Zielstellung

Eine zuverlässige Beurteilung der Funktionsfähigkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit von Bauwerken bedarf Prognosemodellen, die hinsichtlich ihrer Einsatzmöglichkeiten und der Qualität ihrer Aussagen zu bewerten sind. Hierzu sind derzeit keine wissenschaftlich fundierten Methoden vorhanden. Eine Qualitätsbewertung von Modellen erfolgt im Ingenieurwesen, von wenigen sehr spezialisierten Ausnahmen abgesehen, bisher alleine aufgrund des phänomenologischen Erfahrungs­wissens der Modell­anwender.

Ziel der Phase II des GRK 1462 soll es sein, ausgehend von Erkenntnissen zu den numerischen Simulationsmodellen, die bisher nicht betrachteten experimentellen Partialmodelle systematisch einzubinden. Korrespondierend zum erprobten Vorgehen sollen auch hier die Fragen der quantitativen Bewertung von Partialmodellen unter Berücksichtigung aller Unschärfeeffekte und des Einflusses von Kopplungen untersucht werden. Experimentelle Modelle werden analog zu den bisher betrachteten theoretisch/numerischen Modellen als Partialmodelle bzw. in ihrer Kombination mit numerischen Simulationsmodellen als hybride, miteinander gekoppelte Partialmodelle verstanden. Es sollen Qualitätsmaße definiert werden, mit denen die Aussagegenauigkeit dieser hybriden Modelle quantitativ bewertet werden können.

Experimentelle Modelle lassen sich zur Parameterbestimmung sowie zur Validierung und Verifikation theoretisch/numerischer Modelle einsetzen. Zur Definition eines experimentellen Modells werden vereinfachende Annahmen getroffen, z.B. hinsichtlich der zu untersuchenden Probekörper, der aufzubringenden Randbedingungen oder der Sensorik, welche die erhaltenen Ergebnisse beeinflussen. Darüber hinaus gehen bei der Verwendung der experimentellen Ergebnisse für Zwecke der Systemidentifikation weitere vereinfachende Annahmen in die Modellierung des hybriden experimentellen/
numerischen Modells ein. In beiden Phasen, der Definition des experimentellen Modells sowie der Definition des hybriden experimentellen/numerischen Modells, stellt sich demzufolge die
Frage nach den Auswirkungen der jeweils getroffenen Annahmen und Vereinfachungen auf die Qualität des Aussageergebnisses. Diese Fragen sollen in der Phase II des Graduiertenkollegs untersucht werden.

Im Endergebnis soll damit am Ende des Graduiertenkollegs eine konsistente Methodik zur Bewertung numerischer und experimenteller Prognosemodelle des konstruktiven Ingenieurbaus sowie insbesondere deren Interaktion vorliegen.