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Interview mit Stahlbau- und Holzbau-Experte Prof. Dr.-Ing. Benno Hoffmeister

Seit über 20 Jahren forscht Prof. Dr.-Ing. Benno Hoffmeister an der RWTH Aachen am Institut für Stahlbau zu Extremlasten. Gemeinsam mit seinen internationalen Projektpartnern sucht er nach Möglichkeiten, um das Verhalten von Bauwerken unter Extremeinflüssen wie Erdbeben oder Explosion vorherzusagen und kontrollierbar zu machen. Vor rund sieben Jahren übernahm er in der Lehre das Fach Holzbau und ist seitdem fasziniert von der Vielseitigkeit des Werkstoffes Holz und überzeugt von seiner Zukunftsfähigkeit.

Redaktion Betrifft Bautechnik: Herr Professor Hoffmeister, Sie haben in den letzten 20 Jahren schon viele Forschungsprojekte im Stahlbau und Verbundbau an der RWTH Aachen University durchgeführt. Sie forschen am Institut für Stahlbau unter anderem zu Extremlasten wie Explosionen oder Erdbeben. Was erforschen Sie genau?

Prof. Benno Hoffmeister: Vereinfacht gesagt verfolgen wir das Ziel, Personenschäden infolge von Extremereignissen zu verhindern. Wir suchen nach Möglichkeiten, das Verhalten von Bauwerken unter Erdbeben oder Explosion vorherzusagen und die kritischen Versagensmöglichkeiten auszuschließen. Dabei muss berücksichtigt werden, dass diese Einwirkungen einerseits dynamischer Art sind, andererseits Grenzzustände betrachtet werden müssen, die weit über die übliche statische Bemessung hinausgehen. Dazu gehören große Verformungen der Bauteile, zyklische Beanspruchung der Werkstoffe, hohe Dehnraten – alle diese Effekte finden im plastischen Dehnungsbereich statt. Unsere Forschung ist darauf ausgerichtet, die Reaktion von Bauwerken auf extreme Lasten vorhersagbar und kontrollierbar zu machen. Hierzu untersuchen wir das Verhalten der Werkstoffe, entwickeln Bauelemente und Details, die in der Lage sind, die durch die Einwirkung ins Bauwerk eingebrachte Energie zu dissipieren und erproben die Maßnahmen sowohl durch Simulationen als auch durch Versuche.

Redaktion Betrifft Bautechnik: Schon in den 90er Jahren haben Sie Erkenntnisse über Verbundkonstruktionen für Extremlasten in dem europäischen Projekt “Applicability of composite structures to sway frames“ erforscht. Inwiefern konnten Ergebnisse aus dem Projekt in die Eurocode 4 Normen einfließen?

Prof. Benno Hoffmeister: Anfänglich war es gemäß Eurocode 4 nicht gestattet, Verbundkonstruktionen als Rahmentragwerke auszuführen, ohne diese durch zusätzliche Verbände oder durch z.B. Betonkerne auszusteifen. Hintergrund waren die fehlende Kenntnis und damit einhergehend das fehlende Vertrauen in die Fähigkeit von Verbundkonstruktionen, Horizontallasten aufzunehmen. Das galt sowohl für Windlasten als auch für Erdbeben – insbesondere letzteres stellt sehr hohe Ansprüche an die laterale Stabilität von Bauwerken. Biegesteife Rahmen besitzen eine relativ geringe seitliche Steifigkeit (deswegen werden sie auch „verschieblich“ genannt), sind aber in der Lage, die Erdbebenlasten durch ausgezeichnetes Dissipationsvermögen aufzunehmen. Das gilt – das haben die Ergebnisse des o.g. Forschungsprojektes gezeigt – auch für Verbundkonstruktionen, sofern man ein paar Grundregeln für konstruktive Details und zur Gesamtstabilität des Bauwerks beachtet. Hierzu wurden unter anderen pseudo-dynamische eins-zu-eins Versuche an einem mehrstöckigen Bauwerk in Verbundbauweise durchgeführt, die diese Fähigkeit der Verbundrahmen bestätigten. Dieses und auch andere Projekte haben dazu geführt, dass Rahmen in Verbundbauweise in den Eurocode 4 aufgenommen wurden und in der Zwischenzeit zur Standardbauweise gehören.

Redaktion Betrifft Bautechnik: Auch das europäische Projekt „HIVOSS“ zu Deckenschwingungen wurde ins Regelwerk überführt. Was genau haben Sie dort erarbeitet?

Prof. Benno Hoffmeister: Genau genommen waren es drei Projekte: „Vibration of Floors - Generalisation of Criteria for Floor Vibrations“, „SYNPEX – Advanced load models for synchronous pedestrian excitation and optimised design guidelines for steel foot bridges“ und “HIVOSS – Human induced vibration of steel structures”. Alle drei Projekte behandelten das Thema menscheninduzierter Schwingungen und deren Bewertung im Hinblick auf Akzeptanz. Mit dem Projekt HIVOSS ist es gelungen, die wissenschaftlichen Erkenntnisse der beiden vorangegangenen Projekte für die Praxis zugänglich und anwendbar zu machen. Hierzu wurden Dokumente in mehreren Sprachen ausgearbeitet, mit denen es möglich ist, die recht allgemein formulierten normativen Anforderungen durch praktische Anwendungsbeispiele und Methoden zu ergänzen. Damit wird dem praktisch tätigen Ingenieur ein Tool zur Verfügung gestellt, mit dem er die Variablen der Normen mit Zahlenwerten füllen kann und in der Lage ist, die Gebrauchstauglichkeit seines Entwurfs schnell zu überprüfen.

Redaktion Betrifft Bautechnik: Viele Ihrer Forschungsprojekte finden unter Beteiligung europäischer Partner statt. Worin liegen die Herausforderungen der Forschung auf europäischer Ebene?

Prof. Benno Hoffmeister: Viele meiner Forschungsprojekte machen erst durch die internationale Zusammenarbeit Sinn – das liegt zum Teil an der Thematik (Erdbeben ist in Deutschland nicht das dominante Thema), aber auch an der Zielsetzung – versucht man etwas in die Normung einzubringen, muss es auf europäischer Ebene erfolgen. Die Herausforderung besteht darin, geeignete Partner zu finden (und von einer Forschungsidee zu überzeugen) und eine europäische Forschungsfinanzierung einzuwerben. Wird ein Projekt bewilligt, ist die technische und wissenschaftliche Zusammenarbeit in der Regel reibungslos; der Zugewinn durch den wissenschaftlichen Austausch überwiegt bei Weitem die wenigen Nachteile, die sich aus den nationalen Eigenarten bei der Projektadministration ergeben.

Redaktion Betrifft Bautechnik: Sie haben vor ca. sieben Jahren das Fachgebiet Holzbau am Institut Stahlbau der RWTH Aachen University übernommen. Was fasziniert Sie am Werkstoff Holz?

Prof. Benno Hoffmeister: Das Fach Holzbau habe ich als Quereinsteiger – aus Stahl- und Verbundbau kommend – übernommen. Anfangs stand die Herausforderung im Vordergrund, ein neues Fach mit einem mir bis dahin wenig vertrauten Werkstoff glaubwürdig in Lehre zu vertreten. Der dadurch gewonnene Einblick in die Einsatzmöglichkeit dieses Werkstoffs haben mich von seiner Zukunftsfähigkeit überzeugt. Faszinierend ist seine Vielseitigkeit – gekoppelt mit einfacher Verarbeitung und Gestaltungsfreiheit. Es ermöglicht, Ideen zu realisieren, die gleichermaßen funktionell und ästhetisch anspruchsvoll sind.

Redaktion Betrifft Bautechnik: Sie sind gerade dabei, den Kurs Holzbau ins Englische zu überführen. Warum gehen Sie diesen Schritt?

Prof. Benno Hoffmeister: Die RWTH Aachen verfolgt das Ziel, die Internationalisierung der Lehre voranzubringen. Hierdurch soll die internationale Anerkennung der Hochschule nicht nur in der Forschung, sondern auch in der Lehre verstärkt werden. Für mich ist diese Zielsetzung nachvollziehbar, da ich von den Vorteilen internationaler Zusammenarbeit überzeugt bin. Durch die Einführung englischsprachiger Module wird der Austausch von Studierenden gefördert, das schafft Voraussetzungen für eine spätere Zusammenarbeit. Das Vorhaben ist gleichwohl mit Aufwand und mit gewissen Risiken verbunden – einerseits reicht es nicht, die Unterlagen ins Englische zu übersetzen (der Inhalt und Art der Wissensvermittlung müssen auch internationalisiert werden), andererseits darf man den heimischen Arbeitsmarkt nicht aus den Augen verlieren, der durch viele Mittelständler geprägt und der handwerklichen Kunst und Tradition verbunden ist. In dieser Hinsicht bleibt noch viel zu tun.

Redaktion Betrifft Bautechnik: Was ist Ihnen wichtig bei der Lehre? Was möchten Sie Ihren Studierenden beibringen?

Prof. Benno Hoffmeister: In erster Linie möchte ich den Studierenden die Fähigkeit vermitteln, sich an Aufgaben her-anzutrauen, für die es keine Musterlösung gibt. Das heißt, sie sollen in der Lage sein – und sich es auch zutrauen – Lösungen zu entwickeln, die aus der Kenntnis und dem Verständnis der Hintergründe und Zusammenhänge herrühren, und nicht aus der ausschließlichen Anwendung normativer Regeln. Das Fach Holzbau bietet hierfür die besten Voraussetzungen. Letztlich liegt die Zielsetzung meiner Ausbildung darin, das Wissen und das Können normenübergreifend anzuwenden; die normativen Vorgaben sollen lediglich dazu dienen, die eigenen Ideen auf ihre Richtigkeit hin zu überprüfen.

Redaktion Betrifft Bautechnik: Sie träumten nach dem Abitur davon, Architekt zu werden und haben sich dann aber zum Studium Bauingenieurwesen entschieden. War Ihnen damals schon bewusst, wie abwechslungsreich Ihr Beruf sein würde?

Prof. Benno Hoffmeister: Mein Jugendwunsch Architektur zu studieren war mit dem Wunsch, gestalterisch tätig zu sein, verbunden. Ich habe mich letztlich für den Beruf des Bauingenieurs aus pragmatischen Überlegungen entschieden – die Berufsaussichten waren damals besser. Die Möglichkeiten, sich über das Berufsbild ausführlich zu informieren, waren zu dieser Zeit (80-er Jahre des vergangenen Jahrhunderts) sehr begrenzt. Offen gesagt hatte ich zu Beginn meines Studiums keine Vorstellung von den vielfältigen Möglichkeiten dieses Berufes. Die Erkenntnis, dass man als Bauingenieur durchaus sehr kreativ sein kann (und muss) kam erst mit der Ausübung des Berufes. Ich bin nicht nur in Forschung und Lehre tätig, sondern berate auch Unternehmen bei der Durchführung von Bauvorhaben, in der Regel sind es Sonderfälle, für die es keine Standardlösungen gibt. Hier habe ich die Möglichkeit, kreativ tätig zu sein und neue Lösungen zu entwickeln. Das ist oft eine große Herausforderung, da das Ergebnis manchmal nicht vorhersehbar ist. Zu sehen, dass meine Ideen in der Praxis erfolgreich umgesetzt werden, bestärkt mich in der Überzeugung, dass meine Berufswahl letztlich die richtige war.

Vielen Dank für das Interview!


 

Kurzprofil des Experten für Stahlbau- und Holzbau-Prof. Dr.-Ing. Benno Hoffmeister

November 2013: Ernennung zum außerplanmäßigen Professor an der RWTH Aachen

Seit Dezember 2004Stellvertretender Leiter des Instituts für Stahlbau der RWTH Aachen University

1989-2004: Oberingenieur am Lehrstuhl für Stahlbau der RWTH Aachen

1989-1998: Wissenschaftlicher Assistent am Lehrstuhl für Stahlbau der RWTH Aachen

1997: Promotion zum Doktor der Ingenieurwissenschaften, Abschluss "mit Auszeichnung", Verleihung der Borchers-Plakette

1992: Zusatzausbildung zum Schweißfachingenieur (European Welding En-gineer) an der SLV Duisburg

Seit 1990: Nebenberufliche Tätigkeiten als Statiker und Sachverständiger in di-versen Bereichen des Stahlbaus, Verbundbaus, Leichtbaus und Tragwerksdynamik

1981-1989: Studium Bauingenieurwesen an der RWTH Aachen

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