Research

Current research projects

BMFTR: Functionalisation of concrete structures using stimuli-responsive additives (StimuCrete)

Right from the start, the Chair of Mechanics of Engineering Materials celebrated a major success. Jun.-Prof. Dr.-Ing. Luise Göbel was selected to head a NanoMatFutur junior research group. With the project entitled ‘Functionalisation of concrete structures through stimuli-responsive additives’ (StimuCrete), the topic of ‘Future building systems’ was chosen for the first time. Over a period of five years, the team will research new additives for influencing selected properties of fresh or solid concrete.

Further information can be found here and at werkstofftechnologien.de.

DFG: Micro- and macromechanical characterisation of contact zones (ITZ) in recycled concrete and development of a multiscale approach model (MiMaCMo)

The Chair of Mechanics of Engineering Materials is delighted to announce the approval of the DFG project ‘Micro- and macromechanical characterisation of contact zones (ITZ) in recycled concrete and development of a multiscale approach model (MiMaCMo)’.

The proposed project will use the latest analytical methods for the experimental characterisation of recycled concrete. These results will then be incorporated into the development of a micromechanical model for predicting key mechanical properties of the concretes.

The project is being carried out in collaboration with two other applicants: Dr. Elske Linß (MFPA Weimar) and Dr. Christiane Rößler (FIB).

Further information can be found here and at 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«

Completed research projects

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.