Computational Engineering

Allgemein

Die computerorientierten Technologien haben Einzug in alle Bereiche des Lebens gehalten. Auch das Berufsbild des Ingenieurs hat sich dadurch in den letzten Jahrzehnten grundlegend verändert.

Bei der Bearbeitung von Ingenieuraufgaben sind heutzutage computergestützte Abläufe und Methoden ein zentrales Element. Das vielfältige Tätigkeitsfeld der Absolventen von Computational Engineering reicht daher von der kompetenten Anwendung der computergestützten Arbeitsweise über die vertiefende Durchdringung der theoretischen Grundlagen bis zur Planung und Herstellung der zu entwickelnden Produkte.

Der englische Begriff Computational Engineering steht für die numerische Simulation im Ingenieurwesen. Modelliert und simuliert werden am Computer zum Beispiel die Verteilung der Kräfte in einem Bauwerk, das Stabilitätsverhalten von Hochhäusern, die Wirkung von Erdbeben auf Tragwerke, das Fließen des Grundwassers im Boden, der Verlauf einer Hochwasserwelle oder das Sprengen einer Brücke.

Ausgehend von den konstitutiven Formulierungen für einen (Material-) Punkt werden Modelle für unterschiedliche technische Strukturen studiert, die als Konstruktionen im Bauwesen, Maschinen-, Anlagen- und Fahrzeugbau sowie in der Luft- und Raumfahrt geplant und gebaut werden. Mit der Anwendung der realitätsnahen Modellierungen können Konstruktionsentwürfe optimiert und qualifizierte Sicherheits- und Risikoaussagen über die Lebensdauer getroffen werden.

Computational Engineering ist besonders für Studierende interessant, die numerische Simulationen von Strukturen im Bauingenieurwesen durchführen möchten. Die im Bereich des Bauingenieurwesens erworbenen Kenntnisse und Methoden des Computational Engineering sind allerdings auf andere Disziplinen übertragbar.

Neben der Anwendung vorhandener Modelle und zugehöriger Softwarelösungen werden die Grundlagen für die Fortentwicklung der Methoden und Verfahren gelegt. Mit der Vermittlung von Kenntnissen und Fähigkeiten zur Berücksichtigung der Zeitabhängigkeit (Kurzzeit- und Langzeitverhalten) und der Unschärfe der Parameter bei der Strukturanalyse wird der Anschluss zu aktuellen Forschungsgebieten hergestellt.

Mit dem Studium in der Vertiefung Computational Engineering öffnet sich für die Studentinnen und Studenten die Hightech-Welt. Auf Hochleistungsrechnern – aber auch auf PC – werden innere Abläufe sichtbar und komplexe Planungen sowie Prognosen möglich. Wesentliche Charakteristika dieser Vertiefung sind ihre Interdisziplinarität und Universalität.

Was alle Studierenden der Vertiefung Computational Engineering hören sollten

Im 5. und 6. Semester sind das Pflichtmodul „Grundlagen der Baustatik“ (BIW3-01) und Wahlpflichtmodule aus dem Angebot der Fakultät (BIW3) sowie „Fortgeschrittene Mathematische Methoden für Ingenieure“ (BIW3-12) oder „Bauinformatik vertiefte Grundlagen“ (BIW3-13) zu belegen. Im 7. und 8. Semester müssen sechs Module aus dem Angebot der Vertiefung gewählt werden.

Spezialisierungen

In der Vertiefung Computational Engineering werden die beiden Spezialisierungen Strukturanalyse und Bauinformatik angeboten.

In der Spezialisierung Strukturanalyse werden drei Ausprägungen empfohlen, die unterschiedlichen Berufsbildern zugeordnet werden können.

Was Sie in den jeweiligen Spezialisierungen hören sollten

Die in den Katalogen angebotenen Wahlpflichtmodule ermöglichen ein vielseitiges, individuelles Studium. Exemplarisch sind vier Varianten aus den Spezialisierungen in der Tabelle auf der nächsten Seite angegeben.

Vertieftes theoretisches Wissen wird mit der empfohlenen Modulkombination „Strukturanalyse – numerisch“ erlangt. Eine stärker konstruktiv bzw. geotechnisch orientierte Profilierung ist in der Tabelle ebenfalls gezeigt. Die Vertiefung bietet auch die Möglichkeit individuell Modulkombinationen zu wählen, die das Wissen zu Computational Engineering im Straßenbau, Wasserbau etc. vermitteln.

Diese Vorschläge besitzen Beispielcharakter. Auf die Möglichkeit zur individuellen Beratung durch den Vertiefungsverantwortlichen wird ausdrücklich hingewiesen.

Module

Schematische Übersicht

© Fakultät BIW

Verantwortlicher Hochschullehrer

Prof. Dr.-Ing. Michael Kaliske