![\"ein](\"https:\/\/www.fachzeitungen.de\/pressemeldungen\/wp-content\/uploads\/2021\/06\/403502-e1623407618464.jpg\" "\\"diese")
Weltweit betrachtet wird f\u00fcr Bauwerke aller Art ein gro\u00dfer Teil an Rohstoffen verbraucht. Gerade f\u00fcr Beton sind gro\u00dfe Mengen an Zement und Sand vonn\u00f6ten. Auch ein gro\u00dfer Anteil der Abfallproduktion sowie der globalen Treibhausgasemissionen gehen auf das Bauwesen zur\u00fcck.<\/p>
Eine M\u00f6glichkeit, Rohstoffe zu sparen, sind Leichtbau-Konstruktionen, da f\u00fcr sie viel weniger Material ben\u00f6tigt wird. Gleichzeitig m\u00fcssen aber auch diese Tragwerke allen auftretenden Belastungen standhalten. Da die auftretenden Belastungen im Vorhinein nicht bekannt sind, werden sehr konservative Absch\u00e4tzungen gemacht. Damit ist ein solches Tragwerk aber weiterhin stark \u00fcberdimensioniert. Forschende der Universit\u00e4t Stuttgart haben aktive, adaptive Tragwerkselemente entwickelt, mit denen das Lastabtragsverhalten in einem Tragwerk manipuliert werden kann. Diese Innovation erm\u00f6glicht zukunftsorientierte sogenannte Ultraleichtbau-Konstruktionen, die gegen\u00fcber dem klassischen Leichtbau noch einmal signifikant Material einsparen, ohne dass jedoch die Sicherheit des Tragwerks verringert wird. Daf\u00fcr werden Aktoren – also aktive Elemente – parallel oder auch seriell in die passive Tragstruktur integriert.<\/p>
Die von Julia Wagner und Dr. Michael B\u00f6hm am Institut f\u00fcr Systemdynamik (ISYS) gemeinsam mit Timon Burghardt am Institut f\u00fcr Konstruktion und Technisches Design (IKTD) entwickelten Aktorik-Baugruppen setzen sich aus dem aktiven Element sowie mechanischen Bauelementen zur Kraft\u00fcbertragung zusammen. Im passiven Zustand dienen letztgenannte der Aufrechterhaltung der Vorspannung, womit zus\u00e4tzliche Elemente f\u00fcr diesen Zweck entfallen.<\/p>
Solche Baugruppen erg\u00e4nzen ein herk\u00f6mmliches Leichtbau-Tragwerk zu einem Ultraleichtbau-Tragwerk, das in der Lage ist, Verformungen durch dynamische und statische Lasten aktiv auszugleichen. Jedes Element \u00fcbt je nach Belastungszustand Zug- oder Druckkr\u00e4fte aus oder leitet sie ab. Dies geschieht automatisiert durch die Kombination mit entsprechender Sensorik und einer Steuereinheit. Die aktiven Elemente k\u00f6nnen dabei beispielsweise hydraulisch, pneumatisch oder (piezo-) elektrisch betrieben werden.<\/p>
Mit diesen adaptiven Tragwerkselementen ist es m\u00f6glich, den Materialaufwand und damit das Gesamtgewicht von Bauwerken k\u00fcnftig signifikant zu reduzieren. Gleichzeitig wird durch die D\u00e4mpfung s\u00e4mtlicher Schwingungen die Lebensdauer der tragenden Strukturen zus\u00e4tzlich signifikant erh\u00f6ht, was auch das M\u00fcllaufkommen und somit den Entsorgungsaufwand erheblich reduziert. Denkbar sind diese Aktoren f\u00fcr alle Hochh\u00e4user, nicht nur f\u00fcr Leichtbau-Konstruktionen. Au\u00dferdem k\u00f6nnten sie auch in bereits bestehende Bauwerke, wie beispielsweise Br\u00fccken, eingesetzt werden.<\/p>
Patente f\u00fcr die Tragwerkselemente wurden angemeldet. Die Technologie-Lizenz-B\u00fcro (TLB) GmbH ist im Auftrag der Universit\u00e4t Stuttgart mit der wirtschaftlichen Umsetzung der Erfindung beauftragt und sucht Partner aus der Industrie f\u00fcr die Markteinf\u00fchrung. Die TLB GmbH bietet Unternehmen M\u00f6glichkeiten zur Lizenzierung der patentierten Technologie oder u.U. des Kaufs der Schutzrechte. F\u00fcr weitere Informationen: Emmerich Somlo (esomlo@tlb.de)<\/p>
Die adaptiven Tragwerkselemente werden zurzeit in einem Demonstrationsgeb\u00e4ude in der Praxis erforscht. Das ca. 37 Meter hohe adaptive Hochhaus steht auf dem Campus der Universit\u00e4t Stuttgart und ist im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gef\u00f6rderten Sonderforschungsbereichs 1244 unter F\u00fchrung von Prof. Werner Sobek (Institut f\u00fcr Leichtbau Entwerfen und Konstruieren, ILEK) und Prof. Oliver Sawodny (Institut f\u00fcr Systemdynamik, ISYS) entstanden.<\/p>
Der SFB 1244 an der Universit\u00e4t Stuttgart besch\u00e4ftigt sich mit der Frage, wie angesichts einer wachsenden Weltbev\u00f6lkerung und schrumpfender Ressourcen k\u00fcnftig mehr Wohnraum mit weniger Material geschaffen werden kann. Vor dem Hintergrund einer maximalen Einsparung von Material- und Energieverbrauch bei gleichzeitiger Steigerung des Nutzerkomforts erforschen 14 universit\u00e4re Institute unterschiedlichster Fachbereiche das Potential und die Anwendbarkeit von adaptiven Geb\u00e4udeh\u00fcllen und Strukturen im Bauwesen. Die Forschung umfasst sowohl die Entwicklung einzelner (Bau-)Komponenten als auch deren Einbindung in ein Gesamtsystem.<\/p>
Die Technologie-Lizenz-B\u00fcro (TLB) GmbH ist eine Agentur f\u00fcr Erfindungs- und Patentmanagement in Deutschland. TLB begleitet Erfindungen von Hochschulen, Unternehmen und Erfindern auf ihrem Weg von der ersten Idee bis zum wirtschaftlichen Produkt.<\/p>
Kontakt<\/b><\/p>
Technologie-Lizenz-B\u00fcro (TLB) GmbH<\/p>
Annette Siller<\/p>
Ettlinger Str. 25<\/p>
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0721 79004-0<\/p>
asiller@tlb.de<\/p>