SUPPLEMENT 2019/20 Dortmunder Modell - Architektur und Bauingenieurwesen ...
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SUPPLEMENT 2019/20
Dortmunder Modell
1
JAHRESRÜCKBLICK 2019/20
Fakultät Architektur und Bauingenieurwesen
2
© Fakultät Architektur und Bauingenieurwesen
Technische Universität Dortmund
November 2020
Kontakt:
Fakultät Architektur und Bauingenieurwesen
August-Schmidt-Str. 8, 44227 Dortmund
Tel. +49 (0)231 755 2074, Fax +49 (0)231 755 5279
E-Mail: dekan.bauwesen@tu-dortmund.de
www.bauwesen.tu-dortmund.de
Redaktion:
Dipl.-Ing. Karen Seiler
Auflage:
300 Stk.
Druck:
Zentrale Vervielfältigungsstelle TU Dortmund
Titelbild:
Prof. Gottfried Müller
Fakultätsfotos:
Detlef Podehl
Die Auswahl der Abbildungen und die Inhalte der Texte stehen
in der Eigenverantwortlichkeit der jeweiligen Lehrstühle.
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Inhalt
Vorwort5
Rückblick Fakultät 6
Lehrgebiet Architekturdarstellung 8
Lehrstuhl Baubetrieb und Bauprozessmanagement 10
Lehrstuhl Baukonstruktion 14
Lehrstühle Baumechanik + Statik und Dynamik 16
Lehrstuhl Bauphysik und Technische Gebäudeausrüstung 20
Juniorprofessur Befestigungstechnik 23
Lehrstuhl Betonbau 24
Lehrstuhl Gebäudetypologien 26
Lehrstuhl Geotechnik 28
Lehrstuhl Geschichte und Theorie der Architektur 30
Lehrstuhl Grundlagen der Architektur 34
Lehrstuhl Grundlagen und Theorie der Baukonstruktion 36
Lehrstuhl Immobilienwirtschaft und Bauorganisation 38
Internationale Frühjahrsakademie Ruhr 41
Juniorprofessur Ressourceneffizientes Bauen 44
Lehrstuhl Städtebau 46
Lehrstuhl Stahlbau 48
Lehrstuhl Tragkonstruktionen 50
Lehrstuhl Werkstoffe des Bauwesens 52
Zentrale Einrichtungen und Institute 54
Absolventinnen und Absolventen Jahrgang 2020 56
4
5
Vorwort
„Architecti est scientia pluribus disciplinis et Das Dortmunder Modell Bauwesen prägt nicht
variis eruditionibus ornata.“ („Des Architekten nur die Lehre unserer Fakultät, sondern auch
Wissen umfasst mehrfache wissenschaftliche und die Forschung. Neben vielfältigen einzelnen For-
mannigfaltige elementare Kenntnisse.“) So beginnt schungsprojekten finden auch interdisziplinäre
Vitruv im ersten Kapitel seines ersten Buches Forschungsprojekte zwischen Architektur und
seine Beschreibung der Ausbildung des Bau- Bauingenieurwesen statt. Sie gruppieren sich
meisters im 1. Jahrhundert vor Christi. Was folgt, in fünf Forschungsschwerpunkten, die allesamt
ist eine enzyklopädische Auflistung der Kennt- der leitenden Idee des Modells verbunden sind,
nisse, die der Baumeister in einer Mischung aus dass die heute allseits geforderte und notwen-
„fabrica et ratiocinatio“ („Handwerk und Wis- dige Nachhaltigkeit des Bauens nur durch gute
senschaft“) besitzen soll: Schreiben, Zeichnen, Gestaltung im Zusammenspiel mit einer gu-
Geometrie, Arithmetik, Optik, Geschichte, Philo- ten Konstruktion erreicht werden kann. Die fünf
sophie, Physik, Musik, Akustik, Medizin, Jura und Forschungsschwerpunkte an der Fakultät lau-
Astronomie. Der Baumeister als multidisziplinärer ten: Dauerhafte Konstruktionen, Beständige Ver-
Generalist und zugleich Praktiker und Theoretiker: bund-Materialien, Langfristige Stadtbaukunst,
So lautet die erste überlieferte Berufsbeschrei- Modellierung Effizienter Materialien sowie Nach-
bung des Baumeisters, an der sich bis heute nicht haltige Realisierung.
viel geändert hat.
Dieser Jahresbericht spiegelt die im Dortmunder
Sie könnte auch einer Beschreibung des Dort- Modell Bauwesen zentrierten vielfältigen Aspek-
munder Modells Bauwesen voranstehen, unseres te und Wissensgebiete unserer Fakultät wieder.
Ausbildungsmodells, in dem die beiden sich seit Er bildet das jährlich erscheinende Supplement
200 Jahren ausdifferenzierenden Fächer Archi- zur grundlegenden Beschreibung des Dortmun-
tektur und Bauingenieurwesen in der Ausbildung der Modells Bauwesen, dem sogenannten Silber-
in einer Weise miteinander verknüpft werden, wie buch, das 2014 zum 40-jährigen Bestehen unse-
sie das in der Realität des Bauens ohnehin sind. rer Fakultät in einer Neuauflage erschienen ist.
So praktizieren wir im Dortmunder Modell nicht Er fasst wesentliche akademische Ereignisse
alleine das Zusammenspiel von Konstruktion und des jeweils vergangenen akademischen Jahres
Entwurf, sondern auch den Bezug zu vielfältigen (Winter- und Sommersemester) zusammen und
anderen Wissensgebieten, die sich gegenüber entreißt auch ephemere wissenschaftliche Ver-
Vitruvs Zeiten zwar etwas verschoben und entwi- anstaltungen wie Vorträge oder Exkursionen dem
ckelt haben, die aber das Aufgabengebiet des Bau- Vergessen. Er bildet kein statistisches Jahrbuch,
meisters dennoch nicht grundlegend verändert in dem umfassend alle Daten versammelt sind,
haben: Noch immer ist er unter Einbeziehung aller sondern einen akzentuierten Bericht, der die wich-
relevanten Aspekte und Wissensgebiete für die tigsten geistigen Ereignisse des akademischen
Qualität der gebauten Umwelt zuständig. Lebens unserer Fakultät markiert.
In diesem Sinne wünsche ich allen eine anregende
und vergnügliche Lektüre.
Prof. Dr. Wolfgang Sonne
Dekan (bis 30.09.2020)
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Rückblick Fakultät
BESONDERE SITUATIONEN ERFORDERN BESONDERE MASSNAHMEN...
Das Sommersemester 2020 war ein besonderes der Zeit geringer und man blieb dann doch das ein
Semester. Durch die Corona- Pandemie und den oder andere Mal lieber im Bett liegen, als morgens
plötzlichen Lockdown war die TU Dortmund und um 8:00 Uhr für eine Vorlesung aufzustehen.
die Fakultät Architektur und Bauingenieurwesen Am meisten fehlte der Kontakt zu Kommilitonen,
gezwungen, schnell zu reagieren. Auch wenn in der in den Veranstaltungen, der Mensa oder auf dem
Politik noch überlegt wurde, ob man das Sommer- Campus. Sonst motivierte man sich häufig gegen-
semester 2020 ganz ausfallen lassen solle, war die seitig zum lernen oder tasuchte sich viel selbstver-
Fakultät schon dabei, alternativ über ein digitales ständlicher über seine Projekte aus, jetzt war man
Semester nachzudenken. Dadurch, dass das Som- jedoch auf sich selbst gestellt.
mersemester zwei Wochen später anfing, blieb für Aber trotz der widrigen Umstände konnte dieses
die Planung etwas mehr Zeit. besondere und neuartige Sommersemester er-
Schnell kristallisierten sich Videosysteme als ide- folgreich abgeschlossen werden.
ale Plattform für Vorlesungen und Korrekturen he- Die Ergbenisse waren nicht schlechter als in den
raus. Die TU kaufte Lizenzen für Videokonferenzen vorherigen Semestern und durch das Angebot an
und ermöglichte somit über das Aufschalten von Freiversuchen innerhalb der Prüfungen und Klau-
Präsentationsdateien ein Angebot an Live- Vorle- suren hat der ein oder andere Studierende viel-
sungen und Korrekturen in Echtzeit. Zudem wurde leicht eine Prüfung einschieben können, die noch
den Studierenden die Möglichkeit gegeben, zuvor gar nicht in seinem Semesterplan vorgesehen war.
gefilmte Vorlesungen in einem Downloadportal
herunterzuladen. Wir alle haben in diesem Semester viel neues ge-
Sogar die traditionellen Architekturtage wurden lernt und begonnen, ein digitales Lehrsystem zu
erstmalig rein digital veranstaltet und die Inhalte entwickeln, was sicherlich noch ausbaufähig ist,
konnten so bis zu 650 Teilnehmern zugänglich ge- uns aber dabei geholfen hat auch in einer solch
macht werden. speziellen Situation unseren Studierenden die
Viele Studierende sahen auch einen Vorteil in der Lehrinhalte zugänglich zu machen.
digitalen Lehre. Die Fahrtzeiten zur Uni und wieder Trotzdem hoffen wir, dass im kommenden Semes-
nach Hause fielen weg und es blieb mehr Zeit für ter wieder mehr Präsenzlehre möglich ist, da der
Übungen, Entwürfe und natürlich auch Freizeit. Kontakt untereinander nicht nur ein wichtiges,
Die Nachteile wogen dann allerdings doch schwe- menschliches Bedürfnis ist, sondern auch das
rer. Die Motivation vieler Studierender wurde mit Lehren und Lernen erleichtert.
NEUE VERTRETUNG LS GEOTECHNIK
Zum Wintersemester 2019/20 übernahm Vert.
Prof. Dr.-Ing. Frank Könemann die Vertretung für
den Lehrstuhl Geotechnik. Frank Könemann stu-
dierte Bauingenieurwesen an der TU Dortmund
und schloss sein Studium dort 1988 mit dem Dip-
lom ab. Nach seiner wissenschaftlichen Mitarbeit
und seiner Promotion bei Prof. Dr.-Ing H. Nenzda
und Prof. Dr.-Ing. W. Richwien an der Universität
Essen arbeitete er mehrere Jahre als Projektleiter
und später als Abteilungsleiter im Büro ELE Bera-
tende Ingenieure GmbH in Essen. Seit 2009 ist er
Geschäftsführer und Gesellschafter der geoteam
Ingenieurgesellschaft mbH für Geotechnik, Tun-
nelbau und Umwelttechnik in Dortmund. 2001
hatte er einen Lehrauftrag an der Universität Du-
isburg-Essen und 2012 an der Fakultät Architek-
tur und Bauingenieurwesen der TU Dortmund am
Lehrstuhl Baugrund-Grundbau von Prof. Dr.-Ing.
Achim Hettler, dessen Lehrstuhl er jetzt vertritt.
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LETZTE ANALOGE MASTERPRÄSENTATION
FAKULTÄT AUF INSTAGRAM
8 RÜCKBLICK FAKULTÄT
Lehrgebiet Architekturdarstellung
LEHR- UND FORSCHUNGSSCHWERPUNKTE
In den Darstellungs- und Gestaltungsgrundlagen erlangten Kenntnisse in wechselnden Wahlpflicht-
des Lehrgebietes wurden im vergangenen Jahr fächern vertieft werden. Die Lerninhalte zur räum-
sämtliche Aspekte der visuellen Kommunikation lich-perspektivischen Architekturdarstellung
gelehrt und damit die unverzichtbaren handwerk- bauen auf den Grundlagen der darstellenden Geo-
lichen Voraussetzungen für alle Entwurfsfächer metrie auf. Als Schnittstelle zwischen analoger
geliefert. Die konstruktiven Darstellungsmetho- und digitaler Architekturdarstellung erörtert das
den führen in die Grundlagen der darstellenden Fachgebiet Medien, im Verlauf des angebotenen
Geometrie ein und damit in die Beziehung zwi- Semesterprogrammes, diverse visuelle Präsen-
schen dreidimensionalem Objekt und zweidimen- tationsverfahren von Architektenleistungen. Die
sionaler Projektionsebene. Das Technische Zeich- offene Sprechstunde des Fachgebiets Medien
nen vermittelt das notwendige Zeichensystem, bietet eine semesterbegleitende Anlaufstelle, um
dessen Rationalität und Normierung eine exakte, konkrete Darstellungslösungen anhand laufender
zweifelsfreie Verständigung im Planungs- und Projekte, gemeinsam mit den Studierenden zu dis-
Ausführungsprozess ermöglicht. Das Freihand- kutieren und zu erarbeiten.
zeichnen, als ein wesentliches Instrument der
Wahrnehmung und des Ausdrucks, vermittelt vor Die Inhalte der Wahlpflichtfächer umfassten mit
allem räumliches Vorstellungsvermögen, maß- „Portfolio“ die Grundlagen des Graphic Designs,
stäbliches Denken, Verständnis für Proportionen sowie im WPF „Analoge Zeichentechniken“ vor al-
und analytische Kompetenzen. Die Gestaltungs- lem das Kolorieren mit Aquarellfarben und Mar-
grundlagen beinhalten die Wechselwirkung und kern. Ergänzt wurde das Angebot durch das WPF
den Einsatz der Gestaltungsmittel Körper, Raum, „Tellerrand“, begleitet von Prof. Gottfried Müller.
Struktur, Komposition, Farbe, Material und Licht, Eine Vortragsreihe, initiiert von Studierenden für
vertieft durch Vorlesungen und begleitet von plas- Studierende. Im Rahmen von gewünschten The-
tischen Übungen: Es werden jeweils zu den ge- men, die vorab bei den Studierenden abgefragt
nannten Gestaltungsaspekten abstrakte Raum- wurden, bereiten und begleiten die beteiligten
gebilde entworfen und gebaut, die die Prinzipien Studierenden am WPF die Vortragsreihe vor und
visueller Gestaltung veranschaulichen. führen diese auch durch. Neben den organisato-
rischen Herausforderungen, die von den Teilneh-
Das Fachgebiet Medien vermittelt den Architektur- mern bewältigt werden müssen, geht es hier auch
und Bauingenieurstudierenden das Erstellen digi- vor allem um die inhaltliche Auseinandersetzung
taler Zeichnungen innerhalb der Vorlesungsreihe ´ architektonischer Themen und die Auswahl geeig-
Medien` und der begleitenden Tutorien. Angesichts neter vortragender Referenten.
der wachsenden Bedeutung im Berufsalltag von Die Schwerpunkte der Wahlpflichtfächer im Fach-
Architekten und Ingenieuren wird ein berufsori- gebiet Medien lagen in der theoretischen und
entierter, umfassender Umgang mit 2D - und 3D praktischen Auseinandersetzung mit den digita-
CAD - Werkzeugen unterrichtet. Zudem werden len Medien und deren Vertiefung anhand von 3D
grundlegende Methodiken in der Bildbearbeitung Visualisierung und dem Umgang mit erweiterten
und Visualisierung, desgleichen im Planlayout, Methoden der Bildbearbeitung. Im Sommerse-
der Typografie und der Farbgestaltung im Rahmen mester 2020 konnten pandemiebedingt keine Ex-
von Pflichtveranstaltungen des Bachelor-Studien- kursion und als Wahlpflichtfach nur Visualisierung
ganges gelehrt. Die Lehrziele werden in konkreten mit Cinema 4D angeboten werden.
Aufgabenstellungen abgefragt, bevor die bereits
LEHRGEBIET ARCHITEKTURDARSTELLUNG 9
MITARBEITER LEHRVERANSTALTUNGEN
Inhaber Lehrgebiet WS 2019/ 20:
Prof. Gottfried Müller Darstellungsgrundlagen I
Technisches Zeichnen
Sekretariat Freihandzeichnen
Adelhaid Funke (bis 02/2020) Konstruktive Darstellungsmethoden
Svenja Sayk (ab 03/2020) Gestaltung und Digitale Medien I (Architekten)
CAD für Bauingenieure
Wissenschaftliche Mitarbeiter Portfolio (WPF)
Dipl.-Ing. Enrique Canalda Pastor Analoge Zeichentechniken (WPF)
Dipl.-Ing. (FH) Arno Hartmann Visualisierung / Cinema 4D (WPF)
Dipl.-Ing. Julia Schulz
Dr.-Ing. Mechthild Sternberg
SS 2020:
Lehrbeauftragte Darstellungsgrundlagen II
Dipl.-Ing. Marvin Keim Freihandzeichnen
Ismail Gülsen Konstruktive Darstellungsmethoden
Gestaltung und Digitale Medien II (Architekten)
Wissenschaftliche und studentische Hilfskräfte Visualisierung / Cinema 4D (WPF)
Lilly Averbeck
Mischka Daschkevitch
Sebastian Krieger
Noël Alix Labus
Kathrin Limbach
Vinzenz Schlicht
Julia Stratmann
Hendrik Strauß
Anna Lena Venzke
10 LEHRGEBIET ARCHITEKTURDARSTELLUNGLehrstuhl Baubetrieb und Bauprozessmanagement
LEHR- UND FORSCHUNGSSCHWERPUNKTE
Die Lehr- und Forschungsgebiete am Lehrstuhl auf den Bauprozess unter gleichzeitiger Integra-
Baubetrieb und Bauprozessmanagement umfas- tion unterschiedlicher Grundlagenfächer, inter-
sen ein breites und interdisziplinäres Spektrum disziplinärer Fächer (z.B. Betriebswirtschafts-
aus den Bereichen Management- und Organisa- lehre, Rechtswissenschaften, Statistik, Logistik,
tionslehre, Baubetriebswirtschaft, Rechtswis- Maschinenbau) und unter Beachtung aktueller
senschaften, Bautechnologie und Bauverfahren. Randbedingungen und Marktentwicklungen in der
Dazu gehören insbesondere die Teilbereiche Bau-, Bauwirtschaft. Die universitäre baubetriebliche
Planungs- und Projektmanagement, Kalkulation, Forschung muss sich an den veränderten und sich
Baurecht und Bauverfahrenstechnik, die mit über- stetig verändernden Anforderungen der Baupraxis
geordneten Wissensbereichen zur Unterstützung orientieren und daher markt- und branchenori-
der Persönlichkeitsbildung ergänzt werden. entiert weiterentwickelt werden und eine deutli-
che interdisziplinäre Prägung erhalten. Dement-
Hierbei werden besonders die zunehmende tech- sprechend liegen die aktuellen und zukünftigen
nische, wirtschaftliche, vertragsrechtliche und Forschungsimpulse des Lehrstuhls Baubetrieb
organisatorische Komplexität und die notwendige und Bauprozessmanagement in der bauverfah-
Lebenszyklusorientierung von Bauprojekten be- renstechnischen, organisatorischen, bauwirt-
rücksichtigt. Außerdem spielen Nachhaltigkeit in schaftlichen und vertragsrechtlichen Optimierung
der Planung, Errichtung und Nutzung von Immobi- der Projektabwicklung innerhalb des gesamten
lien sowie die ganzheitliche Abwicklung von Bau- Lebenszyklus eines Projektes. Dabei sind insbe-
projekten eine wichtige Rolle. sondere die Forschungsfelder Partnerschaftliche
Projektabwicklung, Vertrags- und Nachtragsma-
Die Forschung auf dem Gebiet des Baubetriebs nagement, Baurecht, Nachhaltigkeit (Green Buil-
und des Bauprozessmanagements gründet sich ding), Building Information Modeling und 5-D-Pla-
auf Transferleistungen von Grundlagenforschung nung von Relevanz.
Management- und Bautechnologie
Betriebswirtschaftslehre Rechtswissenschaften
Organisationslehre und -verfahren
Ergänzende
Bau-, Planungs - und Bautechnologie
Baubetriebswirtschaft Rechtswissenschaften Wissensbereiche
Projektmanagement und -verfahren
• Kalkulation • Privates • Nachhaltigkeit
• Controlling • Bauverfahrenstechnik
• Ausschreibung, Vergabe Bauvertragsrecht • Zertifizierungssysteme
• Building Information • Bauablaufplanung
und Abrechnung(AVA) • Außergerichtliche • Persönlichkeits-
Modeling • Baustelleneinrichtungs-
• Wettbewerbsformen Streitbeilegungs- entwicklung
• Baulogistik planung
• Vertrags- und verfahren • Rhetorik
• Projektmanagement • Arbeitssicherheit
Nachtragsmanagement • Vergaberecht • Verhandlungsführung
• Risikomanagement • IT im Baubetrieb
• Vertragsformen • Sprachausbildung
• Qualitätsmanagement • Baumaschinentechnik
• Internationale • Projektstudien/
• Arbeitswissenschaften
Bauverträge Teamarbeit
• Architektenrecht
MITARBEITER Dipl.-Ing. Thomas Kleist
Dipl.-Ing. Arch. Herbert Kluge
Lehrstuhlinhaber
Prof. Dr.-Ing. Mike Gralla Dipl.-Ing. Tobias Latton
Dr.-Ing. Frank Meyer
Honorarprofessor Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Reiner Pamp
Hon.-Prof. Stefan Leupertz RIBGH a.D. Dipl.-Ing. Konrad Pfeiffer
Dipl.-Ing. Michael Prior
Sekretariat Dr. jur. Karsten Prote
Iris Rüters Dipl.-Ing. Mike Ruppelt
RA Oliver Schoofs
Wissenschaftliche Mitarbeiter Dipl.-Päd. Katrin Stolz
Dipl.-Ing. Tim Brandt Nadine Weigl, M.Sc.
Isabel Fürst, M.Sc. Dipl.-Ing. Bianca Wiemer
Dipl.-Ing. Sabine Gomolka Dipl.-Ing. Carsten Zibell
Dipl.-Ing. Ralf Krüger
Lisa Lenz, M.Eng. Studentische Hilfskräfte
Dipl.-Ing. Martin Lücke Janik Becker
Dipl.-Ing. Lars-Phillip Rusch Marco Meinerzhagen
Kai Weist, M.Sc. Alexandra Nestorowicz
Nico Schneider
Lehrbeauftragte
Dipl.-Ing. (FH) Volker Barenberg
Dipl.-Ing. Pecco Becker
Dr. jur. Markus Boertz
Dipl.-Ing. Andreas Broll
Dipl.-Ing. Jüh-Dah Chow
Dipl.-Ing. Andreas Kiel
LEHRSTUHL BAUBETRIEB UND BAUPROZESSMANAGEMENT 11ANPASSUNGSINTELLIGENZ VON FABRIKEN IM DYNAMISCHEN UND KOMPLEXEN UMFELD
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik
das Graduiertenkolleg (GRK) 2193 „Anpassungsin- IML sowie mehrere Industriepartner in das GRK
telligenz von Fabriken im dynamischen und kom- eingebunden. Neben der Möglichkeit, ihre Disser-
plexen Umfeld“ der TU Dortmund verlängert. Ins- tation im Bereich der Anpassungsplanung von Fa-
gesamt sind 6,2 Millionen Euro von Oktober 2020 briksystemen zu erarbeiten, können die Doktoran-
bis Ende 2025 für das Forschungsprojekt bewilligt dinnen und Doktoranden durch ein speziell auf das
worden. Der Lehrstuhl Baubetrieb und Baupro- GRK zugeschnittene Qualifizierungsprogramm
zessmanagement, unter der Leitung von Univ.- ihre fachlichen und methodischen Kompetenzen
Prof. Dr.-Ing. Mike Gralla, freut sich als Teil des gezielt ausbauen. Zudem steht dem GRK eine vir-
Graduiertenkollegs ganz besonders, da dies nicht tuelle Modellfabrik als Lern- und Forschungsum-
zuletzt auch eine Anerkennung der bereits geleis- gebung zur Verfügung.“
teten Arbeit im Bereich des interdisziplinären For-
schers innerhalb des GRK ist. Neben der der ab- Das DFG-Graduiertenkolleg 2193 wurde im Jahr
geschlossenen Promotion (summa cum laude) von 2016 für das Forschungsfeld „Anpassungsintelli-
Frau Dr. Lenz und der aktuell laufenden Promotion genz von Fabriken im dynamischen und komplexen
von Herrn Weist sind nun die finanziellen Mittel für Umfeld“ initiiert. Seit 2019 ist eine zweite Kohorte
einer dritte Förderphase gesichert. innerhalb des Graduiertenkollegs implementiert,
um die wissenschaftliche Arbeit für die nächsten
„Das Graduiertenkolleg umfasst Doktorandinnen drei Jahre weiterzuführen.
und Doktoranden aus un ter
schied
lichen Fach- Thematisch fokussiert sich der der Lehrstuhl
disziplinen an insgesamt zehn wissenschaftli- Baubetrieb und Bauprozessmanagement auf die
chen Einrichtungen der TU Dortmund. Sie sind Erstellung von digitalen Zwillingen realer Produk-
an den fünf Fakultäten Informatik, Maschinen- tionsstätten und Produktionsstandorte unter Nut-
bau, Wirtschaftswissenschaften, Architektur und zung der Building Information Modeling Methode.
Bauingenieurwesen sowie Elektrotechnik und In- Dabei sollen innerhalb der BIM-Modelle ebenfalls
formationstechnik angesiedelt. Daneben sind das dynamische Prozesse wie Bauverfahren, Baulogis-
RIF e.V. Institut für Forschung und Transfer, das tik und Produktionsabläufe berücksichtigt werden.
LEHRVERANSTALTUNGEN Planen und Bauen mit BIM II (WPF)
WS 2019/20 VERANSTALTUNGEN WS 19-20
Baubetrieb I
Bauverfahrenstechnik I Planen und Bauen mit BIM
Baukalkulation
Persönlichkeitsbildung und Rhetorik I Am 10. Oktober 2019 fand die Auftaktveranstal-
Bauverfahrenstechnik III tung zur Vorlesungsreihe „Planen und Bauen mit
Baurecht II BIM“ statt. Nach einem grundlegenden Vortrag
Projektmanagement II über das Thema BIM von Univ.-Prof. Dr.-Ing. Mike
Vertrags- und Nachtragsmanagement II Gralla, berichtete Frau Richter-Brockmann als
Projekt 3 Teilnehmerin des vergangenen Jahrgangs über
Arbeitssicherheit (WPF) ihre Erfahrungen aus dem Wahlpflichtschein und
Internationales Bauvertragsrecht (WPF) präsentierte die hierbei entwickelten Ergebnisse.
Architektenrecht (WPF) Im Anschluss wurde Frau Richter-Brockmann und
Planen und Bauen mit BIM I (WPF) Frau Wiebke Sallach mit dem von der assmann
Green Building (WPF) gruppe ausgelobten BIM-Award für ihre Leistun-
gen aus dem Vorjahr ausgezeichnet. Anschließend
SS 2020 folgten Vorträge aus verschiedenen Blickwinkeln
Baubetrieb II der am Bau beteiligten Stakeholder, welche die
Bauverfahrenstechnik II jeweilige Sichtweise der Bauprojektbeteiligten auf
Bauprojektabwicklung I/II die Veränderungen der klassischen Planungs- und
Baurecht III Bauprozesse durch BIM analysierten. Hierdurch
Rhetorik konnten die Studierenden zu Beginn der Vorle-
Vertrags- und Nachtragsmanagement I sungsreihe einen vielschichtigen Einblick in die
Projektmanagement III BIM-Thematik erlangen und auf dem abschließen-
Bauvorhaben + die öffentliche Verwaltung (WPF) den Get-Together mit den Vortragenden diskutie-
Projektmanagement mit Primavera (WPF) ren.
12 LEHRSTUHL BAUBETRIEB UND BAUPROZESSMANAGEMENTDISSERTATION WS 19-20 / SOSE 20
Bewertungssystem zur Entscheidungsunterstüt- Das Ziel dieser Arbeit ist die Zusammenführung
zung für Fabrikgebäudeanpassungen auf Basis der für Anpassungen bzw. Umbauten von Fabrik-
von Building Information Modeling gebäuden erforderlichen Informationen in einem
Bauwerksinformationsmodell und dessen Sym-
Im Rahmen des Graduiertenkollegs 2193 wurde biose mit Nutzungseinflüssen, wie beispielswei-
am Lehrstuhl Baubetrieb und Bauprozessma- se der Änderung eines Produktionssystems zur
nagement der TU Dortmund eine Dissertation schnellen und effizienten Flexibilitätsbewertung
angefertigt, die modellbasierte Entscheidungsun- der bestehenden Gebäudestruktur. Darüber hin-
terstützungsmethoden zur Verkürzung und Effizi- aus fungiert das BIM-Modell als Grundlage für die
enzsteigerung eines Fabrikanpassungsprozesses Planung erforderlicher Anpassungen des Gebäu-
aus baulicher Sicht und damit zur Erhöhung der des.
Anpassungsintelligenz von Fabriken thematisiert.
Es wurden insbesondere Prüfungsmöglichkeiten Zu diesem Zweck wurde ein 4-Phasen Bewer-
von geometrischen und qualitativen Randbedin- tungssystem auf Basis der BIM-Methode entwi-
gungen, die Evaluation von Fabrikadaptionen in ckelt. Damit einhergehend wurde die dafür er-
der Betriebsphase der Immobilie aus baulicher forderliche Datenbasis und Softwarelandschaft
Sicht und Interdependenzen zu anderen Diszipli- identifiziert. Auf Grundlage eines derartigen vir-
nen in der Fabrik untersucht. tuellen Zwillings eines Fabrikgebäudes in Form
eines BIM-Modells ist sowohl eine modellbasierte
Eine effiziente Unterstützung eines Fabrikanpas- Verkürzung von Planungszeiten, durch eine Prü-
sungsprozesses ist mit konventionellen Methoden fung des Ist-Zustands des Bestandsgebäudes
(Prüfung von Dokumentationsunterlagen, Bege- als auch eine Planung von Umbaumaßnahmen
hungen des Fabrikgebäudes etc.) nicht in ausrei- in verschiedenen, möglichen Varianten und eine
chendem Maße möglich. Um die Anpassungsintel- Transparenz bzgl. der Auswirkungen von Verände-
ligenz von Fabriken aus baulicher Sicht optimieren rungen auf einzelne Bauteile gegeben. Zudem ist
zu können, wurde der Forschungsschwerpunkt der eine modellbasierte Entscheidungsunterstützung
Dissertationsschrift auf die Erstellung des digita- durch die Potenziale der in den Phasen II bis IV
len Zwillings unter Anwendung der Building Infor- entwickelten Ansätze für eine schnelle, effiziente
mation Modeling-Methode (BIM-Methode) gelegt. Entscheidungsfindung i.S. der Identifikation der
für den Anwendungsfall bestmöglichen Lösung,
möglich.
LEHRSTUHL BAUBETRIEB UND BAUPROZESSMANAGEMENT 13INNOVATIVES PILOTPROJEKT ERFOLGREICH MIT BIM-PROZESSEN UMGESETZT Im Zuge der Erstellung einer Autobahnüberfüh- den gesamten Bauprozess. Hierdurch konnte der rung über die BAB A3 bei Emmerich / Elten wur- Bauablauf im Zuge der Planung simuliert und hin- de ein Forschungsprojekt zwischen der Heitkamp sichtlich der technischen Machbarkeit evaluiert Unternehmensgruppe und dem Lehrstuhl Baube- werden. trieb und Bauprozessmanagement gebildet. Mit Hilfe von innovativen Bauverfahren und Baustof- Am 23. November wurde die Brücke passgenau in fen sollte die Erstellung des Ersatzneubaus inklu- die Endlage eingefahren und abgesetzt. Die Arbei- sive des vorherigen Abbruchs der Bestandsbrücke ten der gesamten Baumaßnahme sind dabei plan- in nur 80 Tagen erstellt werden. gemäß verlaufen. Der Lehrstuhl Baubetrieb und Bauprozessma- Wir gratulieren der Heitkamp Unternehmensgrup- nagement begleitete die Planung und Umsetzung pe recht herzlich zum Projekterfolg und bedanken von BIM-Prozessen auf Projektebene und er- uns für die sehr gute und partnerschaftliche Zu- stellte eine Bauablauf- und Kostensimulation für sammenarbeit. 14 LEHRSTUHL BAUBETRIEB UND BAUPROZESSMANAGEMENT
Lehrstuhl Baukonstruktion LEHRE & FORSCHUNG Im Zentrum der Lehre des Lehrstuhls Baukon- Forschungsprojekt Neuentwicklung von struktion steht die weiterführende Vermittlung Hybridbeton-Elementen mit Aerogel-Schaumbe- komplexer baukonstruktiver Zusammenhänge. tonkern Aufbauend auf den Lehrinhalten des Lehrstuhls Grundlagen und Theorie der Baukonstruktion Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung konzentriert sich die Vorlesungsreihe im Bache- einer neuartigen monolithischen Tafelbauwei- lor-Studium auf den Schwerpunkt Skelettbau. se durch die Herstellung von vorgefertigten ge- Sie dient der Vorbereitung auf das Projekt 2 und schosshohen Betonpaneelen in einem mobilen die sich anschließende Bachelorthesis. Im Mas- Endlos-Fertigungsprozess basierend auf einem ter-Studium hat das Seminar „Baureif“ zum Ziel, Hybridbeton-Werkstoff mit Dämmwirkung. Für die die architektonische Idee in praxisnaher Weise Verbindung der vorgefertigten Wand-, Boden- und konstruktiv weiterzuentwickeln und die Studie- Decken-Paneele sind entsprechende Anschluss- renden auf das P3 vorzubereiten, welches in Ko- details und eine adäquate Fügetechnik zu entwi- operation mit dem Lehrstuhl GTB herausgegeben ckeln. wird. Laufende Forschungsvorhaben befassen sich mit der Entwicklung einer Hybridbeton-Tafel- bauweise, der Untersuchung von Textilbetonen im Forschungsverbund mit den Lehrstühlen Beton- bau und Werkstoffe des Bauwesens. Projekt 2/ Thesis: Grundschule Nordmarkt - Linus Hermann LEHRSTUHL BAUKONSTRUKTION 15
MITARBEITER LEHRVERANSTALTUNGEN
Lehrstuhlinhaberin WS 2019/20
Vetr.-Prof. Dipl.-Ing. Iris Rabensteiner Baukonstruktion IIA
Projekt 2/ Thesis: Seebad Friedrich Harkort
Wissenschaftliche Mitarbeiter Tutorium P2 / Thesis
Dipl.-Ing. Eva Hepke Projekt 3: Rote Erde
Dipl.-Ing. Kirsten Hollmann-Schröter Baureif: Erweiterungsbauten Pension,
Dipl.-Ing. Felix Lowin Briol Barbian-Dreikirchen Italien,
Dipl.-Ing. Holger Mertins Peter Zumthor
Dipl.-Ing. Marcus Wagner
SS 2020
Wissenschaftliche Hilfskräfte Baukonstruktion IIB
Florian L. Hoffmann, B.Sc. Arch. Projekt 2/ Thesis: Grundschule Nordmarkt
Sven A. Schulte, B.Sc. Arch. Tutorium P2 / Thesis
Fabian Stenmanns, B.Sc. Arch. Projekt 3: Innovationszentrum Phoenix West
Baureif: Valerio Olgiati Lützowufer, Berlin
Sekretariat
Iris Rüters Publikationen
Gabriele Hinz Projekt 2 Thesis 2016-2020
FORSCHUNGSPROJEKTE
Hybridbeton in Tafelbauweise, Aerogelhaus
Demobau 5x5
Textilverbundbauweise
(Kooperation mit den Lehrstühlen Betonbau und
Werkstoffe des Bauwesens)
Baureif: Valerio Olgiati Lützowufer - Oliver Berns & Florian L. Hoffmann
16 LEHRSTUHL BAUKONSTRUKTIONLehrstühle Baumechanik + Statik und Dynamik
LEHR- UND FORSCHUNGSSCHWERPUNKTE
Die Lehrstühle Baumechanik sowie Statik und
Dynamik beschreiben eine natürliche zeitliche
Linie in der Ausbildung theoriebasierter Fächer
im Studium des Bauingenieurwesens. Diese Linie
spiegelt sich in der 2019 überarbeiteten Abfolge
von Pflicht- und Wahlpflichtfächern, welche sich
im vergangenen Jahr etablieren konnte. Die nun
räumliche Nähe der Mitarbeiterschaft als auch
zahlreiche gemeinsame Aktionen haben den
Teamgeist zwischen den Gruppen gestärkt, was
rückblickend im Bestehen des Alltags aber auch in
der besonderen Situation durch Covid-19 hilfreich
war. Ohne es zu ahnen, haben sich die Lehrstuhlin-
haber schon im November 2019 dazu entschlos-
sen, ein gemeinsames Winterseminar mit den
Lehrstühlen von Prof. Carolin Birk (Uni Duisburg GAMM Student Gruppe der TU Dortmund
Essen) und Prof. Sven Klinkel (RWTH Aachen) zu
planen, welches u.a. die Digitalisierung der Lehre
zum Inhalt hatte. Es hat sich bei unserem Auf- Computergestützte Berechnung mit umfang-
enthalt in einem Selbstversorgerhaus in Winter- reicher und komplexer Software bestimmen zu-
berg (Sauerland) weiterhin gezeigt, dass unsere nehmend das Berufsbild des Bauingenieurs. Um
internationale Besetzung der Küchenteams den die Studierenden hierauf vorzubereiten, halten
kulinarischen Genuss befeuert und so manches die beiden Lehrstühle eine Strategie für sinnvoll,
Gericht von innen wärmte, während sich draußen welche theoretisches Grundlagenwissen mit der
im Gefolge von Orkan Sabine eine Schneedecke Erkundung solcher Softwareprodukte kombiniert.
über das Mittelgebirge legte und es ganz still wur- Dies wird z.B. durch das Wahlpflichtfach „Software
de um uns herum. Keiner hätte damals geglaubt, in der Strukturmechanik“ oder „Engineering with
dass sich solche eine Stille auch über den Campus ANSYS“ sowohl im Bachelor- als auch im Master-
legen könnte. studium angeboten. Einige Vorlesungseinheiten
werden durch gemeinsame Webinare mit Schu-
lungskräften der Softwarehäuser angereichert um
u.a. neueste Funktionen aus erster Hand kennen
zu lernen. Die Studierenden erhalten i.d.R. dafür
zeitlich limitierte Softwarelizenzen für den kom-
pletten Programmumfang, was der digitalen Lehre
im Sommersemester den Weg ebnete.
next stop
ROADSHOW 2020 Roadshow
Teilnehmer*innen am Winterseminar für Lehre
und Forschung aus Lehrstühlen für Mechanik
bzw. Statik und Dynamik der RWTH Aachen, Uni-
versität Duisburg Essen sowie der TU Dortmund,
10-13.02.2020, Winterberg (Sauerland)
Veranstaltungsreihe
Mit zahlreichen Teilnehmer*innen fand auch noch Software in der Strukturmechanik
das zweite Seminar und die Hauptversammlung
des „GAMM Student Chapter at TU Dortmund Uni- am 24.04.2020
10:00-16:00 Uhr
versity“ am 19. November 2019 statt. Dieser Zu- Online-Webinar
Zugangsdaten über den Moodle Arbeitsraum BMSD-KoSo
sammenschluss hat zum Ziel, die interdisziplinäre
Zusammenarbeit in angewandter Mathematik und
Mechanik zwischen Masterstudenten und Dokto-
randen der TU Dortmund zu fördern. Sämtliche
Mitarbeiter des Lehrstuhls Statik und Dynamik
traten der Gruppe bei und Prof. Münch hielt einen
Vortrag zum Thema „Stress field analysis for hig-
her order continuum theories“.
www.die.de
Die Hauptversammlung der GAMM (Gesellschaft
für angewandte Mathematik und Mechanik) vom Ankündigung eines Webinars im digitalen Som-
15-19. März 2020, welche regelmäßig von beiden mersemester in Kooperation mit einem kommer-
Lehrstühlen als Plattform für wissenschaftli- ziellen Anbieter für Statiksoftware
chen Austausch wahrgenommen wurde, musste
als eine der ersten Konferenzen wegen der Coro-
na-Krise abgesagt werden. Kurze Zeit später auch
die Tagung „Baustatik-Baupraxis“, welche interes-
sante Bereiche der Mechanik, Statik und Dynamik
aus dem praktischen Betätigungsfeld heraus an-
spricht.
LEHRSTÜHLE BAUMECHANIK + STATIK UND DYNAMIK 17In der Vertiefungsrichtung „Numerische Mecha-
nik“ finden sich zudem Wahlpflichtfächer wie z.B.
„Strukturoptimierung“ und „Nichtlineare Mate-
rialmechanik“, welche die Studierenden auf an-
spruchsvolle aber durchaus verbreitete Aufgaben
vorbereiten. Vor allem die Kombination dieser
Fächerangebote bietet die Grundlage für Studien-
und Abschlussarbeiten auf hohem wissenschaft-
lichen Niveau. Beispielsweise wurde im Rahmen
einer Abschlussarbeit die Inverse Bestimmung
von Materialparametern eines komplexen Schädi-
gungsmodells anhand von Biaxialversuchen einer
Aluminiumlegierung thematisiert. In Kooperation
mit dem Lehrstuhl von Prof. Brünig (UniBW Mün-
chen) wurden reale Versuche durchgefürht, deren
Messdaten mithilfe digitaler Bildkorrelation (DIC) Martin Zeller unter dem „Wachsenden Steg“ im
ausgewertet und den Simulationsergebnissen ge- baubotanischen Versuchsfeld in Kamen
genübergestellt werden konnten.
Junge Roteichen verwachsen untereinander und
mit den Lagerpunkten des Stegs um ihn zu tragen
Biaxialversuch einer Aluminiumprobe an der
Universität der Bundeswehr in München Mit Unterstützung des Forstlichen Bildungszen-
trums NRW wurden Anfang Juni erstmals eine
Reihe von knapp 70 jährigen Rotbuchen (Fagus
Eine Neuerung im Wahlangebot der Lehrstühle ist Sylvatica) dem Forst in Arnsberg frisch entnom-
das Fach „Tree Engineering“, welches erstmalig im men und innerhalb von zwei Tagen im Institut für
Sommersemester 2020 angeboten wurde. Bauforschung untersucht. Unter anderem konnten
Herr Dipl. Des. Martin Zeller erhielt dafür den die Schäfte als Vollquerschnitt in Druck- und Bie-
Lehrauftrag der Fakultät und gab am 15.01.2020 geversuchen bis zum Bruch belastet werden.
einen Einführungsvortrag an der TU Dortmund Das Tragverhalten des frischen, wassergesättigten
zu den Kursinhalten. Leider blieb dies die einzige Schaftes unterscheidet sich signifikant von tech-
Präsenzveranstaltung für Ihn. Doch Herr Zeller trat nisch getrocknetem Holz, was für die Traglast von
der Corona-Krise entschieden entgegen und somit vitalen Bäumen bedeutsam ist.
öfters vor die Kamera.
Dies wurde von zahlreichen Kursteilnehmern
dankbar aufgenommen und es entstanden 48 Se-
minararbeiten, welche nun in einem Seminarband
zusammengefasst werden. Zum Abschluss der
Veranstaltung konnte sogar noch die ursprünglich
für Mai geplante Exkursion an unterschiedliche,
baubotanische Versuchsfelder in Kamen und Ol-
fen durchgeführt werden. In diesen Anlagen wird
die Fähigkeit verschiedener Baumarten zur Ver-
bindung von Baumorganismus und Bauelement
untersucht und demonstriert.
Auf Initiative von Herrn Zeller entstand nun eine
Kooperation mit der Stadt Kamen, welches uns Biegeversuch am frisch geschlagenen Schaft
die wissenschaftliche Auswertung der Versuche einer Rotbuche im Institut für Bauforschung
sowie die weitere Konzeptionierung des Versuchs-
feldes erlaubt. Davon werden zukünftige Lehrver-
anstaltungen zum „Tree Engineering“ als auch For- Weitere Forschungsschwerpunkte der beiden
schungsaktivitäten profitieren. Lehrstühle sind im Bereich der numerischen Me-
thoden, verfeinerten Balkentheorien, Sensitivi-
tätsanalyse und Strukturoptimierung im Rahmen
der Nichtlinearen Elastizitätstheorie, der Metall-
plastizität und in der Simulation von Rissen in
Bauteilen mit der Extended Finite Element Method
(XFEM) zu finden. Im Zentrum steht der eigene Zu-
gang zur effektiven Herleitung sowie die numeri-
sche Umsetzung.
18 LEHRSTÜHLE BAUMECHANIK + STATIK UND DYNAMIKDazu gehören auch Sensitivitätsanalysen bei Pa- Seit September 2020 wird in Kooperation mit der
rametervariation, die Erweiterung dieser Betrach- RWTH Aachen, der Universität Duisburg Essen, der
tung auf geschichtsabhängige Materialien und die TH Köln sowie der FH Aachen das „Open Education
Berücksichtigung von Schädigung in der Fertigung. Ressources“ Projekt „Digitale Lernumgebung in der
Die zentrale Rolle der Sensitivitätsanalyse wird Baustatik als ganzheitliches Konzept“ gefördert
weiterhin im Rahmen von Mehrskalenproblemen und bearbeitet. Die Förderlinie soll den Nutzen
untersucht. Zugehörige Optimierungsprobleme von frei zugänglichen Lehr- und Lernangeboten
zeichnen sich dadurch aus, dass die Zielfunkti- für Lehrende und Studierende erkennbar und er-
onen, Nebenbedingungen und Designvariablen fahrbar machen. Dazu gehört z.B. die Abstimmung
sowohl auf der Mikroskala (Materialstruktur) als von Lernzielen und eine einheitliche Nomenklatur.
auch der Makroskala (Tragwerksstruktur) definiert Weiterhin wird eine große Bandbreite an digitalen
sind. Für die effiziente Umsetzung entwickelter Lernformaten mit gleichem Lernziel entstehen, so
Algorithmen in Computerprogrammen spielt das dass sich Studierende das für Sie geeignete For-
High Performance Computing (HPC) eine wesent- mat selbst wählen können. Das Projekt wird fach-
liche Rolle. In diesem Zusammenhang wurden didaktisch begleitet und universitätsübergreifend
Programme so entwickelt, dass die Leistungsfä- evaluiert. Bereits im Wintersemester 20/21 kön-
higkeit der Rechenknoten des hochschulinternen nen erste Erfahrungen aus diesem Projekt in die
Linux-HPC-Clusters (LiDO) im Rahmen der paral- digitale Lehre an der TU Dortmund einfließen.
lelen Numerik ausgenutzt werden kann.
In Kooperation mit Prof. Patrizio Neff (Universität
Duisburg Essen), sowie Prof. Joachim Schöberl (TU
Wien) wird die Simulation mikromorpher Kontinua
mit dem Nédélec-Ansatz erforscht. Durch Kombi-
nation mit Lagrangeschen Ansatzfunktionen wird
ein hybrider Ansatzraum erzielt, welcher sowohl
den Gradienten des Verschiebungsfeldes als auch
die Rotation des Mikrofeldes erlaubt.
Grundriss einer statisch motivierten Entwurfspla-
nung für das Baumhauscamp K1 in Odenthal
Vergleich der Konvergenz (oben) zwischen FEM
in Standardformulierung und FEM mit hybridem
Ansatzraum bei vorliegender Rotation (unten) im
Mikrodistorsionsfeld
Der Bauherr Stefan Vornholt lud Studierende der TU Dortmund ins K1 zur Besichtigung der Baufenster
und zur Begehung seines Hochseilgartens ein
LEHRSTÜHLE BAUMECHANIK + STATIK UND DYNAMIK 19MITARBEITER
Prof. Dr.-Ing. habil. Franz-Joseph Barthold - Digitale Lernumgebung in der Baustatik als
Prof. Dr.-Ing. Ingo Münch ganzheitliches Konzept (Förderlinie „OER-Cont-
Sigrid Middeldorf ent.nrw“ zur Produktion von digitalen Lehr- und
Mirjana Vujanic Lernangeboten für das Landesportal DH-NRW)
Markus Behlau - Tree Engineering (Förderlinie „Holz-Wissen“ zur
M.Sc. Seyed Ali Ghasemi Verbesserung des Wissenstandes über Laub-
M. Sc. Fabian Guhr und Nadelhölzer als Werk- und Baustoffe im
M. Sc. Jan Liedmann Bauwesen)
M.Sc. Mohammad Amin Esmail Molod
M. Sc. Felix Wohlgemuth VERÖFFENTLICHUNGEN
M.Eng. Adam Chejanovsky
M.Sc. Simon Loske Molinari, A., Witte, R., Neelisetty, K. K., Gorji, S.,
B.Sc. Lydia Puttkamer Kübel, C., Münch, I., Wöhler, F., Hahn, L., Hengs-
M.Sc. Navina Waschinsky bach, S., Bade, K., Hahn, H., Kruk, R.: Configurable
M.Sc. Jan Bernd Wulf Resistive Response in BaTiO3 Ferroelectric Mem-
Dipl.Des. Martin Zeller ristors via Electron Beam Radiation. Advanced Ma-
terials 32 (2020).
STUDENTISCHEN HILFSKRÄFTE
Münch, I., Wagner, W., Naumann, J.: Isogeometri-
Lukas Kloppenburg sche Analyse zur Evolution von Verbundsystemen
Nepomuk Pinkernell mit der Phasenfeldmethode, in: Bischoff, M., von
Johannes Sundheim Scheven, M., Oesterle, B. (eds.) Berichte der Fach-
Hannes Wagener tagung Baustatik - Baupraxis 14 (2020).
Moritz Schäferhoff
Andrew Khourn Muench, I., Klassen, M., Wagner, W.: Topology Op-
Silas Blume timization with Isogeometric Analysis and Phase
Lina Offermann Field Modeling. Proc. Appl. Math. Mech. 19 (2019).
Kira Peper
Dominik Schwarzenberg Klassen, M., Muench, I., Klinkel, S.: Phase field mo-
Markus Waldecker deling with IGA and FEM: Error surveillance in the
transition zone. Proc. Appl. Math. Mech. 19, (2019).
LEHRVERANSTALTUNGEN
Keller, A., Muench, I., Wagner, W.: Comprehensive
WS 2019/20 optimization of frame structures. Proc. Appl. Math.
Stereostatik Mech. 19, (2019).
Grundlagen der Statik und Dynamik
Lineare Elastizitätstheorie Liedmann, J., Barthold, F.-J.: Shape Optimization
Lineare Finite Elemente Methode of the X0-specimen; theory, numerical simulati-
Computerorientierte höhere Mechanik on and experimental verification. Comp. Mech.,
Nichtlineare Finite Elemente Methode (2020).
Sondergebiete der Strukturoptimierung
Liedmann, J., Barthold, F.-J.: Variational sensiti-
SS 2020 vity analysis of elastoplastic structures applied
Elastostatik to optimal shape of specimens. Struct. Multidisc.
Computerorientierte Statik und Dynamik Optim., (2020).
Software in der Strukturmechanik
Engineering with Ansys Liedmann, J., Barthold, F.-J.: Sensitivity analysis
Tree Engineering of elastoplastic structures and application to op-
Nichtlineare Materialmechanik timal specimen design. Proc. Appl. Math. Mech. 19,
Strukturoptimierung (2019).
FORSCHUNGSFELDER Guhr, F., Sprave, L., Barthold, F.-J., Menzel, A.: Com-
putational shape optimisation for a gradient- en-
- Kontinuumsmechanik hanced continuum damage model. Comp. Mech.
- Numerische Methoden und FEM-Formulierun- 65, (2020).
gen
- Strukturoptimierung (Topologie-, Form- und Guhr, F., Barthold, F.-J., Meya, R., Tekkaya, E.: Load
Materialoptimierung) Optimisation for Air Bending in the Context of
- Inverse Probleme Damage Reduction, Proc. Appl. Math. Mech. 19,
- Variationelle Sensitivitätsanalyse (2019).
- Kontrolle von Schädigung bei Umformprozessen
- Analyse und Optimierung von Mehrskalenpro- Wohlgemuth, F., Barthold, F.-J.: Controlling Physi-
blemen cal Properties on Interfaces Using Parametrised
- Mikromorphe Kontinua Level Set Methods and Extended Finite Element
- Phasenfeldsimulation Method, Proc. Appl. Math. Mech. 19, (2019).
- Tree Engineering
Loske S., F., Barthold, F.-J.: Free Material Optimiza-
FORSCHUNGSPROJEKTE tion of Multilayer Composite Materials, Proc. Appl.
Math. Mech. 19, (2019).
- Kombinierte Form- und Querschnittsoptimie-
rung von Faserverbundstrukturen basierend auf Waschinsky, N., Barthold, F.-J., Menzel, A.: Optimi-
der Singulärwertzerlegung der Empfindlichkeiten sation of Diffusion Driven Degradation Processes.
(DFG) roc. Appl. Math. Mech. 19, (2019).
- SFB/Transregio 188 „Schädigungskontrollierte
Umformprozesse“, TP C05: „Sensitivität und Opti-
20mierung“ (DFG) LEHRSTÜHLE BAUMECHANIK + STATIK UND DYNAMIKLehrstuhl Bauphysik und Technische Gebäudeausrüstung LEHR- UND FORSCHUNGSSCHWERPUNKTE Der Bereich der Bauphysik umfasst heute nach Versorgung mit elektrischer Energie und den ver- allgemein üblicher Definition die Bereiche des schiedenen Absicherungsarten, des planerischen Wärmeschutzes, sei es winterlicher Heizung, und anlagentechnischen Brandschutzes im wei- ganzjährige Lüftung oder sommerliche Kühlung, teren Sinne, des Blitzschutzes, der Fördertechnik und des Feuchteschutzes unter Berücksichtigung und ähnlichen Fragen – letztendlich also mit allen der Einwirkungen auf das Gebäude in allen drei technischen Ausstattungsdetails, die zum Betrieb Aggregatzuständen. Dazu kommt der immer re- unter im Vorfeld vorgegebenen Nutzungsrandbe- levanter werdende Schallschutz: hier reichen die dingungen erforderlich sind. Fragestellungen vom baulichen Schallschutz über Im Hinblick auf eine zukünftig immer effizientere die akustisch wirksame Gestaltung von Innenräu- Umsetzung regenerativer und nichtregenerativer men bis hin zur Lösung komplexer städtebaulicher Energiequellen verfolgt unser grundsätzlicher Aspekte - wie beispielsweise der Fragen nach Ansatz sowohl in der Forschung als auch in der schallemissionsreduzierender Verkehrsführung, Lehre eine doppelte Fragestellung: zum einen ist der akustischen Bemessung von Industrie- und zu eruieren, wie der Energiebedarf eines Gebäude Gewerbeflächen und der Schallimmissionsredu- bei gleichzeitig hohem Nutzungskomfort für den zierung in Wohngebieten. Ergänzt werden diese im Gebäude sich befindlichen Menschen drastisch drei zentralen Säulen der Bauphysik durch die Be- reduziert und gegen Null geführt werden kann und reiche des Brandschutzes, der hier im Bereich der zum anderen, wie das Gebäude sich selbst sowie kalten oder auch heißen Bauteilbemessung eine seine nähere Umgebung aus quasi unerschöpfli- Schnittstelle zu den Konstruktiven Fächern sowie chen Quellen versorgt. Im Bereich der Akustik, der im Bereich des planerischen Brandschutzes eine in der Lehre weiter verstärkt wird und auch in der ebensolche zum Gebäudeentwurf aufweist. Forschung immer mehr in den Fokus rückt, steht Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich die Tech- dann der Nutzer im Vordergrund; hier gilt es durch nische Gebäudeausrüstung dann mit den an- entsprechende bauliche Maßnahmen, den Aufent- lagentechnischen Aspekten der Gebäudeheizung, halt innerhalb von Räumen ebenso wie im städte- der Be- und Entlüftung, der Kühlung, der Luftkon- baulichen Umfeld immissionstechnisch unkritisch ditionierung, der Wasserver- und -entsorgung, der zu gestalten. LEHRSTUHL BAUPHYSIK UND TECHNISCHE GEBÄUDEAUSRÜSTUNG 21
MITARBEITER Ehemalige Mitarbeiter
Dipl.-Ing. Britta Birkner
Lehrstuhlinhaber Eva Brockhoff, MSc.
Prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang M. Willems Dipl.-Ing. Arch. Isabel Croll
Dipl.-Ing. Arch. Christine Dern
Sekretariat Dr.-Ing. Georg Hellinger
Ulrike Laube Dr.-Ing. Arch. Tanja Osterhage
Anna Theresa Schaffstein, M.Sc.
Wissenschaftliche Mitarbeiter Dipl.-Ing. Carsten Schmidt
Dipl.-Ing. Arch. Nurcan Akca, M.Sc. Dipl.-Ing. Arch. Roman Skowranek
Tanja Graef, M.Sc. Sylvia Stuhldreier
Dipl.-Ing. Karolina Jagiello, M.Sc.
Dipl.-Ing. Arch. Alexander Kreft
Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. Kai Schild LEHRVERANSTALTUNGEN
Dr.-Ing. Tanja Skottke
Dipl.-Ing. Arch. (FH) Alexandra Wagner, M.Sc. WS 2019/20
Bauphysik I/II
Wissenschaftliche Hilfskraft Technische Gebäudeausrüstung II
Angelina Pötz, B.Sc. Projekt 1
Projekt 2
Lehrbeauftragte Projekt 3
Dipl.-Ing. Kay Jung-Vierling Bauphysik III
Dipl.-Ing. Arch. Thomas Kammel Gebäudetechnik I
Dipl.-Ing. Petra Neumann Vakuumdämmung (WPF)
Dipl.-Ing. Susanne Schnitker Wärmebrücken-Workshop (WPF)
Brandschutzplanung in der Praxis (WPF)
Technische Mitarbeiter
Dipl.-Ing. (FH) Diana Stricker SS 2020
Technische Gebäudeausrüstung I
Auszubildende Projekt 1
Yannick Hilckmann Projekt 2
Saskia Schmidt Projekt 3
Bauphysik IV
Studentische Hilfskräfte Gebäudetechnik III
Thea Aurelia Alfsmann Gebäudetechnik IV
Arne Thiel Anlagentechnischer Brandschutz
Jan Velthuis Raumakustik (WPF)
Nora Velske Gebäudesimulation mit IDA/ICE (WPF)
22 LEHRSTUHL BAUPHYSIK UND TECHNISCHE GEBÄUDEAUSRÜSTUNGFORSCHUNGSPROJEKTE Im Rahmen eines nun im fünfzehnten Jahr laufen- tiggestellt sein und sollte eigentlich auf der der den Forschungsvorhabens, das von der deutschen kommenden BAU 2021 in München der Öffentlich- Beton- und Zementindustrie gefördert wird, ent- keit vorgestellt und entsprechend aufwendig be- steht ein äußerst umfangreicher Planungsatlas für worben werden - was Corona bedingt jedoch nun den Hochbau. Zunächst werden die im Wohnungs- leider ausfallen muss. und wohnungsähnlichen Nichtwohnungsbau Unser langjähriger Forschungsschwerpunkt „Va- insgesamt auftretenden Bauteilkonstruktionen kuumdämmung“ wurde auf nationaler Ebene er- erfasst, unter Berücksichtigung aller relevanten folgreich noch weiter in das Forschungsnetzwerk Anforderungen aus Statik, Baustoffkunde und „Innodämm“ (www.innodaemmnetzwerk.de) ein- Bauphysik im Detail durchkonstruiert und in den gebunden, das - gefördert durch Mittel des Bun- wesentlichen Zeichnungsformaten (dxf, ndw, pdf) des – die (Weiter)Entwicklung hochleistungsfähi- abgebildet. Im Anschluss werden die relevanten ger Dämmstoffe für das Bauwesen im Allgemeinen Wärmebrückenkennwerte mittels aufwändiger sowie darüber hinaus für den Schiffs- und Leicht- computergestützter FEM-Berechnungen für alle bau sowie den Speicherbau im Bereich der Gebäu- möglichen Parametervariationen ermittelt. Stehen detechnik im Speziellen vorantreiben wird. Aktuell für spezielle Konstruktionen der Gebäudehülle, sind in zwei Forschungsvorhaben eingebunden: wie zum Beispiel für die Stahlbeton-Sandwichele- Im ersten Projekt wird ein neuer Stützkern als mente der Großtafelbauweise keine allgemein gül- Verbundmaterial aus hochdisperser Kieselsäure, tigen Berechnungsansätze zur Bestimmung der unterschiedlichen Flugaschen sowie Trübungs- Transmissionswärmeverluste zu Verfügung, ent- mitteln entwickelt; im zweiten Projekt geht es um wickeln wir sie im Rahmen dieses Projektes. Die- multifunktionale Fassadenkonstruktionen mit ses Forschungsprojekt wurde in den vergangenen gleichzeitig hochleistungsfähiger Wärmedäm- Jahren durch zwei innovative Berechnungspro- mung. grammen zur Ökologie der einzelnen Komponen- Die Erweiterung des Forschungsbereiches „Akus- ten und des Gesamtgebäudes noch einmal eine tik“ erfolgt durch zwei Projekte: Das Projekt „Rau- deutlich ausgeweitet. Aktuell stehen unter www. makustik variabel genutzter, größerer Räume planungsatlas-hochbau.de über 1.000 baukonst- unter besonderer Berücksichtigung tieffrequent ruktiv und wärmeschutztechnisch optimierte De- wirkender Kantenabsorbern“ beschäftigt sich mit taillösungen mit über 12,5 Millionen Kennwerten der Ableitung allgemeingültiger raumakustischer frei zur Verfügung. Eine signifikante Erweiterung Planungs- und Entwurfskonzepte auf der Ba- findet diese Planungsplattform durch die mehr- sis von Simulationsrechnungen und Messungen. jährige Entwicklung eines eigenen Schallschutz- Das Projekt „Trittschallschutz von Tiefgaragen“ rechners auf Basis der aktuellen Normungs- und wird in Kooperation mit der Ruhr-Universität Bo- Berechnungssituation. Der wesentliche Mehrwert chum durchgeführt und untersucht – zunächst respektive das zentrale Alleinstellungsmerkmal auf messtechnischer Basis - den Einfluss der dieses Schallschutzrechners ist gegenüber den Lagerungsrandbedingungen der Bodenplatten anderen auf dem Markt vorhandenen Lösungen und der aufgehenden Kellerwände auf die Körper- (Lösungen im Sinne von reinen Nachweis- bzw. schallübertragung in darüber liegende Räume. Prognoseverfahren) die zusätzliche Bereitstellung Ein weiterer Forschungsbereich zur Modernisie- einer umfassenden Datenbank mit baukonstruk- rung von Sakralbauten wird aktuell eingerichtet; tiven Details zu den jeweilig möglichen Lösungs- einer der hier betrachteten Schwerpunkte liegt in ansätzen im schallschutztechnisch überaus re- der bauphysikalischen Beschreibung sogenannter levanten Anschlussbereich von trennenden und Schutzverglasungen mit ihren hochgradig instati- flankierenden Bauteilen. Der Schallschutzrechner onären Randbedingungen. wird zum Ende des Jahres nun abschließend fer- ARCHITEKTENFORUM Für unser „Architektenforum“ als eine der größten regelmäßigen Fachtagungen zum Thema „Bau- physik und Energieeffizienz“ im deutschsprachi- gen Bereich hatten wir ab diesem Jahr ein neues Format gewählt: die zum 11. Mal stattfindende Veranstaltung sollte nun im Jahreswechsel auch den Veranstaltungsort wechseln und an heraus- ragenden Stellen des Ruhrgebiets stattfinden. Für die Auftaktveranstaltung hatten wir neben den entsprechende Räumlichkeiten des Westfalensta- dions auch eine entsprechende ausgiebige Füh- rung geplant – aus bekannten Gründen mussten wir die Veranstaltung leider absagen. LEHRSTUHL BAUPHYSIK UND TECHNISCHE GEBÄUDEAUSRÜSTUNG 23
Juniorprofessur Befestigungstechnik
LEHR- UND FORSCHUNGSSCHWERPUNKTE
Die Juniorprofessur Befestigungstechnik konzen- temen. Die Forschung der Juniorprofessur ist aktiv
triert sich auf der Grundlagen- und Angewandte in zahlreichen nationalen und internationalen
Forschung im Bereich der Verbindungs- und Be- Konferenzen und wissenschaftlichen Publikatio-
festigungstechnik für unterschiedliche Anwen- nen, sowie in Normungsgremien und technischen
dungen, inklusive Abgehängte Decken, Fassaden, Ausschüssen vorgestellt.
Ausrüstungen, sowie Bauverstärkungen und Mo- In der Lehre wird die Technologie, die Bemessung,
dernisierungen, in engen Zusammenarbeit mit und die konstruktive Durchführung für Befesti-
geachtete Forschungs- und Industriepartner aus gungen behandelt, im Rahmen zwei Wahlpflicht-
aller Europa. Weiterhin, dient das Team der Juni- vorlesungen jeweils im Bachelor und im Master-
orprofessur in Zusammenhang mit dem Institut studium. Mit der Stärkung der internationalen und
für Bauforschung als Prüfstelle für Bauprodukten interkulturellen Kompetenzen der Studierenden
konstruktiver Verbindungen. Die Interessen der als Ziel, wird die Lehre auch auf englischer Spra-
Juniorprofessur erweitern sich auf Verbindungen che angeboten.
in der Fertigteiltechnik, in der Anwendung moder- Im Jahr 2020 würde auch die neue Vorlesung „Per-
ner Hochleistungs-Baustoffen, und in der Zuver- formance based design and life-cycle civil en-
lässigkeits- und Robustheitsanalyse von Bausys- gineering“ angeboten.
MITARBEITER FORSCHUNGSPROJEKTE
Inhaber der Juniorprofessur Rahmen-Forschungsprojekt zur physikalischen
Panagiotis Spyridis, Jun.-Prof. Dr. nat. techn. Dipl. und mechanischen Grundverhalten der Befesti-
Dipl. Ing., CEng MICE gung mithilfe der Direktmontagetechnik in Zusam-
menarbeit mit der Firma Hilti
Wissenschaftliche Mitarbeiter/-innen
Marvin Höpfner, M. Sc. Ermüdungsverhalten von Befestigungsmitteln un-
Dipl.-Ing. Nikolaos Mellios ter dynamischer Belastungen – Laborprüfungen
im Auftrag verschiedener Herstellern in Zusam-
Studentische Hilfskräfte menarbeit mit der Firma fobatec
Lars Walter, B. Sc.
Franziska Hufelschulte, B. Sc. Softwareentwicklung für die Bemessung von Be-
Johannes Christian Kümper, B. Sc. festigungselementen in Zusammenarbeit mit der
Cemile Sirik, B.Sc. Firma fobatec
Betreuung des Seminares und der schriftlichen
LEHRVERANSTALTUNGEN Klausur zum Zertifizierten Befestigungstechniker
der Firma Würth
Befestigungstechnik für den Tragwerksplaner
Befestigungstechnik I
24 JUNIORPROFESSUR BEFESTIGUNGSTECHNIKSie können auch lesen
