Der Bauindustrieverband Ost e. V. (BIVO) hat zum 13. Mal den „Preis der Bauindustrie Sachsen“ für herausragende Abschlussarbeiten im Bereich des Bauingenieurwesens und der Architektur verliehen. Die Auszeichnung erfolgte coronabedingt im Rahmen der verbandsinternen Sitzung des Ausschusses für Personalentwicklung am 14. Oktober 2020 in Leipzig.

„Der Preis ist für den Bauindustrieverband ein bedeutender Baustein zur Förderung des Nachwuchses der Bauwirtschaft“, betont BIVO-Präsident Wolfgang Finck und freut sich mit den Preisträgern. Die Fachkräftesicherung gehöre neben der Digitalisierung zu den großen Herausforderungen der Branche. „Zusätzlich zu den demografischen Entwicklungen spüren wir zunehmend, dass die Bereitschaft nachlässt, unter den besonderen Bedingungen des Bauens zu arbeiten. Die Prämierung von Abschlussarbeiten ist dabei nur ein Baustein, die Vielseitigkeit des Bauens zu betonen und das Image der Branche zu pflegen“, so Finck.

Der BIVO-Präsident bemerkt, dass in den Bauunternehmen interessante und anspruchsvolle Betätigungsfelder mit hervorragenden beruflichen Perspektiven für den Berufsnachwuchs warteten. Um als Branche im Wettbewerb mit anderen Industriezweigen attraktiver zu werden, müsse es gesamtgesellschaftlich gelingen, dass der Bauberuf und die Bedeutung der Baukultur für die Gesellschaft wieder positiver wahrgenommen werden.

Der „Preis der Bauindustrie Sachsen 2020“ im Teilbereich Bauingenieurswesen wurde verliehen an Iurii Vakaliuk vom Institut für Massivbau an der TU Dresden für seine Masterarbeit zum Thema „Konzeptionelle Entwicklung für die Anordnung von modularen textilbewehrten Makrozellen“. Im Teilbereich Architektur gewann Robert Bretschneider den Preis für seine Diplomarbeit zum Thema „Radrennbahn Dresden-Reick“. Herr Vakaliuk und Herr Bretschneider studierten beide an der Technischen Universität Dresden.

Zur Begründung führt Finck aus: „Die Arbeit im Bereich Bauingenieurswesen zeigt ein sehr gutes Konzept zur Reduzierung der Gesamtbaukosten, insbesondere zur Verringerung des Materialvolumens von Beton, auf. Die Architekturarbeit beschreibt den Entwurf einer modernen Sportanlage, die Strahlkraft für die Landeshauptstadt Sachsens besitzt und den Fahrradverkehr fördern sowie den Radsport in der Region prägen kann. Zwei ganz ausgezeichnete Arbeiten, die des Sächsischen Baupreises würdig sind.“

Der alle zwei Jahre ausgelobte „Preis der Bauindustrie Sachsen“ ist mit 2.000 Euro dotiert.

Der Bauindustrieverband Ost e. V. vertritt die Interessen von 260 Bauunternehmen mit 20.000 Beschäftigten in den Ländern Berlin, Brandenburg, Sachsen und Sachsen-Anhalt.

Quelle: Pressemitteilung www.bauindustrie-ost.de

Masterarbeit Iurii Vakaliuk:

Konzeptionelle Entwicklung der Grundprinzipien eines makrozellularen modularen Struktursystems auf der Basis von Textilbeton

Es ist bekannt, dass es seit der Antike und besonders heute mit der schnell wachsenden Bevölkerung, dem industriellen Fortschritt und den Handelsbeziehungen erforderlich ist, mehr Infrastrukturobjekte, Wohngebäude, industrielle Gigafabriken, Hochhäuser und Brücken mit immer größeren Spannweiten zu entwickeln, um auch den entferntesten Bereich mit dem globalen Netzwerk zu verbinden. Solche raschen Fortschritte gehen oft einher mit einem erhöhten Energieverbrauch, der verstärkten Nutzung ökologischer Ressourcen und einer Zunahme der CO₂-Emissionen weltweit. Erfreulicherweise führen sie aber auch zu technologischen Entwicklungen, die Lösungen aufzeigen. So wurde ein neuerlicher Durchbruch bei der Entwicklung von Elektrofahrzeugen und eine Verbesserung bei der Entwicklung alternativer Energiequellen erzielt, sowie Erfolge bei der Entwicklung von Softwarelösungen auf der Basis künstlicher neuronaler Netze und von intelligenten Entwurfswerkzeugen sowie die Realisierung des Industrie 4.0-Konzepts. Auch im Bereich des Bauingenieurwesens gibt es eine Menge neu entwickelter Designlösungen und fortschrittlicher Materialien wie den Textilbeton (Textile reinforced concrete – TRC).

Das Ergebnis der zahlreichen Forschungsprojekte sind technische Lösungen, wie z.B. effizient gestaltete filigrane Schalenstrukturen mit materialsparenden Eigenschaften oder säulenförmige Elemente, die als Teil von Verbindungssystemen, Sandwichplatten usw. in Betracht kommen. Es gibt jedoch auch Aufgaben und Fragen, die noch gelöst werden müssen. Zum Beispiel stellen sich bei der Umsetzung moderner Architekturtrends die Fragen, wie man Freiform-TRC-Elemente auf die effizienteste Art und Weise herstellt oder wie man einzelne Betonplatten zu einer ganzen Struktur zusammenfügt? Das Verbindungsproblem ist eines der entscheidendsten, da es notwendig ist, eine zuverlässige Verbindungsmethode für großflächige Strukturen zu entwickeln, die nicht in einem Schritt gegossen werden können und bei denen daher davon ausgegangen wird, dass sie aus modularen Platten zusammengesetzt werden. Und nicht zuletzt die entscheidende Frage, wie man filigrane Strukturen mit einer ausreichenden Biegesteifigkeit konstruieren kann?

Im Rahmen der Masterarbeit wird vorgeschlagen, ein makrozelluläres modulares Struktursystem (MCMS) mit überwiegend prismatischen Zellen zu entwickeln, das als mögliche Lösung für die oben genannten Fragen und Herausforderungen in Betracht gezogen werden kann. Das ursprüngliche Konzept des MCMS sieht für großformatige Betonelemente eine zellulare innere Struktur vor, die nach hierarchischen Prinzipien angeordnet und von natürlichen Strukturen wie einem Holzstamm aus verschiedenen zellularen Materialien inspiriert ist. Darüber hinaus wird vorausgesetzt, dass der Beton in Anlehnung an natürliche Mechanismen wie dem beanspruchungsgerechten Dichtegradient des Materials und der Ausbildung wabenartiger Strukturen angeordnet wird.

Im Allgemeinen wurde das Konzept für makrozelluläre modulare Struktursysteme erstellt, um die folgenden Anforderungen zu lösen:

• Die Möglichkeit zur Herstellung komplizierter Freiform-TRC-Elemente mit so wenig wie möglich konventioneller Schalung
• Verwendung der offenzelligen Struktur, um einen sicheren Verbindungsmechanismus zwischen den Modulen zu garantieren
• Verbesserung der mechanischen Leistungsfähigkeit der TRC-Strukturen unter Ausnutzung des vorhandenen Potentials der zellulären Morphologie
• Entwicklung intelligenter Algorithmen zur Zeit- und Aufwandsreduzierung in der Entwurfsphase und zur Kostensenkung

Die Darstellung der wichtigsten geometrischen Aspekte des MCMS ist einer der Hauptabschnitte der Masterarbeit. Darüber hinaus wurde ein spezielles Entwurfswerkzeug innerhalb einer parametrischen Software wie Grasshopper 3D entwickelt, um eine Möglichkeit zu schaffen, die Zellgeometrie in 3D zu modellieren, zu modifizieren und zu analysieren. Es wurde ein Entwurfswerkzeug oder genauer eine Gruppe von Werkzeugen entwickelt, die die gesamte erforderliche Logik verschiedener zellularer Strukturen, Entwurfsalgorithmen, Strukturanalysen sowie ein spezielles Grasshopper-Cluster enthalten, das die Generierung von MCMS-Strukturen ermöglicht. Im Rahmen der Masterarbeit wird außerdem eine realisierbare Herstellungsstrategie mit der Beschreibung aller erforderlichen Komponenten bereitgestellt wird.

Bildbeschreibung: Der „Preis der Bauindustrie Sachsen“ für herausragende Abschlussarbeiten im Bereich des Bauingenieurwesens und der Architektur geht 2020 an Iurii Vakaliuk (Institut für Massivbau, TU Dresden) und Robert Bretschneider (TU Dresden), Foto: Bauindustrieverband Ost e. V.

Am 7. Oktober dieses Jahres erhielten auf der EXPO REAL (Internationale Fachmesse für Immobilien und Investitionen) in München zwei Studentinnen unserer Fakultät – Frau Sophia Nadine Behrens und Frau Anja Liebscher – für ihre erstklassigen Studienleistungen von der Wolfgang­-Dürr-Stiftung i. V. m. der WOLFF & MÜLLER Personalentwicklung GmbH eine Auszeichnung mit einem Preisgeld i. H. v. je 1000,- Euro.
Die Fakultät Bauingenieurwesen gratuliert ihren Studentinnen ganz herzlich!

Beitrag: Silke Dorethe Götte

Was haben eine Luftschiffhalle für den Bau von Zeppelinen und ein Unterwasser-Druckgehäuse aus Beton für die Erkundung der Tiefsee gemeinsam? Beides sind Themen von außergewöhnlichen Dissertationen, die am 22. Mai 2019 an der TU Dresden mit dem Kurt-Beyer-Preis ausgezeichnet wurden.

Dr. Roland Fuhrmann erforschte in seiner Arbeit die Baugeschichte der städtischen Dresdner Luftschiffhalle von 1913, die bis zu ihrem Abriss 1921 in Kaditz stand. Der Dresdner „Kokon für Luftschiffe“ ist heute fast vergessen – dabei war die Halle das größte stützenfrei umbaute Raumvolumen der Stadt. Ihre neuartige Form mit Kuppeldrehtoren an den Giebeln wurde erst später als aerodynamisch günstig erkannt und deshalb vielfach kopiert. Dr. Fuhrmann zeigt die Verbindung zu den in den USA noch heute bestehenden Luftschiffhallen auf, deren Konstruktion auf dem Dresdner Archetyp basiert. Er zeigt unrealisierte Projekte dieses stromlinienförmigen Hallentyps in den USA, Spanien, Brasilien, Großbritannien und der Sowjetunion auf. Zudem erarbeitete Dr. Fuhrmann die Biographie des Schöpfers dieses neuen Bautyps und Konstrukteurs der Dresdner Halle, des Berliner Zivilingenieurs Ernst Meier. Ein Blick auf die kurze Epoche der Großluftschiffe von etwa 1910 bis in die 1940er-Jahre und bis zum Bau der CargoLifter-Werfthalle im Jahr 2000 runden die Arbeit ab. Die Dissertation ist als 536-seitige Publikation soeben im Thelem Universitätsverlag Dresden erschienen.

Dr. Sebastian Wilhelm untersuchte in seiner Dissertation, wie sich ultrahochfester Beton (UHPC) für Unterwasser-Druckgehäuse eignet. Ziel war es, eine kostengünstige und dauerhafte Alternative zu teuren Gehäusen aus Titan zu schaffen. Mit Unterwasser-Druckgehäusen wird die Tiefsee erforscht – eine Welt reich an Bodenschätzen, die als unbekannter als der Mond gilt. Er entwickelte ein wiederverschließbares Druckgehäuse aus UHPC für den Einsatz bis in 3000 m Tiefe und analysierte u. a. das zeitabhängige Materialverhalten, die Durchlässigkeit und die Dauerhaftigkeit von UHPC. Die Versuche wurden numerisch simuliert. Aus den Messdaten kalibrierte Dr. Wilhelm ein Materialmodellgesetz. Er konnte nachweisen, dass Betondruckdruckgehäuse mit 35 mm Wandstärke und 250 mm Außendurchmesser kurzzeitig sogar einem Druck von 60 MPa, das entspricht 6000 m Wassertiefe, standhalten. In der Praxis konnte Dr. Wilhelm mit dem Druckgehäuse bereits eine einjährige Tiefsee-Feldstudie in der Arktis realisieren.

Dr. Roland Fuhrmann: Dresdens Tor zum Himmel – Die erste aerodynamisch geformte Luftschiffhalle und ihr Einfluss auf die Baugeschichte (Prädikat: „magna cum laude“, Betreuer: Prof. Hans-Georg Lippert, TUD-Fakultät Architektur)

Dr. Sebastian Wilhelm: Einsatz von UHPC-Druckgehäusen zum Schutz vor extremen Umgebungsbedingungen in der Tiefsee (Prädikat: „summa cum laude“, Betreuer: Prof. Manfred Curbach, TUD-Fakultät Bauingenieurwesen)

Der mit 5.000 Euro dotierte Kurt-Beyer-Preis wurde in diesem Jahr bereits zum 23. Mal vergeben. Seit 1996 stiftet die HOCHTIEF Infrastructure GmbH die Dotierung für diesen Preis, mit dem herausragende TUD-Absolventen bzw. -Promovierte des Bauingenieurwesens bzw. der Architektur ausgezeichnet werden. Vom Stifter wurden bislang mehr als 100.000 Euro Preisgeld zur Verfügung gestellt.

Der Preis ist benannt nach Prof. Kurt Beyer (1881–1952), international anerkannter Fachmann im Stahl-, Brücken- und Wasserbau sowie dem Bau von Braunkohlentagebau-Großgeräten. Von 1919 bis 1952 forschte und lehrte er als Professor an der Technischen Hochschule Dresden.