Züblin Stahlbaupreis 2022

Züblin-Stahlbaupreis 2022 verliehen

Die Verleihung des ZÜBLIN-Stahlbaupreises an Studierende und Absolventen aus
den Bereichen Architektur und Bauingenieurwesen der Technischen Universität
Dresden fand am 23. Juni 2022 zum mittlerweile 10. Mal statt. Mit diesem Preis
werden herausragende Arbeiten gewürdigt, die zur Anwendung und Weiterentwicklung
der Metallbauweise beitragen und im Rahmen des Studiums oder einer
Promotion angefertigt wurden.
Die Fachjury, bestehend aus Dipl.-Ing. Marco Eckert  technischer Geschäftsführer,
Dipl.-Ing. Hagen Urban  technischer Leiter des Bereiches Hochbau, Dipl.-Ing. Lars
Feulner  Leiter der Konstruktion, jeweils von der Züblin Stahlbau GmbH in
Hosena und den Vertretern der Technischen Universität Dresden, Prof. Dr. Richard
Stroetmann, Professor für Stahlbau und Prodekan der Fakultät Bauingenieurwesen
und Prof. Dr. Matthias Beckh, Professor für Tragwerksplanung an der Fakultät
Architektur, nominierte in diesem Jahr insgesamt sechs Arbeiten. Diese setzten
sich mit anspruchsvollen Fragestellungen aus der Stahlbauforschung und -anwendung
auseinander. Einen Schwerpunkt bildete in diesem Jahr der Einfluss des
Schweißprozesses auf Stahlbaukonstruktionen. Dazu gehörten Untersuchungen
zur Fertigung und Montage von Stahlwasserbaukonstruktionen, analytische und
numerische Berechnungen des Schweißverzuges von Stahlbaukonstruktionen sowie
Studien zur Biegeknicktragfähigkeit geschweißter - und Kastenquerschnitte
aus höherfesten Stählen und der Anwendung schädigungsmechanischer Modelle
zur strukturmechanischen Berechnung von Schweißverbindungen höherfester
Stähle mit lokaler Entfestigung im Bereich der Wärmeeinflusszone. Zudem wurden
Arbeiten zur Untersuchung der Diskontunitätsbereiche von Orthoverbund-
Fahrbahnplatten und der Ökobilanzierung von Bauprodukten beim Einsatz der
Stahl-Holz-Hybridbauweise im Geschossbau präsentiert. Die Arbeiten wiesen
durchgehend eine sehr hohe Qualität auf und wurden in überzeugender Weise
von den Studierenden und Absolventen der TU Dresden vorgestellt (Bild 1). Auch
zeigten sich die Nominierten in der anschließenden Fachdiskussion sattelfest und
tiefgehend mit der jeweiligen Materie vertraut.
Die feierliche Verleihung des Züblin-Stahlbaupreises 2022 fand traditionell am
Abend im Rahmen des Bauballs der TU Dresden statt, der in diesem Jahr von den
Studierenden des 6. und 8. Fachsemesters der Fakultät Bauingenieurwesen ausgerichtet
wurde. Die Preisverleihung wurde von Herrn Eckert mit einer kurzen Vorstellung
des Unternehmens und aktuellen Projekten der Züblin Stahlbau GmbH
eröffnet. Letztere weckten das Interesse der Studierenden durch ihre Vielseitigkeit
und die spannenden Herausforderungen, die sich bei der Planung und Ausführung
ergeben. Daraufhin betonte Herr Eckert die Herausforderung, aus den thematisch
vielschichtigen und allesamt hochwertigen Einreichungen eine Auswahl
und Reihung der Preisträger vorzunehmen. Anschließend übernahm Herr Prof.
Stroetmann das Wort, bedankte sich für das große Engagement der Züblin Stahlbau
GmbH im Bereich der Lehre und Forschung sowie die sehr gute Zusammenarbeit
in den vergangenen Jahren. Insbesondere im Bereich der Studierendenförderung
unterstützt ZÜBLIN Stahlbau die TU Dresden mit der Vergabe von Stipendien,
der Auslobung des Stahlbaupreises, der Förderung von sozialen Projekten
von Studierenden des Bauingenieurwesens, Angeboten zu Werks- und Baustellenbesichtigungen
sowie durch die Betreuung von Studien- und Diplomarbeiten.

Der mit insgesamt 3000 Euro dotierte Preis wurde in diesem Jahr für eine Projektarbeit
und zwei Diplomarbeiten des Bauingenieurwesens vergeben. Dabei hat
sich die Jury aufgrund der hohen Qualitäten von zwei Arbeiten in sehr unterschiedlichen
Gebieten dazu entschlossen, zwei 2. Preise zu vergeben. Diese erhielten
Herr Dipl.-Ing. Christoph Holzapfel für seine Diplomarbeit zur Anwendung
schädigungsmechanischer Modelle zur strukturmechanischen Analyse von
Schweißverbindungen und Frau Lisa Wolfram für ihre Projektarbeit zur Ökobilanzierung
von Bauprodukten und dem Einsatz der Stahl-Holz-Hybridbauweise im
Geschossbau (Bild 2).
Im Rahmen der Diplomarbeit gelang es Herrn Holzapfel, die Eigenschaften und
Unterschiede aktueller schädigungsmechanischer Modelle herauszuarbeiten und
für Schweißverbindungen die realitätsnahe Simulation des Last-Verformungsverhaltens
qualitativ und quantitativ bis zum Bruch zu simulieren. Dabei hat er die
Schweißverbindung als Mehrzonenmodell mit dem Grundmaterial, der
Wärmeeinflusszone und dem Schweißgut erfasst und das trennende Materialverhalten
mit dem abfallenden Last-Verformungs-Ast berücksichtigt. Die Arbeit
bildet eine hervorragende Grundlage zur numerischen Simulation von Versuchen
an Schweißverbindungen und zur Durchführung der erforderlichen Parameterstudien
zur Entwicklung von Bemessungsmodellen.
Lisa Wolfram ging der Frage nach, wie Stahl-Holz-Hybridkonstruktionen einen
Beitrag zur Verbesserung der ökologischen Qualität von Geschossbauten leisten
können. Dabei legte sie einen Schwerpunkt auf die Verwendung von Laubhölzern,
um die Nachhaltigkeit der Forstwirtschaft und das Ziel klima- und schädlingsresistenter
Wälder zu fördern. Neben der überwiegend höheren Dichte und
Festigkeit gegenüber Nadelhölzern sind bei Verwendung von Laubhölzern die
längere Wachstumsdauer und Beschaffenheit der Bäume bei der Herstellung von
Bauprodukten für den Geschossbau zu beachten. Im Rahmen der Ökobilanzierung
verfolgte Frau Wolfram die relevanten Prozesse für den Primärenergiebedarf
und das Treibhauspotential. Im Vergleich verschiedener Bauweisen
für den Geschossbau unterstrich sie das Potential der Stahl-Holz-Hybridbauweise
aufgrund der deutlichen Verbesserung der Ökobilanzen, den hohen Grad der
Vorfertigung und Einsatz als Modulbauweise sowie den technischen Möglichkeiten
durch die Kombination mit Stahl.
Den 1. Preis erhielt in diesem Jahr Frau Camilla Lewerenz für ihre Diplomarbeit zur
Untersuchung der Diskontinuitätsbereiche von Orthoverbund-Fahrbahnplatten.
Im Zusammenhang mit der Entwicklung dieser Bauweise wird derzeit am Institut
für Stahl- und Holzbau der Technischen Universität Dresden das AiF-FOSTAForschungsvorhaben
P1265 durchgeführt. Orthotrop ausgesteifte Stahlbleche
werden mit Dübelleisten und einer schlanken Stahlbetonschicht ergänzt, um die
Ermüdungsfestigkeit zu erhöhen und weitere Nachteile der orthotopen
Stahlfahrbahnplatte zu beseitigen. Im Unterschied zur klassischen Verbundbauweise
wirken die Dübelleisten in Längs- und Querrichtung des Brückendecks.
Dadurch können die Ermüdungsbeanspruchungen infolge von Radlasten soweit
herabgesetzt werden, dass eine ausgesprochen dauerhafte und zugleich leicht zu
fertigende Bauweise von Brückendecks entsteht. Frau Lewerenz untersuchte im
Rahmen ihrer Diplomarbeit die Diskontinuitätsbereiche, die sich durch lokale
Radlasten in Längs- und Querrichtung des Brückendecks ergeben. Hierzu entwickelte
sie FEM-Modelle für eine Deck- und eine Trogbrücke, um insbesondere
die Beanspruchung der Dübelleisten zu untersuchen. Sie entwarf Stabwerksmodelle
zur ingenieurmäßigen Berechnung des Lastabtrages und unterbreitete
Konstruktionsvorschläge zur Anordnung der Dübelleisten und die Ausbildung der
Stahlbetondeckschicht. Die Jury zeigte sich beeindruckt von den breit angelegten
Untersuchungen, den praxisgerechten Lösungsvorschlägen und dem tiefgehenden
Fachwissen von Frau Lewerenz.

Ergänzend zu den Urkunden, Preisgeldern und Blumensträußen für die Preisträger:
innen wurde anlässlich des 10-jährigen Jubiläums des Züblin-Stahlbaupreises
auch eine kleine Stahlbaukonstruktion an die 1. Preisträgerin überreicht
(Bild 2). Diese wurde im Rahmen eines Ideenwettbewerbes der Züblin Stahlbau
GmbH von Anika Lodwig entworfen und besteht aus einem T-Profil, einer Augenstabverbindung
und einem Schraubenschlüssel. Allen Preisträger:innen einen
herzlichen Glückwunsch für die hervorragenden Arbeiten!

Bericht:
Dipl.-Ing. Thoralf Kästner
Institut für Stahl- und Holzbau, Technische Universität Dresden