Forschung an der Fakultät

Datenwirtschaft für die Bauindustrie

Durch digitale Werkzeuge können Bauprojekte hinsichtlich Kosten, Termin und Qualität optimiert und die relevanten Daten für den ganzen Lebenszyklus der Bauwerke zur Verfügung gestellt werden. Um Anreize für die Digitalisierung der Planungs-, Bau-, und Immobilienwirtschaft zu ermöglichen, wird in Forschungs- und Entwicklungsprojekten die technische Infrastruktur für das Eigentum an BIM-, Bau- und Betriebsdaten geschaffen und die Datenökonomie ermöglicht.

Smart City Regensburg - Slim Digital Twin

Erfassung von Bestandsinformationen eines Bauwerks mithilfe von KI-Technologien zur automatisierten Generierung von 3D-Bestandsmodellen (as-built Modellen)

KI im Fassadenbau (KiFA)

Entwicklung eines KI-basierten digitalen Unterstützungswerkzeugs zur effizienten Entwicklung von Fassadendetails unter der Berücksichtigung von multimodimensionalen Zielfunktionen aus dem Bereich der Kosten, Tragwerksanalyse, Bauphysik und Produktion

Forschung zu Innovationsmechanismen an der Schnittstelle von Bauwesen und Technologieunternehmen

Innovationen in Fachdomänen folgen spezifischen Innovationsmustern. Diese zu erkennen und zu systematisieren ist Aufgabe der Forschung. Aus dem Umfeld der Forschung von Prof. Dr.-Ing. Linner sind Unternehmen, Start-ups und Produkte entstanden wie z. B. ARE23, KEWAZO, ExclenTec Robotics, Bright Dream Robotics und Invis Wearables. Die von Prof. Linner mitkoordinierten Forschungsprojekte CCK (bidt Digitalisierungskolleg) und MAIA (Marie Sklodowska-Curie Action) stehen im Zusammenhang mit diesem Forschungsbereich.

Automatisierung und Robotik im Bauwesen

Ziel diese Forschung ist die Entwicklung von in den Bauprozess eingepassten Automatisierungs- und Roboterlösungen so wie deren Unterfütterung mit entsprechenden digitalen Ketten aus digitalen Werkzeugen. Im Projekt SECIRA (www.secira-project.com) beispielsweise werden Lösungen zur Virtualisierung der Entwicklung und Programmierung von Baurobotern entwickelt.

Verknüpfung von digitalen Gebäudemodellen mit Sensorinformationen

Der Einsatz von digitalen Werkzeugen, Sensorik und Robotern dringt mit der Digitalisierung in immer weitere Anwendungsbereiche im Kontext des Betriebes von Gebäuden vor: intelligente Gebäude, Smart Cities, Pflege und Gesundheit, Steuerung von Energie und Ressourcen etc. Im Forschungsprojekt ReduSys (BMBF, https://www.redusys.de/) beispielsweise steuert ein digitaler, BIM-basierter Zwilling vom Gebäude Sensorik, Prozesse und menschzentrierte Robotik in zukünftigen Pflegeumgebungen.

Stärkung der lokalen Bau- und Handwerkskultur durch digitale Mikroinnovationen im Reallabor 

Untersuchung der Interaktion von Gebäudehülle und Tragwerk eines Gebäudes

Die Gebäudehülle und ihre Interaktion mit dem Tragwerk eines Gebäudes ist einer der Forschungsschwerpunkte im Lehrgebiet Baukonstruktion und Tragwerke. Neben der innovativen, konstruktiven Umsetzung liegt der Fokus in der Erforschung von zirkulären Bauweisen. Mit dem Erhalt, der Aufwertung und der Aktivierung des Gebäudebestands soll dieser als nachhaltiges Materiallager erschlossen werden.

Stabilisierungssäulen - Lastabtragungs- und Versagensverhalten pfahlartiger Tragglieder

Stabilisierungssäulen sind kleinkalibrige, pfahlartige Tragglieder, die zumeist ohne Stahlbewehrung, weniger Materialaufwand und folglich auch mit geringerem CO2 -Abdruck als Pfähle hergestellt werden können. Das Lastabtragungs- und Versagensverhalten von Stabilisierungssäulen sind – insbesondere bei Belastungen quer zur Säulenachse – noch nicht ausreichend verstanden und erforscht, ebenso wie das Interaktionsverhalten mit den zwischen den Überbau und Säulen angeordneten Lasttransferschichten aus ungebunden Tragschichtmaterialein oder Bindemittel - stabilisierten Böden. Unterstützt von Modell- und Feldversuchen sowie numerischen Berechnungen werden die vorgenannten Thematiken untersucht. 

GiL + KMR - Erdgebettete Rohre und Leitungen mit Temperaturlasten

Rohre und Leitungen im Boden erfordern spezielle Bodenarten, in den sie eingebettet sind, um Einwirkungen von außen (u.a. Verkehrslasten, Grundwasser) aber auch von innen (u.a. Biegungen, Temperatur, chemische Angriffe) langfristig schadfrei und wartungsarm zu widerstehen. Eine besondere Bedeutung kommt hierbei zyklischen Temperaturbelastungen aus der Stromübertragung sowie Wärmetransport mittels flüssiger Medien zu.  

Die Forschung beschäftigt sich mit der Entwicklung geeigneter Bettungsmaterialien aus Boden, die den temperaturbedingten Dehnungen und Stauchungen insbesondere in Längsrichtung der Rohre und Leitungen langfristig minimiert und zudem - je nach Anwendung – eher isolierend (KMR := Kunststoffmantelrohre bei Fernwärme) oder gut wärmeableitend (GiL := Gasisolierende Strom-Leiter) wirken.

ZFSV - Ressourcen- und klimaschonende Baustoffe im Tiefbau

Zeitweise fließfähige, selbstverdichtende Verfüllbaustoffe (ZFSV) werden überwiegend aus Böden, die direkt bei Aushub von Gräben, Einschnitten und Baugruben anfallen, erzeugt. Damit werden Zukauf, Transport und Einbau von zumeist Sanden und Kiesen vermieden, sowie die zu deponierenden Aushubmaterialen drastisch reduziert. Die ZFSV-Forschung beschäftigt sich u.a. damit, die für den jeweiligen Verwendungszweck gewünschten  Eigenschaften zu erzeugen und auf der Baustelle abzusichern. Diese können Anforderungen z. B. an die Kompressibilität, Wiederaushubfähigkeit, Wasserdurchlässigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Immobilisierung von Schadstoffen, u.v.a.m. sein.   

Geotechnische Sensorik - Erfassung bodenmechanischer und -physikalischer Kennwerte und Größen

Wichtige Kennwerte von Boden und Fels sind neben Spannungen, Verformungen und Schwingungen auch Temperatur, Feuchtegehalt, Saugspannungen, Wärme-Leitfähigkeit und -Kapazität, etc.. Ohne den Einsatz speziell an die Belange der Geotechnik angepasster Sensorik, ist die Erfassung der Kennwerte kaum zuverlässig möglich. Folglich widmet sich die Sensorik-Forschung der Weitentwicklung und Adaption an die rauen Bedingungen im Feld und auf der Baustelle, wobei einer der Schwerpunkte faseroptischen Messsensoren ist.

Außenwand-Decken-Knoten im Mauerwerksbau

Im Mauerwerksbau ist die Verbindung zwischen Geschossdecke und angrenzender Außenwand bei der Bemessung von wesentlicher Bedeutung, da die Übertragung der Biegebeanspruchung infolge Deckenrotation in die Mauerwerkswände maßgeblich durch die Wandnormalkraft beeinflusst wird. Neben numerischen Vergleichsberechnungen wurde eigens ein Prüfstand konzipiert, mit welchem die Interaktion zwischen Wandnormalkraft und Deckenrotation auch experimentell erfasst werden kann.

Schubtragfähigkeit von Mauerwerkswänden

Die experimentelle Überprüfung der Schubtragfähigkeit geschosshoher Wände dient dem Ziel, neben der Bestimmung der Tragfähigkeit an sich auch das Trag- und Verformungsverhalten unter kombinierter N-M-V-(Normalkraft-Momenten-Horizontalkraft)-Beanspruchung zu untersuchen. Nach der Entwicklung einer Prüfvorrichtung erfolgt aktuell im Zuge eines Forschungsprojekts die experimentelle Durchführung von quasi-statisch zyklischen Schubwandversuchen.

Das Lehrgebiet Werkstoffe im Bauwesen unter Leitung von Prof. Thiel forscht an Möglichkeiten, Umweltwirkungen bestehender Baustoffe (Beton, Metalle, Dämmstoffe, etc.) zu reduzieren, ohne wirtschaftliche und soziale Faktoren zu verschlechtern. Ein Schwerpunkt liegt hierbei in der ganzheitlichen Bilanzierung von Werkstoffen mittels Ökobilanzen, Lebenszykluskostenrechnungen sowie Sozialbilanzen als auch deren Integration in digitale Werkzeuge.

Einsatz und Weiterentwicklung digitaler Methoden zur Bauprozessoptimierung im Asphaltstraßenbau sowie im Erdbau mit dem Ziel einer bauprozessintegrierten Qualitätsüberwachung.

Weiterentwicklung digitaler Methoden des modellbasierten Arbeitens im Bereich der Straßenplanung durch interdisziplinäre Ansätze. Der Schwerpunkt liegt derzeit im Bereich der Verknüpfung von Modell und Leistungsverzeichnis

Verbesserung der Dauerhaftigkeit von Asphaltdeckschichten - insbesondere bei offenporigen Asphalten durch Einsatz von Faserstoffen

Das Lehrgebiet Werkstoffe im Bauwesen beschäftigt sich neben der Entwicklung von kreislauffähigen Baustoffen insbesondere mit der Werkstoffprüfung und hierbei mit der Erforschung zuverlässiger, zeitraffender Prüfverfahren als auch der Lebensdauerbemessung von Baustoffen. Besonderer Schwerpunkt liegt auf den Werkstoffen Beton, Holz und Kunststoffen.