Forschungsprojekte
Am Lehrstuhl für Stahlbau und Stahlverbundbau widmen wir uns der interdisziplinären Forschung an zukunftsweisenden Lösungen für das Planen, Errichten, Erhalten und Überwachen von Konstruktionen im Stahlbau und Stahlverbundbau. Unsere Arbeit vereint ingenieurwissenschaftliche, materialtechnische und physikalische Perspektiven und verbindet Grundlagenforschung mit anwendungsnaher Entwicklung.
Die Forschungsschwerpunkte sind eng miteinander verzahnt: Fragestellungen aus dem konstruktiven Ingenieurbau, der Bauwerksüberwachung, der Werkstofftechnologie und der technischen Physik greifen ineinander, wodurch wir integrative und ganzheitliche Lösungsansätze entlang des gesamten Lebenszyklus von Bauwerken entwickeln können.
Ein wesentlicher Bestandteil unserer Arbeit ist die enge und interdisziplinäre Zusammenarbeit mit anderen Forschungsgruppen – sowohl innerhalb der Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät der Universität Siegen als auch darüber hinaus. Wir kooperieren fakultätsübergreifend mit Kolleginnen und Kollegen aus verschiedenen Fachrichtungen und pflegen zugleich ein starkes Netzwerk mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie. Der Austausch mit Unternehmen, Ingenieurbüros und Forschungsinstituten ermöglicht es uns, aktuelle Herausforderungen aus der Praxis aufzugreifen und innovative Lösungen mit hoher gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Relevanz zu erarbeiten.
Unsere Schwerpunkte gliedern sich in drei zentrale Themenbereiche:
Themenbereiche
Stahl- und Stahlverbundbau
Ein wesentlicher Fokus unserer Forschung liegt auf der Entwicklung nachhaltiger Konstruktions- und Errichtungsmethoden im Stahl- und Stahlverbundbau. Ziel ist es, ressourceneffiziente Lösungen für tragende Strukturen zu schaffen, die auch unter sich ändernden Anforderungen eine hohe Leistungsfähigkeit und Dauerhaftigkeit bieten. Dabei stehen Lebensdauervorhersagen sowie gezielte Ertüchtigungsmaßnahmen im Vordergrund.
Bauwerksüberwachung und Zustandbewertung
Zur Gewährleistung der Sicherheit und Zuverlässigkeit von Bauwerken entwickeln wir neuartige Konzepte und Verfahren zur kontinuierlichen Zustandsanalyse und -überwachung. Hierzu zählen unter anderem schadensbasierte Prognosemodelle sowie Algorithmen zur Informationsgewinnung aus umfangreichen Messdaten. Ein zentrales Ziel unserer Forschung ist die Extraktion schadenssensitiver Parameter aus heterogenen Rohdaten, wie etwa Schwingungsspektren, Impedanzspektren oder anderen sensorbasierten Signalen. Diese Parameter dienen als mögliche Indikatoren für die frühzeitige Erkennung und Bewertung struktureller Veränderungen. Sie ermöglichen es, komplexe Zusammenhänge zwischen äußeren Einwirkungen, Materialverhalten und Schadensentwicklung datenbasiert zu modellieren und in übergeordnete Zustands- und Lebensdauermodelle zu integrieren. Dadurch schaffen wir die Grundlage für eine proaktive, zustandsbasierte Instandhaltung und die digitale Verwaltung von Zustandsinformationen
Metallkunde und technische Physik
Unsere Forschungen im Bereich Metallkunde und Technische Physik umfassen die numerische Analyse multiphysikalischer Prozesse und die Entwicklung neuer Messtechnologien. Im Mittelpunkt steht die Untersuchung der Wellenausbreitung in metallischen Strukturen sowie der Entstehung und Interpretation elektromechanischer Impedanzspektren (EMI). Diese Arbeiten dienen dem besseren Verständnis der Materialreaktionen unter mechanischen und thermischen Beanspruchungen und ermöglichen präzise Diagnosen struktureller Veränderungen.
Aktuelle Forschungsprojekte
Aktuell laufende Forschungsvorhaben beschäftigen sich mit folgenden Fragestellungen:
- RailDefControl - Entwicklung einer Hohllagendetektion bei Eisenbahnschienen durch Messung der Beschleunigung der Schienendeformation bei Zugüberfahrten
- P1656 - Rissdetektion in Schrauben auf Basis elektromechanischer Impedanzenspektren
Aktuelle weitere Projekte
Abgeschlossene Forschungsprojekte
- P1403 - Detektion von Vorspannkraftverlusten in Schrauben auf Basis elektromechanischer Impedanzenspektren
- P1392 - Selbsterrichtende Onshore WEA mit Nabenhöhe größer 120 m - Hybridturm mit Hebevorrichtung zum Selbstaufbau
- Entwicklung und Validierung einer Methode zur Zustandsüberwachung und Schadenslokalisation an Schienenstützpunkten von Brückenbauwerken auf der Grundlage elektromechanischer Impedanzspektren