Von der Neugierde zur Innovation

Von der Neugierde zur Innovation

Forschung und Entwicklung bei Fast + Epp

Gibt es einen besseren Weg?

Neugierde ist Teil unserer DNA. Die Fragen nach einem geeigneteren Material, einer nachhaltigeren Option und neuen kreativen Ansätzen sind unsere täglichen Begleiter. Unser Ziel: neue Wege des Bauens entdecken und zugänglich machen. Dafür nehmen wir in unserer eigenen Forschungsabteilung an Forschungsprojekten teil und pflegen die Verbindung zu den bedeutenden Universitäten in Darmstadt und Stuttgart.

Unsere aktuellen Themenvorschläge für Master-Thesen

Master-Thesis: Entwicklung einer wirtschaftlichen, ökologischen und ressourcen­schonenden Holzskelettbauweise mit Laubholz

Die Bausubstanz zu erhalten und umzunutzen, anstatt abzureißen und neuzubauen, muss zukünftig zur praktizierten Regel werden und nicht die Ausnahme sein. Ziel muss es künftig sein, Gebäude so zu konstruieren, dass die Grundrissaufteilung möglichst leicht verändert werden kann, um eine Umnutzung zu ermöglichen. Somit ist es immens wichtig, eine Konstruktion zu wählen, die eine maximale Flexibilität erlaubt. Hierfür bietet sich die Skelett­bauweise an, welche bisher im Stahl- und Massivbau vor allem bei Gewerbebauten eine verbreitete Konstruktionsmethode ist. Bei Gebäuden aus Holz und bei Wohn­bauten findet man Skelett­bauten eher selten.

Zunächst muss daher untersucht werden, welche Hindernisse überwunden werden müssen, um mehr Holzbauten in Skelettbau­weise planen zu können. Ein Ansatzpunkt bildet hier das Optimieren der Gebäudegrundrisse. Für unterschiedliche Wohnungstypen sollen die typischen Grundrisse und Erschließungskonzepte analysiert werden, um Gemeinsamkeiten herauszufinden und sinnvolle Raster zu finden. Das Raster der Stützen gilt es in verschiedenen Varianten zu untersuchen, um eine sinnvolle Grundrissaufteilung und eine wirtschaftliche Deckenkonstruktion zu gewährleisten. Mögliche Deckensysteme sollen in Abhängigkeit der Spannweite gegenübergestellt werden. Für eine große Flexibilität bei der Verlegung der Haustechnik können deckengleiche Unterzüge aus Laubholz einen wertvollen Beitrag leisten.

Neben einem passenden Raster müssen auch die Verbindungen für das Tragwerkskonzept optimiert werden. Verbindungsdetails sollen daher gesammelt und auf ihre Anwendbarkeit hin bewertet werden. Hierbei soll eine Übersicht über Verbindungsmittel bei Laubholz und deren Grenzen erstellt werden. Eine besondere Herausforderung stellt bei den Verbindungen auch der Brandschutz dar.

Die Bearbeitung der Aufgabenstellung kann nach Absprache teilweise im Büro erfolgen.

Master-Thesis zum Thema Verwendung reziproker Tragwerke für Industriehallen

Industriehallen werden typischerweise im Stahlbau mit Rahmen oder im Holzbau mit Fachwerkbindern oder Dreigelenkrahmen hergestellt. Dazu werden einachsig spannende Elemente parallel in Querrichtung der Halle angeordnet. Die biegesteifen Rahmenecken bzw. die Fachwerkknoten sind hierbei komplizierte Verbindungen.

Im Gegensatz hierzu besteht ein reziprokes Dachtragwerk aus einem System von kurzen Einfeldträgern, die sich gegenseitig stützen. Ein reziprokes Tragsystem ist vor allem für den Holzbau vorteilhaft, da es gänzlich ohne biegesteife Verbindungen auskommt. Die Träger werden in der Mitte oder ihren Drittelspunkten von einem anderen Träger belastet und tragen sich wiederum über zwei andere Träger ab. Die Einfeldträger können entsprechend des Momentenverlaufs gevoutet sein, eine Fischbauchform haben oder mit Seilen unterspannt werden. Die Querschnittsgrößen lassen sich gezielt der statischen Notwendigkeit anpassen, um einen ressourcenschonenden Materialeinsatz sicherzustellen.

Die Anordnung der Träger muss nicht zwingend rechtwinklig sein. Es sind verschiedene Muster denkbar, die einen großen gestalterischen Spielraum lassen. Optisch wirken die miteinander verwobenen Träger wie ein Teppich. Oberlichter oder Sheds lassen sich in das Dachmuster integrieren.

Mit reziproken Dachtragwerken können gestalterisch hochwertige und zugleich effiziente Lösungen umgesetzt werden. Ziel der Thesis ist es, reziproke Tragwerke als innovative und nachhaltige Dachkonstruktion für Industriehallen im Holzbau zu untersuchen und weiterzuentwickeln. Neben einer parametrischen Untersuchung unterschiedlicher Raster sollen auch verschiedene Laubhölzer als mögliche Materialien geprüft werden. Einfache Anschlussdetails sollen ein flexibel gestaltbares Dachsystem ermöglichen.

Das Ingenieurbüro Fast + Epp befindet sich in der Rosa-Parks-Straße 4 in Darmstadt. Die Bearbeitung der Aufgabenstellung kann nach Absprache teilweise im Büro erfolgen.

Ihr Ansprechpartner

Christian Rosenkranz

Teamleiter

+49 6151 660860