NEWSLETTER2017/1FAKULTÄT FÜR BAU- UND UMWELTINGENIEURWISSENSCHAFTEN

SEHR GEEHRTE LESERIN, SEHR GEEHRTER LESER, das oft als kurz empfunde-ne Sommersemester strebt in diesem Jahr einem gro-ßen Finale entgegen. Die Fa-kultät begeht am Freitag den 7.7.2017 ihren 50. Jahrestag

mit einer Festveranstaltung und einem anschlie-ßenden Sommerfest. Es wird eine große Gemein-schaftsveranstaltung mit der Fakultät für Maschi-nenbau vorbereitet, die, wie unsere Fakultät, 1967 aus der gemeinsamen Abteilung IX für Maschinen-bau und Konstruktiven Ingenieurbau mit damals immerhin 19 Lehrstühlen und 11 Arbeitsgruppen entstanden ist. Ob aktuelles oder ehemaliges Fa-kultätsmitglied, Absolvent, Alumni, Studierende, Partner oder Förderer – melden Sie sich über unser Alumni-Portal auf der Fakultätshomepage für die Feier an und begehen Sie diesen besonderen Tag mit uns. Auch für einige Nachmeldungen besteht noch Möglichkeit – kontaktieren Sie uns gern per E-Mail über 50jahre-bi@rub.de.

Seit wenigen Tagen gestartet ist die Ausschreibung zur vorgezogenen Neubesetzung der Professur für Ingenieurhydrologie und Wasserwirtschaft in Nach-folge des aktuellen Lehrstuhlinhabers Kollegen Schumann. Angestrebt ist dabei eine ca. einjährige Überlappungszeit in der Lehrstuhlleitung, so dass Lehr- und Forschungsaufgaben fließend überge-ben werden können. Insbesondere durch die ge-rade gestartete DFG-Forschergruppe „Space-time dynamics of extrem floods“ (SPATE, Sprecher Prof. Schumann), die sich mit dem ganzheitlichen Ver-ständnis von extremen Hochwasserereignissen befasst, entwickeln sich im Bereich von Hydrolo-gie und Wasserwirtschaft strategisch wichtige For-schungsimpulse für die Fakultät. Ein mindestens ebenso wichtiger Zukunftsbereich liegt in der Bau-informatik, die aktuell durch die fortschreitende Di-gitalisierung vielfachen Aufwind erfährt. Kollege König vom Lehrstuhl für Bauinformatik hatte dazu einen Ruf an die Technische Universität Dresden

EDITORIAL

erhalten, der im Rahmen von intensiven Bleibever-handlungen erfolgreich abgewehrt werden konn-te. Wir freuen uns, ihn von den Vorteilen des Bo-chumer Standorts nachhaltig überzeugt zu haben.

Eine besonders ehrenvolle Auszeichnung ist vor wenigen Tagen an Herrn Dr.-Ing. Steffen Frei-tag vom Lehrstuhl für Statik und Dynamik er-gangen. Die Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften und der Künste vergab im Rahmen ihrer Jahresfeier am 10.05.2017 an den Nachwuchsgruppenleiter den renommierten Karl Arnold-Preis für seine innovativen und transdiszi-plinären Forschungsleistungen im Bereich hoch-komplexer Problemstellungen des konstruktiven Ingenieurbaus, der Strukturmechanik sowie der angewandten Informatik. Wir gratulieren recht herzlich. Überhaupt zeigt sich der wissenschaft-liche Nachwuchs an der Fakultät außerordentlich leistungsstark: Allein 23 Promotionen sind im ver-gangenen Jahr erfolgreich abgeschlossen worden – eine bis dato unerreichte Zahl.

Die Fakultät vernetzt sich mehr und mehr. Das gilt zum einen für die internationalen Beziehun-gen. Zu den vielen bestehenden Verbünden und Partnerschaften sind in den letzten Wochen eine Partnerschaft mit dem japanischen Chiba Institute of Technology hinzugekommen und erste strategi-sche Gespräche mit Vertretern von Forschungsein-richtungen und Industrieunternehmen aus Pe-king (China) aufgenommen worden. Zum anderen vernetzen sich die fakultativen Laboreinrichtun-gen immer stärker untereinander. Das gilt für die experimentellen Labore genauso wie für Rechner-pools und Visualisierungseinrichtungen. Im Rah-men einer Gemeinschaftsstrategie werden in den nächsten Monaten neuartige Test-, Mess- und Ana-lysegeräte angeschafft, Rechnercluster verstärkt und zusammengeführt und bestehende Appara-turen modernisiert. Zum Wintersemester werde ich Ihnen Näheres berichten können. VIELE GRÜSSE, IHR PROF. DR.-ING. PETER MARK

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WIR WERDEN 50!

JUBILÄUMSFEIER: FREITAG, 07.07.2017Die Fakultäten für Bau- und Umwelt ingenieur w issen-schaften und Maschinenbau werden 50 Jahre alt!

Feiern Sie mit uns und blicken Sie auf die spannende Entwick-lung in Forschung und Lehre der beiden erfolgreichen Fa-kultäten zurück.

Am Freitag, 07.07.2017 gibt es ab 16 Uhr ein buntes Pro-gramm in und um das IC-Gebäude: Schwelgen Sie mit uns in Erinnerungen auf der „Alumniallee“, treffen im Rah-men des „Plauderstündchens“ alte Weggefährten und schau-en Sie bei Labor- und Gebäu-deführungen, was sich verän-dert hat. Ab 18 Uhr beginnt ein großes Fakultätsfest mit Live- Musik, Getränken und Vielerlei vom Grill, das Sie an verschie-den gestalteten Orten erleben und genießen können.

Sie haben Fragen oder Anre-gungen? Dann wenden Sie sich über 50jahre-bi@rub.de gerne an das Planungsteam.

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© Universitätsarchiv Bochum

JUBILÄUMSFEIERFREITAG, 07.07.2017

50 JAHRE

Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften &

Fakultät für Maschinenbau

Feiern Sie mit uns!

Fakultät Maschinenbaufortschritt studieren

PROMOTIONEN DER FAKULTÄT IM WINTERSEMESTER 2016/2017

▪ Dr.-Ing. Jithender Jaswant Timothy (Bild 1)Analytical and computational models for the effective properties of disordered microcracked porous materials

▪ Dr.-Ing. Yijian ZhanMultilevel Modeling of Fiber-Reinforced Concrete and Application to Numerical Simulations of Tunnel Lining Segments

▪ Dr.-Ing. Sergey Sergeevic AlexikovOptimierung der Berechnungsverfahren standardisierter Oberbaukon-struktionen russischer Straßen im Bereich Wolgograd (Südregion)

▪ Dr.-Ing. Christoph Tyralla (Bild 2)Identifikation und Reduktion struktureller Unsicherheiten in hydrolo-gischen Modellen

▪ Dr.-Ing. Tobias Rahm (Bild 3)Simulation-based Quantification of Disturbances of Production and Logistic Processes in Mechanized Tunneling Operations

▪ Dr.-Ing. Yang Yang (Bild 4)Analyses of Heat Transfer and Temperature-induced Behaviour in Geotechnics

▪ Dr.-Ing. David SanioGenauigkeit monitoringbasierter Lebensdauerprognosen von Betonbrücken bei Spannstahlermüdung

▪ Dr.-Ing. Marina Trajkovic-Milenkovic (Bild 5)Numerical implementation of an Eulerian description of finite elastoplasticity

▪ Dr.-Ing. Fanbing Song (Bild 6)Steel fiber reinforced concrete under concentrated load

▪ Dr.-Ing. Michael GehrkeKomplexe Ansprache bitumenhaltiger Bindemittel anhand temperatur-, frequenz- und belastungsabhängiger Kennwerte

▪ Dr.-Ing. Nina von der HeidenKapazität und Verkehrsablauf in Arbeitsstellen auf Autobahnen

▪ Dr.-Ing. Susanne LipkowskiEin 2D/3D-Messsystem zur kinematischen Objekterfassung: Kalibrierung, Filterung, Registrierung

▪ Dr.-Ing. Alborz Pourzargar Application of suction stress concept in partially saturated Com-pacted Soils

Bild 1: Dr.-Ing. Jithender Jaswant Timothy

Bild 2: Dr.-Ing. Christoph Tyralla

Bild 3: Dr.-Ing. Tobias Rahm

Bild 4: Dr.-Ing. Yang Yang

Bild 5: Dr.-Ing. Marina Trajkovic-Milenkovic

Bild 6: Dr.-Ing. Fanbing Song

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PROF. WILFRIED KRÄTZIG Die Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften trauert um Prof. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. mult. Wilfried B. Krätzig – Träger des Bundesverdienstkreuzes am Bande – der am 7. März 2017 im Alter von 84 Jahren verstorben ist.

Wilfried Krätzig wurde 1970 an die Ruhr-Universität Bochum auf den Lehrstuhl für Statik und Dynamik berufen. In sei-ner fast 30-jährigen Tätigkeit hat er die Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften mit aufgebaut und maß-geblich geprägt.

Wissenschaftliche Exzellenz, Gemeinschaftlichkeit, Altru-ismus und die Förderung der Ingenieure in Ausbildung wie Praxis kennzeichnen Herrn Professor Krätzigs umfassendes Schaffenswerk. So initiierte und führte er allein zwei Sonder-forschungsbereiche, entwickelte bahnbrechende Verfahren der numerischen Strukturanalyse und baute nachhaltig die inter-nationalen Kontakte der Fakultät zu Spitzenuniversitäten mit auf. Wichtig war ihm aber stets auch die Förderung des Nach-wuchses in Wissenschaft wie Praxis.

Sein hohes Ansehen im In- und Ausland, das sich in zahlrei-chen hochrangigen Ehrungen seiner Person widerspiegelt, hat in besonderem Maße zur Reputation der Fakultät und der Ruhr-Universität beigetragen.

Die Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften verliert mit Professor Krätzig eine außergewöhnliche Persön-lichkeit und einen herausragenden Wissenschaftler und In-genieur. Die Fakulät hält ihn in dankbarer Erinnerung und bewahrt ihm ein ehrendes Andenken.

NEUES AUS DER FAKULTÄTNACHRUF

Bild 1: Am 7. März 2017 verstarb Prof. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. mult. Wilfried B. Krätzig

Mit der Verleihung des Preises werden die wis-senschaftlichen Aktivitäten von Prof. König ge-ehrt, der sich umfassend für die Entwicklung und Anwendung der Methode des Building In-formation Modeling eingesetzt hat.Prof. König entwickelte hierzu eine neue wis-senschaftliche Grundlage zur systematischen Generalisierung von Planungs-, Berechnungs- und Simulationsverfahren im Bauwesen auf Basis innovativer Informations- und Kommunikations- technik. Neben der Arbeit in Forschung und Lehre an der Ruhr-Universität Bochum, an der er sich bereits seit Jahren mit der Beherrschung komplexer Modellinteraktionen und der Ent-wicklung von ganzheitlichen Planungs- und Si-

NEUES AUS DER FAKULTÄTPREISE UND AUSZEICHNUNGEN

PROF. DR.-ING. MARKUS KÖNIG ERHÄLT PREIS DER BAUINDUSTRIE 2016

Unter großer Beachtung von Wirtschaft, Wissen-schaft, Politik und Ver-waltung hat der Bau- industrieverband Nieder-sachsen-Bremen am 15. März 2017 in Hannover den Preis der Bauindus-trie Niedersachsen-Bre-men 2016 an Prof. Dr.-Ing. Markus König vom Lehrstuhl für Informatik im Bauwesen verliehen.

Bild 1: Prof. Markus König

Bild 1: v.l.n.r. Preisträger Prof. Robert P. Gilbert, Prof. Klaus Hackl (Inhaber des Lehrstuhls für Mechanik – Materialtheorie), Prof. Peter Mark (Dekan der Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften) und Monika Sprung (Leiterin des International Office)

ERSTER „INTERNATIONAL RESEARCH FELLOW“ DER RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUMAm 8. März 2017 wurde Prof. Dr. Robert P. Gil-bert, Unidel Professor für Mathematik an der University of Delaware, zum ersten Internatio-nal Research Fellow der RUB ernannt. Mit dieser Auszeichnung wird die starke Verbundenheit des US-amerikanischen Forschers zur Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften zum Ausdruck gebracht. Mit Prof. Dr. Klaus Hackl vom Lehrstuhl für Mechanik – Materialtheorie verbindet Gilbert seit vielen Jahren eine enge For-schungsfreundschaft.

Die beiden Wissenschaftler lernten sich 1989 ken-nen, als Hackl drei Jahre lang als Stipendiat an Gilberts Heimatuniversität im US-Bundesstaat Delaware forschte. 2006 kam Gilbert als Hum-boldt-Preisträger für ein Semester an die RUB. Bis heute haben beide Professoren gemeinsame Projekte in der Materialforschung, zum Beispiel bei der Modellierung von menschlichen Knochen.

Mit der Ernennung zum „International Research Fellow“ (IFR) erhält Prof. Gilbert alle Rechte eines regulären Universitätsangehörigen und darf z.B.

die Zugehörigkeit zur RUB bei Veröffentlichun-gen anführen. Ausgenommen davon sind die Prä-senzpflicht und jegliche Lehrverpflichtungen. Ver-knüpft mit dem Status eines IFR ist lediglich die Bedingung, im Ernennungszeitraum (zunächst 3 Jahre) gemeinsam mit einem RUB-Wissenschaft-ler ein Forschungsvorhaben durchzuführen.

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werden. Für computergestützte Sicherheitsprog-nosen von komplexen Strukturen und Prozessen arbeitet er an der Schnittstelle zwischen Struk-turmechanik und Bauinformatik im Wissen-schaftsgebiet Computational Intelligence, ins-besondere auf Basis der Theorien künstlicher neuronaler Netze und Schwarmintelligenz. Ge-genstand seiner aktuellen Forschung im Rah-men des SFB 837 ist die Entwicklung simulati-ons- und monitoringbasierter Assistenzsysteme zur Unterstützung der Vortriebssteuerung im

PREISE UND AUSZEICHNUNGEN

Bild 1: v.l.n.r. Akademiepräsident Prof. Dr. Wolfgang Löwer, Preisträger Dr.-Ing. Steffen Freitag, Rektor Prof. Dr. Axel Schölmerich, Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Günther Meschke

VERLEIHUNG DES KARL ARNOLD-PREISES 2017 AN DR.-ING. STEFFEN FREITAG Dr.-Ing. Steffen Freitag (Lehrstuhl für Statik und Dynamik) heißt der diesjährige Preisträger des mit 10.000 Euro dotierten Karl Arnold-Preises der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wis-senschaften und der Künste. Der Preis wurde am 10.05.2017 im Rahmen der Jahresfeier der Akade-mie in Düsseldorf an Herrn Dr. Freitag verliehen. Der Preis wurde ihm für seine hochinnovativen und transdisziplinären Forschungsleistungen im Bereich hochkomplexer Problemstellungen des konstruktiven Ingenieurbaus, der Struktur-mechanik, der angewandten Informatik, insbe-sondere des Computational Engineering, und der Computational Intelligence verliehen.

Dr. Freitag forscht im Fachbereich Baustatik an numerischen Simulationsmethoden für Struk-turen und Prozesse unter Berücksichtigung un-scharfer Daten. Neben stochastischen Ansätzen werden insbesondere polymorphe Unschärfemo-delle untersucht, mit denen sowohl aleatorische als auch epistemische Unschärfearten erfasst

mulationssystemen beschäftigt, begleitet Prof. König wissenschaftlich federführend bereits seit drei Jahren die Pilotprojekte des Bundesmi-nisteriums für Verkehr und digitale Infrastruk-tur und insbesondere die Implementierung der BIM-Methode bei den auftraggebenden Stellen in Niedersachsen.

Zudem engagiert sich Prof. König als Mitglied von Building Smart e.V. für die mit BIM verbun-dene aktive Vernetzung aller Beteiligten über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks. Der unabhängige Verein fördert offene Schnitt-stellen und damit „open BIM“. Er steht für hohe Qualität bei BIM-Standards und Lösungen, bei denen die Anwender und ihre Arbeitsprozesse im Fokus stehen.

Vor diesem Hintergrund hat sich Prof. Markus König mit seinen Leistungen im Bereich der Grundlagenforschung des Building Information Modeling um das Bauwesen in Niedersachsen und Bremen verdient gemacht. Autobahnen modellbasiert quantifiziert und monetarisiert werden können, geprüft und weiterentwickelt. Mit den entwickelten Modellen lassen sich ver-kehrstechnische und volkswirtschaftliche Kenn-größen zur Bewertung des Verkehrsablaufs in einer unterschiedlichen Detailtiefe ermitteln. Dies ermöglicht eine differenzierte Beurteilung der Verkehrsqualität und der Zuverlässigkeit des Verkehrsablaufs in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall, zum Beispiel im Rahmen der volkswirtschaftlichen Bewertung von Neu- und Ausbaumaßnahmen sowie verschiedener be-trieblicher Maßnahmen an Autobahnen.

NEUES AUS DER FAKULTÄTPREISE UND AUSZEICHNUNGEN

maschinellen Tunnelbau. Unter Berücksichti-gung unscharfer geotechnischer Informationen werden baubegleitend Steuerparameter für den weiteren Tunnelvortrieb in Echtzeit prognosti-ziert. Seit 2017 arbeitet Dr. Freitag an Optimie-rungsverfahren für robuste und dauerhafte Stahl- und Faserbetontragwerke im Rahmen des DFG Schwerpunktprogramms SPP 1886 „Polymorphe

Unschärfemodellierung für den numerischen Entwurf von Strukturen“.

Dr. Freitag ist seit 2015 Mitglied im Jungen Kol-leg der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaften und der Künste und wurde 2017 zum Sprecher des Jungen Kollegs gewählt.

WETTBEWERB „AUF IT GEBAUT“: 3 PREISE FÜR DEN LEHRSTUHL FÜR INFORMATIK IM BAUWESENAuch in diesem Jahr wurden im Rahmen des Wettbewerbs „Auf IT gebaut – Bauberufe mit Zukunft“ wieder heraus-ragende und praxisgerechte IT-Lösungen für die Diszip-linen Architektur, Bauingenieurwesen, Baubetriebswirt-schaft und den gewerblich-technischen Bereich gesucht. Mit ihren Arbeiten rund um die Digitalisierung des Bauens bewiesen Nachwuchskräfte, dass die Baubranche innova-tiv, modern und technikorientiert ist. Am 17. Januar wur-den insgesamt zwölf Preise durch Iris Gleicke, Staatssekre-tärin am Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, überreicht – drei von ihnen gingen an eine Mitarbeiterin und zwei Mitarbeiter des Lehrstuhls für Informatik im Bauwesen der RUB: Olga Golovina gewann im Bereich Baubetriebswirtschaft den 2. Platz, gleich dahinter folgte Thomas Hilfert auf dem 3. Platz. Marius Mendrina erlang-te im Bauingenieurwesen den 2. Platz auf dem Treppchen.

DAAD-PREIS 2016 FÜR COMPENG-STUDIERENDENDer Deutsche Akademische Austauschdienst (DAAD) verleiht jährlich im Rahmen des DAAD-Stipendiatentreffens eine Auszeichnung an inter-nationale Studierende, die sich durch herausragen-de Leistungen und zusätzliches gesellschaftliches Engagement während ihres Studiums hervorgetan haben. Die diesjährige Vergabe fand am 8. Dezem-ber im Veranstaltungszentrum der RUB statt und hatte einen serbischen Studierenden des Master-studiengangs Computational Engineering zum Preisträger: Herrn Vladislav Gudžulić.

Bild 1: Zwei der Preisträger: Olga Golovina und Thomas Hilfert; auf dem Bild fehlt Ma-rius Mendrina, der mittlerweile in Stuttgart arbeitet; © RUB, Marquard

Herr Gudžulić ist einer der besten CompEng-Studierenden in diesem Jahre, mit einem vor-aussichtlichen Notendurschnitt von 0,8. Nomi-niert wurde der diesjährige Preisträger von Herrn Dipl.-Ing. Jörg Sahlmen, Koordinator des Master-studiengangs Computational Engineering, auf-grund seiner exzellenten akademischen Leis-tungen und seines sozialen Engagements für den Studiengang, durch seine Beteiligung in der Fachschaft, im Fakultätsrat, im Prüfungs-ausschuss und seine Arbeit als Tutor für neuan-kommende Studierende zeigt.

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PREISE UND AUSZEICHNUNGEN

ZU BESUCH

Bild 1: v.l.n.r. Prof. Dr. Axel Schölmerich, Dr.-Ing. Gero Marzahn, Prof. Dr. Peter Mark; © RUB, Marquard

Bild 1: Besuch des Abschlussjahrgangs 1977 in der Versuchshalle KIBKON

Verliehen wurde der Preis durch Frau Dr. Birgit Klüsener, Gastgeberin des DAAD, und die Prorek-torin für Lehre und Weiterbildung der RUB Frau Prof. Dr. Kornelia Freitag.

Im Anschluss an die Preisverleihung folgten Vor-träge einzelner DAAD-Stipendiaten aus Rumänien, Peru, Kolumbien und Schottland, denen die Ge-legenheit geboten wurde, von ihre Heimatländer und Erfahrungen in Deutschland zu berichten.

HONORARPROFESSUR AN HERRN DR.-ING. GERO MARZAHN VERLIEHENAm 30.03.2017 hat der Rektor der Ruhr-Uni-versität Bochum, Herr Prof. Dr. Axel Schölme-rich, an Herrn Dr.-Ing. Gero A. Marzahn die Honorarprofessur verliehen. Damit werden Dr. Marzahns herausragende Leistungen und Ent-wicklungen in der beruflichen Praxis, aber auch seine großen Verdienste um die Förderung des Ingenieurnachwuchses gewürdigt.

„40JÄHRIGE“ ZURÜCK AN UNSERER FAKULTÄTVierzig Jahre nach ihrem Diplomabschluss an der Ruhr-Universität haben sich am 12.05.2017 rund 25 Absolventen des Bauingenieurwesens in Bo-chum wiedergetroffen. Das Treffen wurde orga-nisiert von Prof. Dr.-Ing. Peter Schaumann, sel-ber Absolvent des Abschlussjahrgangs von 1977 und heute Ordinarius am Institut für Stahlbau der Leibnitz Universität Hannover.

Auf dem Programm standen eine Einführung in die Struktur der Ruhr-Universität sowie der Fakul-tät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaf-ten von heute und Besichtigungen der Werkhalle KIBKON (http://www.ruhr-uni-bochum.de/kib-kon/) und des Grenzschichtwindkanals. Dabei kam es auch zu einem besonderen Wiedersehen

zwischen ehemaligen Studierenden und ihrem Hochschullehrer: Prof. Niemann, weiterhin ak-tiver Forscher und Emeritus der Fakultät, führte persönlich durch den Windkanal und diskutier-te mit den Ehemaligen über das Heute und Ges-tern am Campus.

Bild 1: v.l.n.r. Dipl.-Ing. Jörg Sahlmen, Prof. Günther Meschke, M.Sc. Vladislav Gudžulić, Dr. Birgit Klüsener

NEUES DEN FACHSCHAFTENFACHSCHAFT BAUINGENIEURWESEN

Wie jedes Jahr hat die Fachschaft auch dieses Mal Neuigkeiten zu berichten.

Durch den ständigen Zuwachs, über den wir uns wie jedes Jahr sehr freuen, durften wir für entsprechend viele Erstsemester die allseits be-liebten Einführungstage organisieren. Diese wurden von unserem höchst kompetenten und engagierten Tutoren-Team gebührend empfan-gen. Neben den Einführungstagen, welche be-kanntermaßen ein Sektfrühstück und eine Ralley durch Bochum beinhalteten, ging es auf der diesjährigen Erstifahrt erneut ins weltbekannte Weeze. Um den Kontakt der neuen Studieren-

den untereinander zu fördern wurden etliche unterschiedliche Spiele und Wettbewerbe ver-anstaltet. Zusätzlich kamen Studierende aller Semester bei der einzigartigen Bauing-Party zusammen, die im Three-Monkeys in Mitten des Gleisdreiecks zelebriert wurde. Ein absolu-ter Erfolg, von dem auch noch Wochen später berichtet wurde.

Das traditionelle Kickerturnier wurde nun schon zum dritten Mal im gemütlich einge-richteten Kommraum ausgetragen und erfreute sich zahlreicher Bewerbungen und Teilnehmer. Von Seiten der Professoren traute sich leider nie-

NEUES AUS DER FAKULTÄTZU BESUCH

BESUCH AUS ZHONGGUANCUNAm 26.04.2017 durfte die Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften eine Delegati-on des Pekinger „Zhongguancun Sciences Park“ (ZSP), der größte und älteste aller Hightech-Parks in China, an unserer Fakultät begrüßen. Als Wis-senschafts- und Technikzentrum beheimatet er über 20.000 Hightech-Unternehmen. Mit zahlrei-chen Universitäten und Forschungseinrichtun-gen bestehen wichtige Kooperationen.

Für eine Auslotung möglicher Formen der Zusam-menarbeit wurde unter der Leitung des Dekans Prof. Mark ein gemeinsamer Nachmittag veranstal-tet. Neben informativen Vorträgen zu unserer Fa-kultät (Prof. Hackl) und des ZSP wurden von Frau Dr. Yeh mit „inStudiesPlus“ und „LabExchange“ zwei Projekte für eine mögliche Zusammenarbeit vorgestellt. Im Anschluss erhielten alle Teilnehmer im Rahmen einer Führung einen Einblick in das Labor vom Lehrstuhl für Grundbau, Boden- und Felsmechanik und kamen mit der Ansprechpart-nerin Frau Dr. Baille ins Gespräch. Bild 1: Besucher aus Zhongguancun und Gastgeber

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FACHSCHAFT BAUINGENIEURWESEN

mand an die Drehstangen. Bei schon fast roman-tischer und teils nostalgischer Stimmung und mit ausreichend Snacks versorgt, suchten wir bis spät in die Nacht den Sieger des Turnieres.

Die Weihnachtsfeiertage wurden am Nikolausfei-ertag mit unserem allseits beliebten und bekann-ten „Glühstück“ eingeläutet, bei dem wir mit Glühwein und Waffeln verteilten und in netter Gesellschaft das Jahr haben ausklingen lassen.

Ein kurzer Ausblick auf kommende Veranstal-tungen, die das Leben an der Uni erträglicher machen sollen: Das alljährliche Fußballturnier ist in Planung, bei dem die beste Fußballmann-schaft der Fakultät gesucht wird. Neben der Be-teiligung von Studierenden hoffen wir natürlich auch auf das Mitspielen von Professoren und/oder wissenschaftlichen Mitarbeitern. Unstim-migkeiten sollte man stets in einem angemesse-nen und sportlichen Rahmen austragen!

NEUES AUS DEN LEHRSTÜHLEN UND ARBEITSGRUPPEN KONSTRUKTIONSTEILPRÜFUNG

ERMÜDUNGSVERSUCHE AN 7-DRAHT-SPANNLITZEN BEI TIEFTEMPERATURTieftemperaturen wirken sich hinsichtlich des Materialverhaltens diffizil aus. Einerseits er-höht sich in der Regel die statische Festigkeit, anderseits neigen einige Stahlsorten zu sprö-derem Bruchverhalten bei tieferen Temperatu-ren. Auch im Fall der Materialermüdung zeigen sich stahlsortenübergreifend heterogene Eigen-schaftsveränderungen. Von höheren Dauerfes-tigkeiten über unveränderte Eigenschaften bis hin zu schlechterem Ermüdungsverhalten im Zeit- oder Dauerfestigkeitsbereich reicht hier die Bandbreite. Auch für den üblichen, kaltge-zogenen Kohlenstoffstahl der 7-Draht-Spann-litzen bestehen hier offene Fragen zum Ermü-dungsverhalten.

Zur Erforschung des Ermüdungsverhaltens von 7-Draht-Spannlitzen im Anwendungsfall des Litzenbündelseils bei Tieftemperatur wer-den Dauerschwingversuche an Litzenproben im Bereich Konstruktionsteilprüfung durch-geführt. Das Versuchsprogramm sieht hier-bei eine Durchführung von knapp 100 Dauer- schwingversuchen an Monolitzen aufgeteilt

bei Raum- und Tieftemperatur vor. Der Fokus richtet sich dabei sowohl auf die freie Länge des Schrägkabels, als auch auf die ermüdungstech-nisch kritische Ankerregion. Für den ersten Fall wird eine Laborverankerung auf Epoxyd-harzbasis zur Probeneinspannung gewählt, für Letzteres werden die Spannlitzen mit han-delsüblicher Klemmkeilverankerung in die Prüfmaschine eingebaut. Diese Klemmkeile sind hochschwingfest konstruiert und werden in Schrägkabelanwendungen eingesetzt. Ne-ben einstufigen Dauerschwingversuchen wer-den auch mehrstufige Dauerschwingversuche durchgeführt. Diese dienen einerseits zur Er-forschung der Schadensakkumulation bei die-sem Bauprodukt, anderseits wird hierbei eine beschleunigte Form der Dauerschwingfestig-keitsbestimmung überprüft. Im Fall der ein-stufigen Dauerschwingversuche kommt das Interaktive Verfahren mit maximal N = 1,1x107

Lastwechsel zum Einsatz. Im mehrstufigen Beanspruchungsfall werden Betriebsfestig-keits-Programmversuche mit siebenstufiger Auf- und Abfolge sowie progressive Laststei-gerungsversuche mit zwei unterschiedlichen Lasterhöhungsraten durchgeführt.

Bild 1: Kälteaggregat und eingebaute Isolierkammer in 1.000 kN Prüfmaschine

Bild 2: Externer Lamellenwärmetauscher mit Umluft-Ventilator vor eingebauter Litzenprobe in der Isolierkammer

Die Durchführung der Tieftemperaturversu-che erfolgt in einer temperierten Isolierkam-mer, eingebaut in Versuchsständen mit servohy-draulischen Prüfzylindern. Für die Herstellung der klimatischen Verhältnisse von -30° bis -50°C sorgt für keilverankerte Litzen ein leistungsfähi-ges, wartungsfreies Kälteaggregat, siehe Bild 1. Dieses verfügt über einen externen Lamellen-wärmetauscher mit Umluft-Ventilatoren, siehe Bild 2, welcher in eine entsprechende Isolier-kammer vor die Probe aufgebaut wird. Insbeson-dere für längere laborverankerte Litzenproben wird ein weiterer Aufbau mit Trockeneisküh-lung realisiert, siehe Bild 3. Um einen direk-ten Kontakt mit dem Kühlmedium zu vermei-den, wird ein Hüllrohr um die Probe platziert und abgedichtet.

Das Versuchsprogramm konnte erfolgreich im März 2017 abgeschlossen werden. Eine vor-läufige Auswertung der Daten zeigt, dass sich für laborverankerte Proben eine Verbesserung der Ermüdungsfestigkeit im Zeitfestigkeitsbe-reich bei Tieftemperatur gegenüber Raumtem-

peratur abzeichnet. Dagegen sinkt die Dauer-festigkeit deutlich ab und erreicht das Niveau der keilverankerten Proben, siehe Bild 4. Für keilverankerte Proben kann keine signifikante

NEUES AUS DEN LEHRSTÜHLEN UND ARBEITSGRUPPEN KONSTRUKTIONSTEILPRÜFUNG

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KONSTRUKTIONSTEILPRÜFUNG

Bild 3: Einspannung der laborverankerten Probe und Einbau in Versuchsaufbau mit Isolierkammer

Veränderung der Ermüdungsfestigkeit im Zeit- oder Dauerfestigkeitsbereich fest-gestellt werden. Dieses Ermüdungsverhalten bestätigt sich weitestgehend auch in den mehrstufigen Versuchsstrategien.

Bild 4: Ergebnisse der einstufigen Dauerschwingversuche und ermittelte Wöhlerkurven in doppelt-logarithmischer Darstellung

OPTIMIERUNG DES SÄUREWIDERSTANDS VON HÜTTENSANDREICHEM BETONBeton ist ein langlebiger, dauerhafter Baustoff, der vielen Medien gegenüber eine hohe Wider-standsfähigkeit aufweist. Abhängig von den vorherrschenden Randbedingungen ist eine geeignete Betonrezeptur zu wählen. Dennoch können auf betontechnologischer Seite die Maß-nahmen nicht ausreichen, um eine ausreichend lange Lebensdauer zu gewährleisten. Bauwerke, die einem chemischen Angriff ausgesetzt sind, werden nach EN 206-1/DIN 1045-2 in die Ex-positionsklassen XA 1 bis XA 3 eingestuft. Bei starkem chemischen Angriff (XA 3) sind neben betontechnologischen Anpassungen zusätz-lich geeignete Schutzmaßnahmen, wie z.B. Be-schichtungen oder Opferschichten vorzusehen, sofern ein Gutachten keine andere Lösung vor-sieht. Abwassertechnische Anlagen, Kühlturm-schalen oder Auffangwannen können so einem starken chemischen Angriff, z.B. durch biogene Schwefelsäure, ausgesetzt sein.

Der saure Angriff auf Beton ist überwiegend ein lösender Angriff, kann unter gewissen Umstän-den aber auch treibend in Erscheinung treten. Bei dem lösenden Angriff wird der Zementstein sukzessiv gelöst (Bild 1). Die Löslichkeit der un-terschiedlichen Hydratphasen ist pH-Wert ab-hängig, sodass sich in dem angegriffenen Beton ein pH-Gradient von außen nach innen einstellt. Dadurch ergeben sich mehrere Korrosionszonen mit unterschiedlich intensiven Schädigungen des Zementsteins. Bei einem Angriff durch Schwe-felsäure ist der weitere Verlauf der Schädigung ebenfalls pH-Wert abhängig. Neben der Stärke der Säure, bei mineralischer Säure anhand des pH-Wertes gut abbildbar, hängt bei Schwefel-säure auch die Art des Angriffes vom pH-Wert ab. Der primär lösende Angriff kann ab einem pH-Wert von unter 1 durch eine treibende Kom-ponente ergänzt werden. Ursache dafür sind se-kundäre Sulfatphasen, die sich aus den Lösungs-produkten des Zementsteins und dem Anion der

Bild 1: Auflösung der Bindemittelmatrix durch Säure-angriff

NEUES AUS DEN LEHRSTÜHLEN UND ARBEITSGRUPPENBAUSTOFFTECHNIK

Säure bilden und unter Einbindung von Wasser ihr Volumen vergrößern. Dies führt zu Zwangs-spannungen in der Zementsteinmatrix und da-mit verbunden zu Rissen oder Abplatzungen.

Grundsätzlich ist Beton nicht säureresistent, son-dern weist lediglich einen gewissen Widerstand gegenüber Säureangriffen auf. Um den Säure-widerstand zu erhöhen bzw. das Eindringen der Säure zu minimieren, ist vor allem die Dicht-heit des Betongefüges entscheidend. Aus die-sem Grund werden ein niedriger Wasserbinde- mittelwert (W/B-Wert) und eine geeignete Ze-mentart gewählt. Hochofenzemente (CEM III) bilden im Vergleich zu Portlandzementen (CEM I) aufgrund ihrer feineren Bestandteile ein dich-teres Gefüge bei gleichem W/B-Wert aus. Zu-sätzlich erzeugt eine granulometrische Opti-mierung in der Partikelgrößenverteilung und mit aufeinander abgestimmten Feinheiten der Bestandteile eine dichtere Packung des Binde-mittels. Weiterhin wird durch die Substitution von Portlandzement durch Hüttensand weniger Calciumhydroxid (Ca(OH)2) gebildet. Bei einem Säureangriff destabilisiert sich Ca(OH)2 als erste Phase im Zementstein und wird ab einem pH-Wert ≤ 12,5 gelöst. Bei Verwendung von CEM I entstehen bei der Hydratation netzwerkähn-

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Bild 2: Mörtelprismen im Schwefelsäurebad

BAUSTOFFTECHNIK

INFORMATIK IM BAUWESEN

liche Strukturen von Ca(OH)2. Wenn diese aufgrund eines Säurean-griffes gelöst werden, kann die Säure tiefer in den Beton eindringen.

Im Rahmen eines Verbundforschungsprojekts mit dem FEhS-Insti-tut für Baustoff-Forschung in Duisburg, gefördert von der Arbeits-gemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF), werden hüttensandhaltige Bindemittel systematisch untersucht, um den Säure- widerstand von Beton zu optimieren. Wesentliches Ziel ist es, einen Kompromiss zwischen einem hohen Säurewiderstand und einer aus-reichenden Verarbeitbarkeit und Frühfestigkeit zu finden. Hierzu wurden zunächst unterschiedliche Bindemittelzusammensetzungen auf ihre Verarbeitbarkeit, Festigkeitsentwicklung, Porosität und ihren Ca(OH)2-Gehalt hin untersucht.

Aktuell werden Prismen (40x40x160 mm³) von statistisch ausgewählten Mörtelmischungen, die aufgrund ihrer niedrigen Porosität und ihres geringen Ca(OH)2-Gehaltes einen erhöhten chemischen Widerstand erkennen lassen, in einem Schwefelsäurebad mit einem pH-Wert von 3,5 mit stetigem Säureaustausch beaufschlagt (Bild 2).

„HANDWERK DIGITAL“Dortmund, 27.4.2017: Die Digitalisierung hält in alle Unternehmensbereiche Einzug, auch beim Handwerk. Zur Messe „Handwerk digi-tal“, die von der Handwerkskammer (HWK) Dortmund zusammen mit Handwerk Nord-rhein-Westfalen (NRW) initiiert wurde, haben sich mehr als 250 Teilnehmer zu den Themen der Digitalisierung der Kommunikation, der Geschäftsprozesse, der Produktion oder die Entwicklung digitaler Geschäftsmodelle im Handwerk gefunden.

Mit der Methodik des Building Information Modeling (BIM) hat der Lehrstuhl für Informa-tik im Bauwesen der Ruhr-Universität Bochum in Zusammenarbeit mit dem BIM Cluster NRW zum ersten Mal an der Messe mitgewirkt, um auch das Bauwesen zu vertreten. Am Messe-stand hat der Lehrstuhl für Informatik im Bau-wesen weitere innovative Prozesse und Tech-nologien vorgestellt, u.a. Virtual Reality (VR) zur Simulation von Gefahrenstellen für Bau-stellenarbeitern und Sensorik zur automati-sierten Baustellenfortschrittsmessung. Der

Während der drei monatigen Säurelagerung werden in regelmäßigen Abständen von 2 Wochen der Masseverlust und die Säureeindringtiefe und von 4 Wochen die Druckfestigkeit an den eingelagerten Proben er-mittelt. Die generierten Ergebnisse werden mit denen von handelsüb-lichen CEM I- und CEM III-Zementen vergleichend gegenübergestellt.

Lehrstuhl für Maschinenbauinformatik zeigte zudem sein Augmented Reality basiertes Sys-tem zur Zustandsüberwachen und Wartungs- lösung für den technischen Anlagebetrieb. Un-ter den Messeteilnehmern standen die Chancen der Digitalisierung im täglichen Arbeitsablauf von Handwerksunternehmungen im Mittel-punkt. Zum Thema Handwerk 4.0 gab es neben innovativen Trends in der Digitalisierung auch hochkarätige Referenten und innovative Ausstel-ler aus ganz Deutschland zu sehen.

Eröffnet wurde die Messe mit einem Gruß-wort von NRW-Wirtschaftsminister Garrelt Duin und HWK-Präsident Berthold Schröder. Die Moderation übernahm Ermias Habtu, be-kannt aus der Fernseh-Produktion für Unter-nehmensgründer „Die Höhle der Löwen“. Im Anschluss besuchten zahlreiche Vertreter der Politik, Wirtschaft und Presse auch den Stand

NEUES AUS DEN LEHRSTÜHLEN UND ARBEITSGRUPPENINFORMATIK IM BAUWESEN

Bild 1: NRW-Wirtschaftsminister Garrelt Duin

TUNNELBAU, LEITUNGSBAU UND BAUBETRIEB

ENTWICKLUNG EINER INNOVATIVEN TRENNME-THODE FÜR GEBRAUCHTE SUSPENSIONEN ZUR RESSOURCENSCHONENDEN UND UMWELTGE-RECHTEN ENTSORGUNG – PHASE II, GEFÖRDERT DURCH DIE BUNDESSTIFTUNG UMWELT (DBU)Suspensionen sind aufgrund ihrer bautech-nischen Eigenschaften als Stütz-, Förder- und Gleitmittel bei Tunnel- und Leitungsvortrieben von besonderer Bedeutung. Bei Tunnelvortrie-ben mit Hydroschilden stützt die Bentonitsus-pension die Ortsbrust und dient als Fördermit-tel beim Transport des abgetragenen Bodens zur Separationsanlage. Dort werden Bodenpar-tikel mit einer Korngröße von > 0,02 mm aus der Suspension gefiltert bevor diese wieder dem Kreislauf zugeführt wird. Sehr feine Partikel wie Schluff und Ton < 0,063 mm bleiben in der Sus-pension und führen so zu einem stetigen An-

stieg der Dichte. Dieser führt zum Verlust der Stütz- und Fördereigenschaften der Suspensi-on. Hoch aufgeladene Suspensionen mit einer Dichte von γ > 1,20 t/m³ müssen dem Kreislauf entnommen werden. Diese sogenannten Alt-suspensionen, werden danach mit Flockungs-mitteln versetzt und mit Hilfe von Zentrifugen oder Kammerfilterpressen entwässert. Der ent-wässerte Schlamm wird deponiert.

Im Hinblick auf die Betriebskosten von obenge-nannten Geräten und die entstehende Umwelt-belastung durch die verwendeten Chemikalien, kann die Einführung der Elektrokoagulation den Separationsprozess von Altsuspensionen verbessern. Diese Methode basiert auf dem physikalischen Prinzip der Elektrolyse und be-inhaltet die Einleitung von Gleichstrom in die

der Ruhr-Universität Bochum, bei dem NRW-Wirtschaftsminister Duin es sich nicht neh-men ließ, durch eine VR-Brille einmal selber in die digitale Arbeitswelt einzutauchen.

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TUNNELBAU, LEITUNGSBAU UND BAUBETRIEB

Bild 1: Versuchsaufbau

Altsuspension, wodurch die Boden-partikel in der Suspension koagu-lieren. Um die Anwendbarkeit der Elektrokoagulation zu überprüfen, wurde ein Versuchsaufbau entwor-fen und die Parameterstudie durch-geführt (Bild 1).

Die Ergebnisse der Studie haben die Anwendbarkeit der Elektro-koagulation bestätigt und zeigen, dass diese Methode den konventi-onellen Entwässerungsprozess auf unterschiedliche Weise verbessern kann (Bild 2). Erstens wird die Ben-tonitsuspension bei der Elektroko-agulation destabilisiert, was zu ei-ner Verkürzung der Filtrationszeit führt – eine Filtrationsbeschleu-nigung von 200% wurde erreicht. Zweitens ist die Elektrokoagulati-on umweltschonend im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren, die durch die Zugabe von Chemikali-en unterstützt werden. Drittens hat die Elektrokoagulation aufgrund der Tatsache, dass sich die Boden-partikel an der positiv geladenen Elektrode zusammenballen, nicht nur das Potenzial den Entwässe-rungsprozess zu verbessern, son-dern könnte diesen sogar als eigen-ständiges Trennverfahren ersetzen.

Das Projekt befindet sich in der 2. und entscheidenden Umsetzungs-phase: der Überführung des entwi-ckelten Trennverfahrens vom La-

Bild 2: Elektrokoagulationszelle mit den koagulierten Bodenpartikeln an der Anode

bor in den Praxismaßstab. Die im Rahmen der 1. Projektphase erar-beiteten Standards für die Anwen-dung der Elektrokoagulation bei ge-brauchten Bentonitsuspensionen werden für den Praxiseinsatz hoch-

skaliert. Die Herrenknecht AG, Hersteller für Tunnelvor-triebstechnik, konstruiert und baut derzeit einen Praxispro-totyp für umfangreiche Versuchsreihen an der RUB. Vor dem Einsatz auf der Tunnelbaustelle muss der Prototyp auf seine Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Robustheit geprüft und mögliches Optimierungspotential ermittelt werden.

NEUES AUS DEN LEHRSTÜHLEN UND ARBEITSGRUPPEN STATIK UND DYNAMIK

MASCHINELLES LERNERN IM MASCHINELLEN TUNNELBAUIm Rahmen der Universitätsallianz Ruhr wird am Lehrstuhl für Statik und Dynamik der Ruhr-Universität Bochum (Prof. Günther Meschke) in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Künstliche Intelligenz der TU Dortmund (Prof. Katharina Morik) ein neues Forschungsprojekt zum The-ma „Synthese von maschinellem Lernen und nu-merischer Simulation zur Echtzeitsteuerung von Tunnelvortriebsprozessen“ bearbeitet. Das Pro-jekt wird vom Mercator Research Center Ruhr (MERCUR) gefördert.

Ziel des Projekts ist es, simulations- und moni-toringbasierte Methoden für Echtzeitprognosen des Tunnelvortriebsprozesses mit Methoden des maschinellen Lernens zu verbinden. Die aus einem Simulationsmodell erhaltenen physika-lischen Zusammenhänge und das Wissen, das durch die prozessbegleitende Datenanalyse aus

Monitoring- und Messdaten erlangt wird, werden fusioniert, um die Prozesssteuerung im maschi-nellen Tunnelbau maßgeblich zu verbessern. Im Projekt werden effiziente, für Prognosemodelle geeignete, Verfahren zur Dimensionsreduktion und Repräsentationen für Zeitreihen entwickelt. Die Prognosen der zu erwartenden Setzungen und anderer Zielgrößen sollen in Echtzeit gelie-fert werden. Im Gegensatz zu den aggregierten Daten des Simulationsmodells arbeiten diese Mo-delle auf den Rohdaten, die im Vortriebsprozess gemessen werden. Die Unterschiede der Modelle, insbesondere auch die verwendeten Merkmale, die Gewichtung unterschiedlicher Sensorik, wer-den interdisziplinär evaluiert und die Modelle entsprechend verbessert, so dass sie dann zur Unterstützung der Vortriebssteuerung verwen-det werden können. Die Anwendbarkeit dieser neuartigen Fusion von Monitoring- und Simu-lationsdaten wird anhand realer Tunnelbaupro-jekte getestet.

NACHBERICHT ZUR 13. FACHTAGUNG BAUSTATIK-BAUPRAXIS 2017Die 13. Fachtagung Baustatik-Baupraxis fand am 20. und 21. März 2017 im Audimax der Ruhr-Universität Bochum statt. Die Tagung wurde im Rahmen der Universitätsallianz UA Ruhr vom Lehrstuhl für Statik und Dynamik der Ruhr-Universität-Bochum (Prof. Günther Meschke, Dr. Steffen Freitag) in Kooperation mit der TU Dortmund (Prof. Tim Ricken) und der Univer-sität Duisburg-Essen (Prof. Carolin Birk, Prof. Jochen Menkenhagen) organisiert und von den Ingenieurkammern, insbesondere der Ingenieur-kammer-Bau NRW, dem Verband Beratender In-genieure (VBI) und der Bundesvereinigung der Prüfingenieure für Bautechnik und deren Lan-desverbänden unterstützt.

Bei der Begrüßung würdigte der Prorektor für For-schung der Ruhr-Universität Bochum, Prof. Ost-

endorf, die Forschungsleistung des Fachgebiets Baustatik. Dr. Bökamp, Präsident der Ingenieur-kammer-Bau NRW, forderte in seinem Grußwort ein selbstbewussteres Auftreten der Ingenieurin-nen und Ingenieure als Gestalter, Denker und Len-ker. Anschließend ermutigte Prof. Gebbeken als Vorsitzender der Forschungsvereinigung Bausta-tik-Baupraxis die Teilnehmer sich den Herausfor-derungen der Digitalisierung in der Tragwerks-planung zu stellen und diese mitzugestalten. Er verwies auf die historische Entwicklung numeri-scher Simulationsmethoden (z.B. der FEM) im Zu-sammenhang mit dem aktuellen Thema Bausta-tik-BIM. Prof Harte erinnerte in einem Nachruf an den am 7. März 2017 verstorbenen Mitgründer der Forschungsvereinigung Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Wilfried B. Krätzig.

In neun Plenarvorträgen und 60 Vorträgen in 15 thematischen Sitzungen wurden aktuelle Ent-

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STATIK UND DYNAMIK

Bild 1 & 2: Impressionen der 13. Fachtagung Baustatik- Baupraxis 2017

wicklungen für Berechnungsmethoden vorge-stellt sowie Herausforderungen bei außergewöhn-lichen Tragwerken diskutiert. Von besonderem Interesse war das Thema Baustatik-BIM sowie die damit verbundenen Bereiche Statik am Ge-samtmodell und Qualitätssicherung in der Trag-werksplanung. In weiteren Sitzungen wurde zu den Themen Monitoring und Lebensdau-er, Ertüchtigung von Tragwerken, Baudynamik, Windenergie und Wind-Struktur-Interaktion, Strukturoptimierung, Tunnelbau, außergewöhn-liche Belastungen und Tragwerkszuverlässigkeit, Modelle für neue Werkstoffe sowie Glas- und Holztragwerke vorgetragen. Das umfangreiche Vortragsprogramm wurde mit einem Bankett ab-gerundet. Im Festvortrag referierte Prof. Udo Peil über die große Kuppel der Kathedrale von Florenz.

330 Teilnehmer nutzten die Gelegenheit, sich auf den aktuellen Stand der Forschung zu bringen, sich in Gesprächen mit Kolleginnen und Kolle-gen auszutauschen bzw. neue Kontakte mit Wis-senschaftlern und in der Praxis tätigen Ingeni-euren zu schließen.

Die Organisatoren der 13. Fachtagung Bausta-tik-Baupraxis danken allen Teilnehmern, Un-terstützern, Helfern und insbesondere allen Vortragenden, Ausstellern und Sponsoren. Der Ta-gungsband kann per E-Mail (sd@rub.de) bestellt werden. Weitere Informationen zur Tagung und zur Forschungsvereinigung Baustatik-Baupra-xis finden Sie unter www.baustatik-baupraxis.de.

Die 14. Fachtagung Baustatik-Baupraxis wird 2020 an der Universität Stuttgart stattfinden.

VERKEHRSWEGEBAU

„NICHT GANZ DICHT OPA?“Ja, und so soll der Offenporige Asphalt (OPA) auch sein! Denn anders als die herkömmlichen dichten

Asphaltdeckschichten, zeichnet den Offenporigen Asphalt sein großer Hohlraumgehalt von bis zu 28,0 Vol.-% aus. Durch diese offene Struktur (sie-

he Bild 1) wirkt der OPA lärmmindernd und sorgt auch bei Regen für eine gute Fahrt. Er reduziert die Sprühfahnen und den Aquaplaning-Effekt, da durch die vielen Hohlräume das Wasser durch die Asphaltdeckschicht abfließen kann. Offenporige Asphalte werden hauptsächlich auf Autobahnen zur akuten Lärmminderung eingesetzt.

Trotz der zahlreichen Vorteile steht der Offenpori-ge Asphalt aufgrund seiner reduzierten Nutzungs-dauer gegenüber dichten Asphaltdeckschichten in der Kritik. Kornausbrüche, wie in Bild 2 darge-stellt, sind das häufigste Schadensbild von offen-porigen Asphaltdeckschichten und führen immer wieder zu Erneuerungen der Asphaltdeckschicht und somit zu Baustellen auf den Autobahnen.

Mit dem laufenden Forschungsprojekt FE 07.2074/2013/FGB „Optimierung der Zusam-mensetzung Offenporiger Asphalte zur Verbes-serung des Nutzungsverhaltens“ soll eine Ver-längerung der Nutzungsdauer erreicht werden. Dazu erfolgt eine systematische Analyse des Ein-flusses der Mischgutzusammensetzung auf das Alterungsverhalten und somit auf die Nutzungs-dauer des Offenporigen Asphaltes zur Schaffung eines ganzheitlichen Bewertungshintergrundes. Hierzu werden Asphalte mit unterschiedlichen Kombinationen der Kornform, Kornanteile in den einzelnen Kornklassen, Bindemittelmengen so-wie Bindemittelträger untersucht.

Grundlage zur Bewertung verschiedener Korn-größenverteilungen bilden zunächst computer-basierte Modellberechnungen zur Bestimmung des Einflusses auf Hohlraumgehalt und -struk-tur (vgl. dazu Bild 3). Darüber hinaus soll durch die anschließenden Untersuchungen der of-fenporigen Asphaltgemische ein Bewertungs-hintergrund für den Einfluss der Mischgutzu-sammensetzung bezüglich der Dauerhaftigkeit geschaffen werden. Mit den gewonnenen Erkenntnissen soll eine Op-timierung während der Mischgutzusammenstel-

Bild 1: Bearbeitetes Schnittbild eines Offenporigen Asphalts

Bild 2: Kornausbrüche aus Offenporigem Asphalt

NEUES AUS DEN LEHRSTÜHLEN UND ARBEITSGRUPPENVERKEHRSWEGEBAU

Bild 3: Modellierte Gesteinsstruktur eines Offenpori-gen Asphalts

lung hinsichtlich einer dauerhaften Nutzung of-fenporiger Asphaltdeckschichten ermöglicht, die Anzahl der Erneuerungsarbeiten und somit auch die Anzahl der Baustellen auf den Autobahnen reduziert werden.

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SIEDLUNGSWASSERWIRTSCHAFT UND UMWELTTECHNIK

STEIGERUNG DER ENERGIEAUSBEUTE KOMMU-NALER KLÄRANLAGEN DURCH INTENSIVIERTE MEHRSTUFIGE SCHLAMMFAULUNGDer Betrieb von Kläranlagen stand in der Ver-gangenheit nahezu ausschließlich unter dem Aspekt einer optimalen Wasserqualität. Die energieintensive Klärtechnik ist in vielen Kom-munen jedoch oft der größte Einzelverbraucher an Energie, im Durchschnitt sind es etwa 20% des kommunalen Stromverbrauchs.

Durch den deutlichen Anstieg der Stromkosten in den vergangenen Jahren, gewinnt die ener-getische Optimierung von Kläranlagen zuneh-mend an Bedeutung. Neben Maßnahmen zur Energieeinsparung ist auch die Energiegewin-nung von Interesse und dazu kann die anaerobe Schlammbehandlung mit der Erzeugung von Klär- bzw. Faulgas maßgeblich beitragen. Die-ses kann für die Eigenproduktion von Strom und Wärme in Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung eingesetzt werden. Die weitestgehende Deckung des Energiebedarfs der Abwasserreinigung und Schlammbehandlung durch Eigenproduktion ist ein maßgeblicher Ansatzpunkt zur Steige-rung der Energieeffizienz kommunaler Klär-anlagen. Sie ist aus Gründen der Nachhaltig-keit mit einer Reduktion des standortbezogenen CO2-Ausstoßes wie auch aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten aufgrund der weiter steigen-den Kosten für fremdbezogene Energie von gro-ßer Bedeutung.

Viele kleine Kläranlagen in Deutschland besit-zen keine Faulbehälter, da diese Technik in der Vergangenheit noch nicht wirtschaftlich war. Die großen Klärwerke sind dagegen zwar teil-weise mit zwei oder mehr Faulbehältern aus-gestattet, allerdings werden diese überwiegend einstufig betrieben. Es liegen daher nur unzu-reichende Erfahrungswerte hinsichtlich der ver-fahrenstechnischen Möglichkeiten der Energie-bereitstellung für Kläranlagen mit mehreren Faulbehältern vor, obwohl eine mehrstufige Fau-

lung reaktionskinetische Vorteile besitzt und auch zu besseren Entwässerungseigenschaften des Faulschlammes beiträgt.

Das Potenzial an bestehenden Faulungsanla-gen für eine solche Verfahrensumstellung ist erheblich. Durch die mögliche Steigerung der Gasausbeute um bis zu 30% könnte daher die regenerative Energieerzeugung aus der Abwas-serreinigung signifikant gesteigert werden. Eine detaillierte modelltechnische Untersuchung zur verfahrenstechnischen Optimierung, insbeson-dere zur Beschickung der Reaktoren und dem Temperaturniveau, liegt bisher nicht vor.

Im Rahmen des Projektes SEKIS sollen die Mög-lichkeiten einer mehrstufigen Faulung daher in einem kombinierten Ansatz aus reaktionskine-tischer und strömungstechnischer Simulation (ADM und CFD), mikrobiologischen und um-satzspezifischen labortechnischen Untersu-chungen und einer technischen Erprobung der erzielten Ergebnisse an einer bestehenden kom-munalen Faulungsanlage (GKW Köln-Stamm-heim, siehe Bild 1 und 2) untersucht und veri-fiziert werden.

Während reaktionskinetische Modellierungen häufig durchgeführt werden, wird die Strömung in den Faulbehältern oft vernachlässigt oder nur grob abgeschätzt. Die verfahrenstechnische Optimierung hängt jedoch auch von den Strö-mungsverhältnissen in jedem einzelnen Faul-behälter ab. Die Strömung soll daher mit Hilfe der numerischen Strömungsmechanik unter-sucht werden (siehe Bild 3). Voraussetzung da-für ist jedoch die Kenntnis der rheologischen Eigenschaften des verwendeten Substrates, und dazu existieren nur sehr wenige Untersuchun-gen. Da auch ein aufwendiges Modell Defizite in den Datengrundlagen nicht kompensieren kann, müssen zunächst grundlegende Einflüsse auf die Rheologie der Schlämme untersucht werden (dazu zählen z.B. der Feststoffgehalt,

der Anteil extrazellulärer polymerer Substan-zen, der Ausfaulungsgrad und die Klärschlamm-konditionierung). Nach den rheologischen Un-tersuchungen erfolgt die Ermittlung geeigneter Anpassungsfunktionen zur Beschreibung und zum Vergleich des Fließverhaltens der unter-schiedlichen Schlammsuspensionen. Diese An-passungsfunktionen bilden auch die Grundlage für die Strömungssimulationen.

Auf Grundlage der Simulationsergebnisse sollen anschließend drei Vorzugsvarianten für die Ver-schaltung im großtechnischen Maßstab ausge-wählt und mittels Langzeitstudien im realen Be-trieb des GKW Köln-Stammheim die Veränderung des CSB-Abbaugrades, die spezifische Klärgaspro-duktion und der Entwässerungsgrad analysiert werden. Untersucht werden ferner die Auswir-kungen auf die biologische Abwasserreinigung.

Versuchsbegleitend soll im Detail festgestellt werden, welchen Einfluss die verschiedenen Ver-schaltungsarten der Faulbehälter und die Sub-stratzusammensetzungen auf die mikrobielle Biozönose und somit auf die Effizienz der Bio-methanisierung haben. Für derart große Anla-gen, wie sie u.a. bei den Stadtentwässerungsbe-trieben Köln (Klärwerk Stammheim) vorliegen, wurden bislang noch keine Daten zu Langzeit-versuchen veröffentlicht.

Durch die Analyse der Biozönose (siehe Bild 4) soll erstmals ein in der Großtechnik nachvoll-ziehbares und belegbares Betriebskonzept ab-geleitet werden, welches neben den bisherigen Prozessparametern, wie Abbauraten und Bio-gasproduktion, auch den genauen Einfluss mi-krobiologischer Vorgänge beinhaltet.

Die gewonnenen Erkenntnisse sollen auch auf andere Kläranlagen übertragen werden. Somit werden auch die Voraussetzungen für die tech-nische Umsetzbarkeit sowie die Wirtschaft-lichkeit des Verfahrensansatzes betrachtet. Ab-

Bild 1: Luftbild des Großklärwerkes Köln-Stammheim (Quelle: www.bilderbuch-koeln.de)

Bild 2: Faulbehälter des Großklärwerkes Köln-Stammheim (Quelle: www.stadt-koeln.de)

schließend erfolgt eine Potentialanalyse für Nordrhein-Westfalen.

Das Projekt wird vom Lehrstuhl für Siedlungs-wasserwirtschaft und Umwelttechnik der RUB in Kooperation mit den Stadtentwässerungsbe-trieben Köln AöR und der Wupperverbandsgesell-schaft für integrale Wasserwirtschaft mbH durch-geführt. Gefördert wird es durch das Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz (MKULNV) des Landes Nordrhein-Westfalen und betreut durch das Lan-desamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV). Der Förderzeit-raum erstreckt sich über zwei Jahre.

NEUES AUS DEN LEHRSTÜHLEN UND ARBEITSGRUPPENSIEDLUNGSWASSERWIRTSCHAFT UND UMWELTTECHNIK

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SIEDLUNGSWASSERWIRTSCHAFT UND UMWELTTECHNIK

Bild 3: Berechnete Strömung in einer Anlage zur Vergärung nachwachsender Rohstoffe

Bild 4: Nachweis stoffwechselaktiver Bacteria und Archaea mittels Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH)

PROFESSUREN DER FAKULTÄT ▪ Baustofftechnik

Univ. Prof. Dr.-Ing. R. Breitenbücher ▪ Verkehrswesen - Planung und Management

Univ. Prof. Dr.-Ing. J. Geistefeldt ▪ Mechanik - Materialtheorie

Univ. Prof. Dr. rer. nat. K. Hackl ▪ Ressourceneffizientes Bauen

Univ. Jun.-Prof. Dr.-Ing. Annette Hafner ▪ Windingenieurwesen und Strömungsmechanik

Univ. Prof. Dr.-Ing. R. Höffer ▪ Stahl-, Leicht- und Verbundbau

Univ. Prof. Dr. sc. techn. M. Knobloch ▪ Informatik im Bauwesen

Univ. Prof. Dr.-Ing. M. König ▪ Massivbau

Univ. Prof. Dr.-Ing. P. Mark ▪ Statik und Dynamik

Univ. Prof. Dr. techn. G. Meschke ▪ Mechanik adaptiver Systeme

Univ. Prof. Dr.-Ing. T. Nestorović ▪ Verkehrswegebau

Univ. Prof. Dr.-Ing. M. Radenberg ▪ Grundbau, Boden- und Felsmechanik

Univ. Prof. Dr.-Ing. T. Schanz ▪ Hydrologie, Wasserwirtschaft und Umwelttechnik

Univ. Prof. Dr. rer. nat. A. Schumann ▪ Mechanik – Kontinuumsmechanik

Vertr.-Prof. Dr.-Ing. P. Junker ▪ Umwelttechnik und Ökologie im Bauwesen

Univ. Prof. Dr. rer. nat. H. Stolpe ▪ Tunnelbau, Leitungsbau und Baubetrieb

Univ. Prof. Dr.-Ing. M. Thewes ▪ Siedlungswasserwirtschaft und Umwelttechnik

Univ. Prof. Dr.-Ing. M. Wichern

KONTAKTE UND NÄHERE INFORMATIONENNähere Informationen zu Forschung und Lehre sind unter der Fakultätshomepage www.fbi.rub.de zu finden. Die Lei-ter der Lehrstühle und Arbeitsgruppen stehen gerne für weitere Auskünfte zur Verfügung.

IMPRESSUM – FÜR DEN INHALT VERANTWORTLICHProf. Dr.-Ing. P. Mark, Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften,Ruhr Universität Bochum, 44780 Bochum