Forschung

Laufende Forschungsprojekte

BMFTR: Funktionalisierung von Betonstrukturen durch stimuli-responsive Additive (StimuCrete)

Gleich mit ihrem Start konnte die Juniorprofessur Werkstoffmechanik einen großen Erfolg feiern. Jun.-Prof. Dr.-Ing. Luise Göbel wurde als Leiterin einer NanoMatFutur-Nachwuchsgruppe ausgewählt. Mit dem Vorhaben unter dem Titel „Funktionalisierung von Betonstrukturen durch stimuli-responsive Additive“ (StimuCrete) fiel die Wahl erstmals auf das Themenfeld „Zukünftige Bausysteme“. Das Team wird über einen Zeitraum von fünf Jahren neue Additive für die Beeinflussung ausgewählter Eigenschaften von frischem oder festem Beton erforschen.

Weitere Informationen finden Sie hier und auf werkstofftechnologien.de.

DFG: Mikro- und makromechanische Charakterisierung der Kontaktzonen (ITZ) in Recyclingbetonen und Entwicklung eines Multiskalenansatzmodells (MiMaCMo)

Die Juniorprofessur Werkstoffmechanik freut sich über die Bewilligung des DFG-Projektes "Mikro- und Makromechanische Charakterisierung der Kontaktzonen (ITZ) in Recyclingbetonen und Entwicklung eines Multiskalenansatzmodells (MiMaCMo)".

Im beantragten Projekt sollen neueste analytische Methoden zur experimentellen Charakterisierung von Recyclingbetonen zum Einsatz kommen. Diese Ergebnisse finden dann Eingang bei der Entwicklung eines mikromechanischen Modells zur Vorhersage zentraler mechanischer Eigenschaften der Betone.

Das Projekt findet in Zusammenarbeit mit zwei weiteren Antragstellerinnen statt: Dr.-Ing. Elske Linß (MFPA Weimar) und Dr. rer. nat. Christiane Rößler (FIB).

Weitere Informationen finden Sie hier und auf gepris.dfg.de.

DigitalPrintCreteLab

Das DigitalPrintCreteLab verfolgt das Ziel, ein Labor für die additive Fertigung von mineralischen Suspensionen aufzubauen. Ein kommerzieller 3D-Mörteldrucker im Labormaßstab wird durch zusätzliche Sensorik für die Inline-Messung und eine interaktive Bedienoberfläche zur Datenauswertung erweitert. Neben dem Einsatz in der Forschung im Rahmen des Leitprojekts der Juniorprofessur „StimuCrete“ sind sowohl die Verwendung in der Lehre als auch in öffentlichkeitswirksamen Formaten angedacht.

Die Vielseitigkeit des 3D-Mörteldrucks erfordert einen interdisziplinären Ansatz auf Maschinen-, Werkstoff- und Anwendungsebene. Hierbei sind Aufgaben aus den Bereichen Mechatronik, hardwarenahe Programmierung, Datenmanagement, Bildauswertung sowie die baustoffliche und strukturmechanische Interpretation der Druckergebnisse zu lösen. Auch die gestalterische und ingenieurwissenschaftliche Betrachtung der Modellerstellung spielt eine wesentliche Rolle.

Zukünftig soll das Labor gezielt für studentische Projekte zugänglich sein und praktische Erfahrungen in moderner Fertigungstechnologie vermitteln. Eine geplante Lehrveranstaltung wird Studierenden die Möglichkeit bieten, innovative Rezepturen zu entwickeln, diese praxisnah zu erproben und Details über die Technologie des 3D-Drucks zu erfahren.

Das DigitalPrintCreteLab steigert seine öffentliche Sichtbarkeit durch Veranstaltungen wie die »Lange Nacht der Wissenschaften« und über soziale Medien. Es bietet Studierenden eine Plattform, um an Wettbewerben und Projekten teilzunehmen und ermöglicht, neue Studieninteressierte zu gewinnen und die Forschung ins Rampenlicht zu rücken.

Gefördert durch das Programm »Lighthouses@B&U« der Fakultät Bau und Umwelt der Bauhaus-Universität Weimar.

Print4PR

Das Projekt Print4PR beschäftigt sich im Kontext des Jahresmottos „Beyond Now ⸺ Umwelten“ mit den Transformationsprozessen in der Bauindustrie, die durch Digitalisierung und Automatisierung, insbesondere durch den Einsatz von 3D-Betondruck, angestoßen werden. Ziel ist es, die vielfältigen Möglichkeiten sowie die Grenzen dieser Technologie sichtbar und erlebbar zu machen. Dazu wird eine fakultätsübergreifende Lehrveranstaltung entwickelt und Materialien, Experimente sowie Formate zur öffentlichkeitswirksamen Darstellung dieses Themenkomplexes erarbeitet. 

Ein interdisziplinäres Bauhaus-Modul soll zukünftig Studierenden vermitteln, wie automatisierte Fertigungsverfahren vom CAD-Entwurf bis zur Evaluierung des fertigen Bauteils umgesetzt werden können und einen Zugang aus verschiedenen Ausgangspositionen (gestalterisch, künstlerisch, technisch, wissenschaftlich) ermöglichen. Diese Lehrveranstaltung berücksichtigt auch für Design- und Nachhaltigkeitsaspekte und fördert das Verständnis der verwendeten Technologien. 

Gemeinsam mit Studierenden aus künstlerisch-gestalterischen Fachrichtungen werden 3D-gedruckte Designobjekte entwickelt, die nicht nur die gestalterischen und technischen Facetten des 3D-Drucks verdeutlichen, sondern auch die Interaktionen zwischen Mensch, Maschine und Material visualisieren. Diese Objekte sollen das Interesse an der Technologie, verschiedene Zielgruppen ansprechen und die Sichtbarkeit der Bauhaus-Universität erhöhen.

Gefördert durch die Bauhaus-Universität Weimar im Kontext der Jahresthemen »Beyond Now ⸺ Umwelten«

Abgeschlossene Forschungsprojekte

DFG: Polymorphe Unschärfemodellierung eines 3D Druckprozesses von Beton

Das Hauptziel des Forschungsprojektes war die Ertsellung einer numerischen Simulation für die Abbildung eines additiven Herstellungsprozesses von Beton ("3D-Druck"). Erstmalig wurden dabei Unschärfen berücksichtigt, die sowohl aus Material- als auch Prozessparametern stammen können. Mit einer präzisen Unschärfemodellierung kann die Zuverlässigkeit während des Prozesses abgeschätzt werden. Dies ermöglichte es, verschiedene Versagenskriterien während des Druckprozesses zu untersuchen.
Weitere Informationen sind hier zu finden.

Das Projekt fand von 2020 bis 2023 im Rahmen des SPP 1886 "Polymorphe Unschärfemodellierungen für den numerischen Entwurf von Strukturen" statt. Es wurde zusammen mit den beiden weiteren Antragstellern Prof. Dr. Tom Lahmer und Prof. Dr. Carsten Könke betreut.