Abschlussarbeiten

An der Professur KE+TWL werden ein neuer lasttragender Wandbaustoff auf der Basis von Stroh sowie ein dazu passender Mörtel entwickelt. Um umfassende Aussagen über deren Eigenschaften treffen zu können, sind entsprechende teils theoretische teils praktisch experimentelle Untersuchungen notwendig, um das Stroh als intelligenten Baustoff zu etablieren.

Folgende Themen können jeweils als eine Studien- oder Abschlussarbeit an die Forschungsarbeiten angedockt werden.

1.          Ungezieferbefallrisiken bei Baustoffen aus nachwachsenden Rohstoffen

Eine theoretische Untersuchung der Anfälligkeit von Strohbaustoffen und ähnlichen Materialien mit Lignin, Stärke oder Proteinen als Bindemittel, besonders gegen Insektenbefall, Kleinnager und Ungeziefer. Ziel ist es, Risiken für den an unserer Professur entwickelten StrawBrick und Fabi-Mörtel zu erkunden und unter Berücksichtigung relevanter Literatur mögliche Lösungen für identifizierte Risiken vorzustellen.

Ansprechperson: Julian Pracht→ Anfrage E-Mail

2.          Stroh-Hybrid-Bauweise

Bei der Entwicklung neuer nachhaltiger Baustoffe werden alle im Bauwesen relevanten Eigenschaften betrachtet. In der Stroh-Hybrid-Bauweise steht die Festigkeitssteigerung im besonderen Fokus. Hierfür wird mit möglichen Zuschlagsstoffen an neuen Hybridmischungen einschließlich der Herstellungsverfahren experimentiert.

Ansprechperson: Katrin Linne → Anfrage E-Mail

1.           Oberflächenveredelung

Im Zuge der Arbeit werden Techniken der Oberflächenveredelung entwickelt und erprobt. Dabei bildet eine Recherche zu aktuellen Lehmveredelungstechniken die Grundlage der Arbeit. Praktische Versuche untermauern die Aussagen. Das Thema steht in engem Zusammenhang mit aktueller Forschung. 

2.           Recycling

Im Rahmen dieser Arbeit werden Recyclingtechniken für den Lehmbau entwickelt und erprobt. Neben einer Recherche zu aktuellen Recyclingverfahren im Lehmbau soll ein Recyclingprozess anhand labortechnischer Versuche durchgeführt werden. Grundlage dafür sind ausgewählte Lehmmischungen, beispielsweise aus dem Bereich der Additive (vgl. Thema 3). Das Thema steht in engem Zusammenhang mit aktueller Forschung.

3.           Additive | Optimierung

Im Rahmen dieser Arbeit sollen verschiedene Additive untersucht und erprobt werden. Dabei bildet eine Recherche zu nachhaltigen Additiven die Grundlage der Untersuchung. Insgesamt können die Additive unterschiedliche Funktionen erfüllen – beispielsweise die Erhöhung der Druckfestigkeit (etwa durch Biopolymere), die Verbesserung der Wasserbeständigkeit oder die Anpassung der Konsistenz (z. B. für Flüssiglehm). Das Thema steht in engem Zusammenhang mit aktueller Forschung.

Ansprechperson: Larissa Daube → Anfrage per E-Mail

Thematische Einführung

An der Professur KE+TWL wird ein faserbasierter, biologisch abbaubarer Mörtel (siehe Forschungsporjekt Fabi-Mörtel) entwickelt. Dieser soll zum einen den Weg für Mauersteine aus nachwachsenden Rohstoffen (wie StrawBricks oder Sugarcrete) bereiten und zum anderen als umweltfreundlicher Baustoffkleber für weiter Einsatzbereiche dienen. Um umfassende Aussagen über seine Eigenschaften treffen zu können, sind entsprechende teils theoretische teils praktisch experimentelle Untersuchungen notwendig.

Themen für Studien- oder Abschlussarbeiten

Folgende Themen können jeweils als eine Studien- oder Abschlussarbeit an Forschungsarbeiten der Professur angedockt werden. Bei der Konzeption von Versuchen u.Ä. bieten die Betreuungspersonen selbstverständlich Hilfestellung, da die Herangehens- und Arbeitsweise für die meisten neu sein wird.

1.          Thermisches Verhalten

Da der Fabi-Mörtel unter anderem für tragende Auswände genutzt werden soll, muss er verschiedensten Anforderungen gerecht werden. So sollte dieser eine möglichst geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, um nicht als Wärmebrücke zu fungieren. Neben der Leitfähigkeit ist in diesem Zuge auch seine Wärmespeicherkapzität zu bestimmen. Zusätzlich wäre zu analysieren, welche Konsequenzen diese Werte auf die Bauphysik der Außenwand voraussichtlich haben werden und ob Ertüchtigungsmaßnahmen zu empfehlen wären.

2.          Brandverhalten

Auch sein Brandverhalten ist von großem Interesse. Hier soll mit Hilfe von Brand- und anschließenden Belastungsversuchen untersucht werden, ob und wie lange der Mörtel seine Funktionen allen voran die Tragfähigkeit (Druck- und Scherfestigkeit) im Brandfall erhält. Weiterhin soll ermittelt werden, inwiefern er eine Brandausbreitung und Rauchbildung begünstigen würde.

3.          Sorptionsverhalten

Baustoffe können Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen und wieder abgeben. Nachwachsende und insbesondere faserbasierte Rohstoffe reagieren sind dabei in der Regen deutlich sorptionsfreudiger als mineralische Baustoffe, was Vor- und Nachteile haben kann. Mit der Sorption gehen Reaktionen einher, die sich u.a. durch Verformungen bspw. in Form von Quellen und Schwinden äußern können. Daher soll einerseits untersucht werden, wie schnell und wie viel Feuchtigkeit der Mörtel aufnimmt und abgibt, und in welchem Maße er sich verformt. Während das sorptionsbedingte Verformungsverhalten für das Tragverhalten relevant ist, ist das Sorptionsverhalten selbst aus bauphysikalischer Hinsicht interessant.

In einem Klimaschrank kann die Feuchtigkeit sukzessive verändert und so das Sorptionsverhalten untersucht werden. Mit speziellen Messapparaturen kann hingegen die Verformung bestimmt werden.

Möglicher Aufbau einer Arbeit

Theoretischer Teil:

• Einarbeitung in inhaltsrelevante Grundlagen
• Unterstützende Literaturrecherche

Praktischer Teil:

• Planung und Durchführung geeigneter Versuchsreihen (ggf. Nutzung von Laboreinrichtungen)
• Dokumentation, Auswertung und Analyse der Versuchsergebnisse
• Kritische Beleuchtung und Einordnung der Resultate (bspw. durch Vergleich mit Literaturwerten)

Ansprechpersonen

Julian Pracht→ Anfrage E-Mail oder Katharina Elert Anfrage E-Mail

1.      Wie kann das Wachstum von Pilzen/Mycelium für den Guss von komplexen metallischen Knotenpunkten im Lost-Foam-Verfahren genutzt werden?

2.      Holzbau mit ungenutzten Holzressourcen (Resthölzern)

3.      AR-Woodworking

4.      Gradienten Metalltragwerke – Entwicklung und Erprobung von gegossenen Metallteilen und deren Dichteoptimierung durch Beimischung von wasserlöslichen Salzen.

5.      3-D Scanning (Photogrammetry) und seine Möglichkeiten zur Wiederverwendung von Baumaterialien im digitalen Planungsprozess

Ansprechperson: Lukas Kirschnick → Anfrage per E-Mail