Wahlpflichtgruppe ME-BAU

Was hat Mathematical Engineering mit dem Bauingenieurwesen zu tun?

Auch im Bauingenieurwesen gibt es stets neue Herausforderungen:

• Besondere Objekte werden immer höher, schlanker und waghalsiger gebaut.
• Es muss immer umweltgerechter und kostengünstiger gebaut werden.
• Beim Bauen müssen Bedrohungen wie Erdbeben, Überschwemmungen und Terrorismus immer stärker beachtet werden.
• Die wichtigsten Eigenschaften von Bauwerken (z.B. Windanfälligkeit von Brücken, Effizienz von Offshore-Windkraftanlage) sollen bereits vorab virtuell durch Methoden der Modellbildung und computergestützten Simulation vorausgesagt werden, wobei auch statistische Verteilungen und Unsicherheiten zu berücksichtigen sind.

Beispielprojekte sind:

• Offshore-Windkraftanlagen, bei denen nicht nur die Fundamentierung im Meeresboden schwierig ist, sondern auch Schwingungen durch Wind, Seegang und den Rotor beachtet werden müssen. Ein Verständnis nicht nur für die bautechnischen Belange sondern auch für den Generator ist für den planenden Ingenieur unerlässlich.
• Hochdynamische Vorgänge wie Beschuss und Explosionen. Mathematisch gut ausgebildete Bauingenieure werden zur Gestaltung von Fassaden zur Minderung der Stoßwellenwirkung gebraucht. Dieselben Kenntnisse können zur Simulation von Einrichtungen zum Schutz von Raumfahrzeugen vor Weltraumschrott eingesetzt werden.
• Durch Krieg beschädigte Brücken müssen im Einsatz schnell auf ihre Tragfähigkeit untersucht werden.
• Ermüdung und Versagen ist auch bei Bauwerken unter dynamischer Beanspruchung ein aktuelles Thema. So wurde in der Fakultät BAU die Einwirkung vorbeifahrender Hochgeschwindigkeitszüge auf Lärmschutzwände simuliert.

Welche Module umfasst deshalb die Wahlpflichtgruppe BAU?

• Baumechanik und Statik: Grundlagen für die Analyse von Tragwerken
• Werkstoffe und Bauchemie: Metalle, Betone und ihre Komponenten
• Konstruktiver Ingenieurbau: Stahl-, Holz- und Massivbau, CAD
• Statik III und Materialtheorie: Flächentragwerke, Stoffgesetze
• Geotechnik: Bodenphysik, Grundwasser
• Hydromechanik: Analyse von Rohrströmungen und Gerinnen
• Verkehrsströme: Einblick in eine Disziplin des Verkehrswesens: Verkehrstechnik, Verkehrssimulation, intelligente Fahrzeuge
• Computergestützte Simulation: Nichtlineare Finite-Elemente-Methoden

Hinzu kommen natürlich die Module aus den Bereichen Mathematik, Physik und Informatik, die für alle Wahlpflichtgruppen gleich sind, darunter eine Einführung in die Methode der finiten Elemente zur näherungsweisen Lösung von Differentialgleichungen.