Warum die Zukunft des Bauens digital berechnet wird

Simulation statt aufwendiger Tests: Wie digitale Werkstoffmechanik neue Maßstäbe in der Produktentwicklung setzt und die Innovation bei Befestigungssystemen vorantreibt.

Numerische Werkstoffmechanik: Was ist das?

Die numerische Werkstoffmechanik nutzt mathematische und computergestützte Modelle, um das Verhalten von Werkstoffen und Baustrukturen unter Belastung vorherzusagen. Ziel ist es, die Standfestigkeit von Bauwerken und Befestigungssystemen wie Dübeln oder Betonschrauben zu ermitteln und deren Grenzen zu verstehen, um Produkte und Technologien zu verbessern.

Vorteile gegenüber klassischen Materialprüfungen

Im Gegensatz zu zeit- und kostenintensiven Labortests ermöglicht die numerische Werkstoffmechanik eine effizientere und günstigere Analyse einer breiten Palette von Belastungsszenarien und Materialien (Beton, Holz, Klebstoffe, Gestein). Die Modelle sind zwar Idealisierungen der Realität, streben aber eine "so genau wie nötig"-Präzision an, um qualitative Erkenntnisse zu gewinnen und die Sicherheit zu gewährleisten. Dabei ist es entscheidend, die Grenzen der Modelle zu kennen und im Zweifel auf der konservativen Seite zu liegen.

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Anwendung in der Produktentwicklung und Nachhaltigkeit

Die Computermodelle unterstützen den Produktentwicklungsprozess bei fischer, um bessere, günstigere und nachhaltigere Produkte herzustellen. Dies geschieht in einem intensiven, kooperativen Prozess zwischen Universität und Unternehmen.

Ein konkretes Beispiel für den Nachhaltigkeitsbeitrag ist die Sanierung von Bauwerken. Durch präzise Modelle kann die Lebensdauer bestehender Infrastrukturen wie Brücken verlängert und deren Sicherheit gewährleistet werden, anstatt sie abzureißen. Dies spart Ressourcen und Kosten.

Prof. Neuner besetzt seit Juli 2024 für fünf Jahre die „Klaus Fischer Stiftungsprofessur“ „Konstruktives Kleben im Bauwesen – Numerische Werkstoffmechanik“ an der Universität für Bodenkultur (BOKU) in Wien und bringt das Zukunftsthema weiter voran.

Wer ist Prof. Matthias Neuner?

Position:

Professor an der Universität für Bodenkultur in Wien.

Forschungsschwerpunkt:

Numerische Werkstoffmechanik im Kontext der Befestigungstechnik und des konstruktiven Klebens.

Aufgabengebiete:

Erforscht und entwickelt mathematische sowie computergestützte Modelle, um das Verhalten von Werkstoffen und Baustrukturen unter Belastung vorherzusagen. Dies dient der Verbesserung von Produkten und Technologien, insbesondere im Bereich der Befestigungssysteme.

Tätigkeit bei fischer:

Mitglied des wissenschaftlichen Beirats von fischer.

Herausforderungen und Zukunftsausblick

Die größten Herausforderungen bei der Übertragung wissenschaftlicher Erkenntnisse in die Praxis liegen in der Kommunikation und der Akzeptanz neuer Methoden. Es gilt, die Vorteile klar aufzuzeigen und etablierte, aber unzureichende Methoden abzulösen.

Professor Neuner betont, dass die numerische Werkstoffmechanik bereits ein Standard in vielen Ingenieurdisziplinen ist und auch im Bauwesen, insbesondere bei Befestigungssystemen, nicht mehr wegzudenken ist. fischer legt daher großen Wert auf diesen Bereich, um weiterhin Vorteile für Industrie und Wirtschaft zu generieren.

Vom ersten Nylon-Spreizdübel bis heute: Der Befestigungsexperte fischer steht für Innovationen bei Dübeln, Stahlankern, Schrauben, Systemen und Tools. Bild: fischer

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