAS fachbereichsübergreifend die bereits aktiv betriebene Forschung der beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler maßgeblich voranbringen und die Qualität zukünftiger Forschungsarbeiten signifikant steigern können“, freut sich Prof. Dr. Susanne Rägle, Vizepräsidentin für Forschung, Weiterbildung und Transfer der Frankfurt UAS. „Zudem zahlt die Hochschule mit der Forschung im Bereich des nachhaltigen Bauens auf eines der gesetzten Ziele ihrer Nachhaltigkeitsstrategie ein. Die Frankfurt UAS unterstützt explizit Forschungsvorhaben zur Nachhaltigkeit in all ihren Dimensionen, schafft dafür ein passendes Umfeld und qualifiziert wissenschaftlichen Nachwuchs. Mit ihren Forschungsergebnissen stellt die Hochschule Lösungen für eine nachhaltige Entwicklung einer zukunftsfähigen Welt bereit.“
Primäres Ziel des Vorhabens ist es, die vorhandene, gute Laborausstattung der beiden Fachbereiche um einen Versuchsstand für 1:1-Bauteilversuche einschließlich photogrammetrischer 3D-Messtechnik zu ergänzen. Dieser wird in der Versuchshalle des Labors für Baustoffe, Bauphysik und Bauwerkserhaltung aufgestellt. Mit diesem kann das Last-Verformungsverhalten von großformatigen Bauteilen mit komplexen Tragwirkungen oder von sonstigen, nicht in den vorhandenen Standardprüfmaschinen prüfbaren Bauteilen untersucht werden. „Der Versuchsstand öffnet somit den Zugang zu Forschungsfragen und -projekten jenseits von Untersuchungen an kleinformatigen, quasi-statisch belasteten Modellkörpern, mit denen zwar das Verhalten von Werkstoffproben auf der Mesoebene mit einfachen linearen Tragwirkungen untersuchbar ist, die aber nur Basis für die Beschreibung komplexerer Tragmechanismen sein können. Die im Aufbau befindlichen Forschungsfelder an der Hochschule können erst mit einer solchen Versuchseinrichtung vollständig wissenschaftlich erschlossen werden“, so Horstmann. Übergeordnete Ziele des Vorhabens sind, die Anzahl an erkenntnisorientierten Forschungsprojekten zu steigern, die Konkurrenzfähigkeit bei der Einwerbung von DFG-Mitteln zu sichern, den wissenschaftlichen, promovierenden Mittelbau auszubauen und signifikant zum Aufbau eines eigenen Promotionszentrums beizutragen. Für den Aufbau, die Inbetriebnahme, deren Anbindung an die vorhandene Geräteinfrastruktur, die Einbindung in den Forschungsbetrieb und die Beratung der Nutzenden wird wissenschaftliches Personal für zwölf Monate beschäftigt.
Durch das Vorhaben sollen zunächst folgende Forschungsfelder in den beiden Fachbereichen unterstützt und aus- bzw. aufgebaut werden: Nachhaltiger Leichtbau (Schwerpunkt ReSULT); Dichte Bauwerke gemäß Wasserhaushaltsgesetz (WHG) und Verordnung zu Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (AwSV); Verbindungs-, Verankerungs- und Befestigungstechnik in dünnwandigen Carbonbetonbauteilen; Stabilität von Stahlbauteilen/Holz-Stahl-Verbundkonstruktionen; Konstruktiver Glasbau; Geotechnik mit Schnittstellen zum Massivbau; Lebensdauermodelle für keramische Strukturteile. Neben dem Antragsverantwortlichen Horstmann, Fachgebiet Massivbau und Konstruktiver Ingenieurbau, der auch die Projektleitung übernimmt, sind folgende Forschende des Fachbereichs Architektur, Bauingenieurwesen, Geomatik beteiligt: Prof. Dr.-Ing. Petra Rucker-Gramm (Baustoffe, Bauphysik, Bauwerkserhaltung und ressourcenoptimiertes Bauen; Schwerpunkt ReSULT); Prof. Dipl.-Ing. Claudia Lüling (Gestalten und Entwerfen, Nachhaltiger Leichtbau; Schwerpunkt ReSULT); Prof. Dr.-Ing. Timo Carl (Digitales Entwerfen und Konstruieren; Schwerpunkt ReSULT); Prof. Dr.-Ing. Agnes Weilandt (Baustatik, Baumechanik und Konstruktiver Ingenieurbau; Schwerpunkt ReSULT); Prof. Dr.-Ing. Mazen Ayoubi (Baustoffe, Bauphysik und Leichtbau); Prof. Dr.-Ing Jörg Reymendt (Massivbau und Konstruktiver Ingenieurbau); Prof. Dr.-Ing. Georg, Geldmacher (Stahlbau, Baumechanik und Baustatik); Prof. Dr.-Ing. Daniel Pfanner (Baumechanik und Massivbau); Prof. Dr.-Ing. Steffen Leppla (Geotechnik: Grundbau und Bodenmechanik). Der Fachbereich Informatik und Ingenieurwissenschaften ist mit Prof. Dr. rer. nat. Peter Weber (Messtechnik, Physik und Mathematik) und Prof. Dr.-Ing. Ulrich Wuttke (Werkstoffkunde) vertreten.
Die speziell auf Hochschulen für Angewandte Wissenschaften (HAW) ausgerichtete Fördermaßnahme der DFG zielt darauf ab, vorhandene gute wissenschaftliche Geräteinfrastruktur mit Blick auf erkenntnisorientierte Forschung zu ergänzen und auszubauen. Im Rahmen der Ausschreibungsrunde 2022 fördert die DFG den Ausbau wissenschaftlicher Geräteinfrastrukturen an 15 [Hochschulen für Angewandte Wissenschaften (HAW) |]in Deutschland. Die Ausschreibung ist auf eine hohe Resonanz gestoßen: Insgesamt sind 71 Anträge mit einer großen thematischen und fachlichen Breite eingegangen. Das Gesamtfördervolumen umfasst rund 14 Millionen Euro. Die DFG fördert die Vorhaben zunächst für einen Zeitraum von drei Jahren. Danach dürfen die Forschenden einen Antrag für einen zweiten Förderabschnitt stellen.
Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Projektnummer 513986755.
Kontakt
Frankfurt University of Applied Sciences
Fachbereich 1: Architektur • Bauingenieurwesen • Geomatik
Prof. Dr.-Ing. Michael Horstmann
Tel.: +49 69 1533-2017
michael.horstmann(at)fb1.fra-uas.de
Weitere Informationen zur Förderung der DFG unter: www.dfg.de/foerderung/info_wissenschaft/2022/info_wissenschaft_22_02
mehr zu Horstmann: https://www.frankfurt-university.de/de/hochschule/fachbereich-1/kontakte/professor-innen/bauingenieurwesen/michael-horstmann/
zum ReSULT: www.frankfurt-university.de/result
und zum Labor für Baustoffe, Bauphysik und Bauwerkserhaltung: https://www.frankfurt-university.de/de/hochschule/fachbereich-1/labore-werkstatten-und-einrichtungen/labor-fuer-baustoffe-bauphysik-und-bauwerkserhaltung/