Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraus

Welcome to steel, timber and hybrid structures!

The Chair focuses on the analysis, dimensioning and structural design of steel, hybrid and timber structures and specializes in analytical, numerical and experimental research. This includes the development and application of computer-oriented methods and simulations of load-bearing structures under complex loading conditions.

Below you will find current news from the Chair, funded third-party projects and open topics for theses. Information on the team, research, publications and teaching can be found on the corresponding subpages.

Published: 12 June 2025

Impressionen aus der Exkursionswoche 2025

Vom 10. bis 13. Juni fand an der Fakultät Bauingenieurwesen die diesjährige Exkursionswoche statt. Im Rahmen dieser Woche organisierte auch die Professur Stahl- und Hybridbau zwei Tagesexkursionen und bot den Studierenden die Gelegenheit, praxisnahe Einblicke in aktuelle Projekte und Bauvorhaben im Bereich des Stahl- Holz- und Hybridbaus zu gewinnen.

Am 10.06.2025 konnten die an der Stahlbauexkursion teilnehmenden Studierenden einen Blick hinter die Kulissen des modernen Ingenieurbaus und der industriellen Produktion werfen. Besucht wurde das BMW-Werk in Leipzig. Dort befinden sich, unter der Leitung und Planung des Leipziger Ingenieurbüros Hubert Beyer, mehrere Produktionshallen im Bau. Die Hallen werden in Stahl-Beton-Verbundbauweise errichtet und sollen Platz für den Bau neuer Autos mit Elektroantrieb gewährleisten, wobei diese optimal an die geplanten Fertigungsprozesse im Werk angepasst werden müssen. Neben sich ändernden Anforderungen stellt auch der Brandschutz, gerade in den Lagerflächen der Hochvoltspeicher, eine große Herausforderung für die Planenden dar. Die Führung über die Baustelle übernahm Tom Beyer, der den Teilnehmenden Einblicke in die Planung, Umsetzung und konstruktive Herausforderungen vermittelte. Im Anschluss an die Baustellenführung erhielten die Studierenden bei einer Werksbesichtigung einen direkten Einblick in die laufende Fahrzeugproduktion bei BMW. Hier konnten die komplexen Abläufe der Fertigung sowie der hohe Automatisierungsgrad erlebt werden.

Am 12.06. war das erste Ziel auf der Exkursion die Besichtigung des Furnierschichtholzwerks der Fa. Pollmeier. Vor Ort konnten die Teilnehmenden den kompletten Fertigungsprozess von BauBuche – einem innovativen Furnierschichtholzprodukt aus Buchenholz – hautnah verfolgen: von der Anlieferung der Rundhölzer bis zur Herstellung montagefertiger Bauelemente. Neben technischen Aspekten standen dabei auch die vielfältigen Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten von BauBuche im Mittelpunkt. Ein gemeinsames Mittagessen rundete den Besuch ab und bot Gelegenheit zum Austausch. 

Ein weiteres Highlight war die Besichtigung des neu errichteten Logistikzentrums von Rhenus in Gotha. Hier erwartete die Gruppe eine imposante Bühnenkonstruktion in Stahlbauweise, ausgeführt in Verbund- und Rahmenbauweise. Die Tragstruktur dient der Aufnahme eines automatisierten Lagersystems (Autostore) und stellt besondere Anforderungen an Brandschutz und Erschließung. Neben der Hauptkonstruktion konnten die komplexen Ebenensysteme für Technik und Servicebereiche eindrucksvoll nachvollzogen werden.

Den Abschluss der Exkursion bildete die Baustellenbesichtigung bei der Fa. Goldbeck in Arnstadt. Besichtigt wurden zwei aktuell im Bau befindliche Teilprojekte zur Erweiterung einer Industriehalle für die Wartung von Flugzeugtriebwerken. Das Teilprojekt „Cleaningline“ umfasst einen unterkellerten Hallenneubau mit aufgesetztem Technikgebäude und Krananlage. Hier kommen unter anderem Stahlrahmensysteme mit Fachwerkbindern, Stahlbetonstützen und Kranbahnträger zum Einsatz. Im Teilprojekt „Shoperweiterung“ entsteht ein zweigeschossiger, teilunterkellerter Hallenneubau, ausgeführt in Massiv- und Stahlbauweise. 

Wir danken allen beteiligten Unternehmen für die freundliche Unterstützung und die ausführlichen Einblicke!

Below you will find an overview of the third-party funded projects of the Chair of Steel and Hybrid Structures since 2015. Further information and contact persons for the projects can be found on the respective project pages.


TSchrauGe - Tragfähigkeit und Tragverhalten von Schraubverbindungen mit Gewindebohrungen

Projektart: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE), Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR), IGF-Vorhaben / Förderdauer: 2025 - 2027

Weitere Informationen finden Sie hier


Modellkopplungen zur Gebäuderesilienz-Optimierung bei klimabedingten Hagel- und Starkregenereignissen

Projektart: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Sachbeihilfe / Förderdauer: 2025 - 2028

Weitere Informationen finden Sie hier


INNOSTROH - Innovative building with load-bearing straw bales

Project type: Thuringian Ministry of Economic Affairs, Science and Digital Society (TMWWDG) / European Union (ERDF) / Thüringer Aufbaubank / Funding period: 2024 - 2026

Further information can be found here


ProLawin

Project type: FTI Thuringia 2021 - 2027, Ministry of Economic Affairs, Science and Digital Society Thuringia

Funding period: 2023 - 2025

Further information can be found hier


Modelling and design concepts for the digital roads

Project type: German Research Foundation (DFG), grant

Funding period: 2023 - 2026

Further information can be found hier


Load-bearing capacity of welded plates

Project type: Federal Ministry of Economics and Climate Protection (BMWK), Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. (FOSTA), AIF-IGF project

Funding period: 2022 - 2024

 

Further information can be found hier


HBVSens - Hybrid timber bridges with adhesive bonding

Project type: Federal Ministry of Food and Agriculture (BMEL), Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. in the "Renewable Resources" funding program.

Funding period: 2022 - 2025

Further information can be found hier


HeriTech - Digital technologies for traditional crafts and cultural heritage

Project type: Thuringian Ministry of Economics, Science and Digital Society (TMWWDG) - State program ProDigital.

Funding period: 2020 - 2024

Further information can be found hier


Climate Change - Structural Integrity (Research Group)

Project type: Thuringian Ministry of Economics, Science and Digital Society (TMWWDG) / European Union (ESF) / Thüringer Aufbaubank

Funding period: 2020 - 2022

Further information can be found hier


Intelligent structures

Project type: German Research Foundation (DFG), grant.

Funding period: 2018 - 2022

Further information can be found here. hier.


HyGlas - Development of a hybrid, active glass double façade

Project type: Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (BMWi) / AiF - Central Innovation Program for SMEs (ZIM).

Funding period: 2019 - 2021

Further information can be found hier


Innovative window and façade systems (innovation voucher)

Project type: Thuringian Ministry of Economic Affairs, Science and Digital Society (TMWWDG) / European Union (ERDF) / Thüringer Aufbaubank.

Funding period: 2020 - 2021

Further information can be found hier


Digital road (research group)

Project type: Thuringian Ministry of Economic Affairs, Science and Digital Society (TMWWDG) / European Union (ESF) / Thüringer Aufbaubank

Funding period: 2018 - 2020

Further information can be found hier


Tightly welded hollow boxes

Project type: BAST research contract

Funding period: 2018 - 2019

Further information can be found hier


Structural health monitoring laboratory

Project type: Thuringian Ministry of Economic Affairs, Science and Digital Society (TMWWDG) / European Union (ERDF) / Thüringer Aufbaubank

Funding period: 2017 - 2018

Further information can be found hier


LaWin - Large Area Fluidic Windows

Project type: European Commission, Horizon 2020

Funding period: 2015 - 2017

Further information can be found hier

The Chair of Steel and Hybrid Structures is currently supervising student projects (Master's, Bachelor's and student research projects) focusing on the following topics. 

Have we caught your attention? Please feel free to contact us!

Additive Fertigung im Stahlbau

Künftig werden Bauteile aus dem 3D-Drucker auch im Bauwesen Einzug halten. Über das Stabilitätsverhalten solcher additiv gefertigter Komponenten ist jedoch noch nicht viel bekannt. Die Arbeiten auf diesem Themengebiet beschäftigen sich mit z. B. den Materialeigenschaften, Auswirkungen von Imperfektionen auf das Stabilitätsverhalten; Ermittlung thermischer Eigenspannung, strukturmechanischer Simulationen sowie weitere Untersuchungen verschiedener Aspekte additiv gefertigter Bauteile.

Ansprechpartner:
Caridad Moscoso (caridad.moscoso[at]uni-weimar.de)

Additive Fertigung im Stahlbau

Künftig werden Bauteile aus dem 3D-Drucker auch im Bauwesen Einzug halten. Über das Stabilitätsverhalten solcher additiv gefertigter Komponenten ist jedoch noch nicht viel bekannt. Die Arbeiten auf diesem Themengebiet beschäftigen sich mit z. B. den Materialeigenschaften, Auswirkungen von Imperfektionen auf das Stabilitätsverhalten; Ermittlung thermischer Eigenspannung, strukturmechanischer Simulationen sowie weitere Untersuchungen verschiedener Aspekte additiv gefertigter Bauteile.

Ansprechpartner:
Caridad Moscoso (caridad.moscoso[at]uni-weimar.de)

Fassadensysteme und deren Verbindungstechniken

Innerhalb von Forschungsprojekten zum Themenkomplex des Fassadenbaus ist zu den Schwerpunkten Konstruktiver Glasbau und Verbindungstechniken die Ausarbeitung von Aufgabenstellungen für Studienarbeiten/Abschlussarbeiten gegeben. Möglichkeiten des experimentellen Arbeitens, Durchführen von Literaturrecherchen sowie Numerischen Untersuchungen (Strömungssimulationen) sind gegeben. Konkrete Themen werden nach Anfrage ausgearbeitet.

Ansprechpartnerin:
Christin Sirtl (christin.sirtl[at]uni-weimar.de)

Hybride Holzbrücken mit Klebverbund

Ziel eines aktuellen Forschungsschwerpunktes ist es, die Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV-Bauweise) mit Klebverbund für den Brückenbau zu etablieren. Im Fokus stehen u. a. die Erforschung des Verbundtragverhaltens unter Langzeitbeanspruchung infolge mechanischer und wechselnder thermischer Beanspruchung sowie die Entwicklung des optimalen Klebfugendesigns und einer robusten Herstellungstechnologie. Basierend auf experimentellen Untersuchungen mit integrierter Sensorik werden numerische Simulationsmethoden und Ingenieurmodelle kalibriert und weiterentwickelt, um Prognosen zum Langzeittragverhalten des Verbundes sowie Parameterstudien zum Gesamttragverhalten durchzuführen. Konkrete Themen mit inhaltlichem Bezug zum Forschungsvorhaben werden nach Anfrage ausgearbeitet.

Ansprechpartner:
Martin Kästner (martin.kaestner[at]uni-weimar.de)

Holzbau / Bambus-Bau / Nachhaltige Bauweisen

Der Einsatz von Holz und anderen nachwachsenden Rohstoffen als Baumaterialien nimmt aufgrund umweltpolitischer und baurechtlicher Veränderungen, bautechnischer Entwicklungen sowie sich wandelnder Nutzerinteressen stetig zu. Fehlende wissenschaftliche Untersuchungen und normative Regelungen schränken in dieser dynamischen Entwicklung oft die Anwendungsmöglichkeiten im Bauwesen ein. Nachfolgend sind einige Themenbereiche genannt, zu denen konkrete Aufgabenstellungen nach Anfrage ausgearbeitet werden können:

  • Vergleich von bestehenden und neuen Konzepten/normativen Regelungen für ausgewählte Tragfähigkeits- und Gebrauchstauglichkeitsnachweise des Holzbaus
  • Ermüdungsnachweise im Holzbau
  • Kriech-/Relaxationsverhalten von Holz bei Schubbeanspruchung
  • Untersuchungen zur Bewertung der Tragfähigkeit und der Klebfugenfestigkeit von historischem Brettschichtholz
  • Bambus-Bau (z.B. Literaturrecherchen, Stabilitätsuntersuchungen (FE-Analysen, experimentelle Untersuchungen), Modellierung von Imperfektionen, 3D-Scans der Bambusgeometrie, Untersuchungen zu Verbindungstechniken, Design und Konzeption von Bambushäusern und -brücken)

Ansprechpartner:
Martin Kästner (martin.kaestner[at]uni-weimar.de)
Henrieke Fritz (henrieke.fritz[at]uni-weimar.de)

Probabilistische Tragwerksanalysen unter Berücksichtigung von Instationaritäten

Im Rahmen probabilistischer Tragwerksanalysen sollen speziell unter Berücksichtigung zeitabhängiger Lasten bzw. Widerstände Zuverlässigkeits-, Sensitivitäts- und Variationsanalysen durchgeführt werden. In diesem Zusammenhang besteht weiterhin der Bedarf an neuen und effizienten Methoden, die insbesondere Instationaritäten in Datenreihen abbilden und bewerten lassen. (Studienarbeit/Masterarbeit)

Ansprechpartner: 
Robert Arnold (robert.arnold[at]uni-weimar.de )

Programmentwicklung für den Stahl-, Verbund- und Hybridbau

Programmentwicklung für verschiedene Problemstellungen unter der Prämisse der einfachen Bereitstellung durch tabellenkalkulationsbasierende VBA-Programmierungen.

Ansprechpartner:
Robert Arnold (robert.arnold[at]uni-weimar.de )

Program development in the area of steel and hybrid structures, finite elements, and structural design

Development of software for solving diverse problems of finite elements and structural design in the steel field. The programming languages are C#, Matlab, and Ansys APDL commands.

Contact:
Stalin Ibáñez (stalin.patricio.ibanez.sanchez[at]uni-weimar.de)

Stabilitätsanalysen im Stahlbau

Untersuchungen zu den Stabilitätsfällen Biegeknicken, Biegedrillknicken und Plattenbeulen von Stahlbauteilen und Stahltragwerken (geometrische Nichtlinearität bzw. Theorie II. Ordnung sowie physikalische Nichtlinearität). Aufgabenstellungen können nach Anfrage u.a. zu folgenden Themen ausgearbeitet werden:

  • Einfluss von tatsächlich gemessenen geometrischen und materiellen Imperfektionen auf das Stabilitätsverhalten von Stahlträgern und plattenartigen Stahlbauteilen 
  • Geometrieaufnahme von Stahlträgern: Auswertung der Qualität von photogrammetrischen Aufnahmemethoden mit verschiedenen Kameraaufbauten und –parametern
  • Parameterstudien auf Grundlage von geometrisch und materiell nichtlinearen Analysen unter Berücksichtigung von Imperfektionen (GMNIA) für die Bewertung unterschiedlicher Ansätze zur Modellierung geometrischer und materieller Imperfektionen

Ansprechpartnerin:
Caridad Moscoso (caridad.moscoso[at]uni-weimar.de )
Plattenbeulen: Robert Arnold (robert.arnold[at]uni-weimar.de)

Structural life cycle assessment

Structural life cycle assessment of new and existing structures is the dominant research field that requires efficient numerical modelling, structural health monitoring, and data analysis. Within this scope, the following fields are primarily suggested, but not limited to:

  • Fatigue analysis of metal structures (stress-based method, strain-based method, damage tolerant method, with national standards)
  • Life cycle assessment with the aid of structural health monitoring - SHM (data analysis with frequentist and Bayesian approach)
  • Program development to aid fatigue analysis and SHM
  • Finite element modelling of structural details (Ansys mechanical APDL)

Contact: 
Sharmista Chowdhury (sharmistha.chowdhury[at]uni-weimar.de)

Uncertainty evaluation of structural modelling

Evaluation of uncertainties in finite element modelling considering different element types and modelling theories.

Contact:
Stalin Ibáñez (stalin.patricio.ibanez.sanchez[at]uni-weimar.de)

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