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Interview mit Stahlbauexperte Prof. Dr.-Ing. Ömer Bucak

Der für sein Lebenswerk ausgezeichnete Stahlbauexperte Prof. Dr.-Ing. Ömer Bucak ist ein großer Befürworter hochfester Stähle und überzeugt, dass diese zukünftig noch viel häufiger eingesetzt werden. Denn durch ihren Einsatz lasse sich das Gewicht der Konstruktion senken, was zu Kostenersparnissen, beispielsweise aufgrund reduzierter Herstellungszeiten oder Fertigungskosten führe. Damit das Potenzial der hochfesten Stähle jedoch richtig ausgeschöpft werden kann, wirkt er an der Überarbeitung der Norm mit.

Redaktion Konstruktiver Ingenieurbau: Herr Professor Bucak, Sie sind pensioniert und noch immer viel beschäftigt in Ihrem Fachgebiet des Stahlbaus. Im Oktober 2018 haben Sie die Auszeichnung des Deutschen Stahlbaus 2018 für Ihr Lebenswerk erhalten. Herzlichen Glückwunsch! Wie haben Sie diese Ehre erlebt?

Prof. Ömer Bucak: Es war natürlich eine unglaubliche Ehre, diesen Preis zu erhalten. Ich habe mich sehr darüber gefreut und betrachte dies als Bestätigung meiner Arbeit in den vergangenen Jahrzehnten. Ich war (und bin) immer mit viel Enthusiasmus und Leidenschaft im Stahlbau sowie der praxisnahen Forschung unterwegs. Es ist schön zu sehen, dass die vielen Überstunden und die viele Arbeit die ich und meine Mitarbeiter erbracht haben, Wert geschätzt werden.

Redaktion Konstruktiver Ingenieurbau: Sie engagieren sich ehrenamtlich für eine Novelle der Norm für hochfeste Stähle. Warum ist dies erforderlich – ist die Norm überholt?

Prof. Ömer Bucak: Zunächst einmal möchte ich betonen, dass ich ein großer Befürworter der hochfesten Stähle bin. Ich habe hierzu in den vergangenen Jahren und Jahrzenten viel Forschungsarbeit geleistet und auch einige Projekte gutachterlich mit betreut und bei deren Umsetzung mitgewirkt.

Hochfeste Stähle weisen herstellungsbedingt bei allgemeiner (oberflächlicher) Betrachtung eine geringere Duktilität als übliche „normalfeste“ Baustähle auf. Diese Betrachtung schlägt sich aktuell auch in den normativ festgelegten Abminderungsfaktoren nieder. Dies ist aber nicht richtig, weshalb wir (ich und alle Kollegen, die mit hochfesten Stählen forschen und arbeiten) der Meinung sind, dass die normativen Abminderungsfaktoren größtenteils als äußerst konservativ betrachtet werden können. Diese (zu großen) normativen Abminderungen führen dazu, dass das Potential der hochfesten Stähle nicht richtig ausgeschöpft werden kann. Daher ist eine Überarbeitung der entsprechenden Norm, basierend auf aktuellen Forschungsergebnissen, dringend erforderlich.

Aus diesem Grund wurde aktuell beschlossen, unter Leitung der Forschungsvereinigung Stahlanwendung (FOSTA) einen Forschungscluster aus verschiedenen Forschungsstellen zu bilden, um die noch vorhandenen Lücken bei der Bemessung hochfester Stähle zu schließen. Dabei soll durch praxisnahe Großbauteilversuche nachgewiesen werden, dass die bis jetzt vorgesehenen Abminderungsfaktoren für hochfeste Stähle modifiziert werden müssen, da die Duktilität der hochfesten Stähle doch noch ausreichend ist.

Redaktion Konstruktiver Ingenieurbau: Wie lange wird Ihrer Einschätzung nach der Überarbeitungsprozess der Norm dauern und was wird Ihre Kollegen in der Praxis erwarten?

Prof. Ömer Bucak: Der Überarbeitungsprozess wird sicherlich einige Jahre beanspruchen. Es handelt sich ja um eine europäische Norm, wodurch viele verschiedene nationale und internationale Parteien und Institutionen mit variierenden Interessen von den Änderungen überzeugt werden müssen. Es muss hier ausdrücklich betont werden, dass dies auf Grundlage aktueller, fundierter Forschungsergebnisse erfolgt. Darüber hinaus muss mit verschiedenen, zeitaufwendigen Überarbeitungsrunden der Norm gerechnet werden.

Was ich aber erwähnen möchte, ist das Förderprogramm WIPANO des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (vom Projektträger Jülich, Forschungszentrum JÜLICH GmbH abgewickelt), das meinen Kollegen ermöglicht, unbürokratisch relativ kurzfristig Forschungsgelder zu erhalten, um die für Normungsänderungen erforderlichen Untersuchungen und begleitende Maßnahmen durchführen zu können.

Die Kollegen in der Praxis erwartet eine wirtschaftlichere, aber gleichzeitig sichere Bemessung von Konstruktionen aus hochfesten Stählen. Ich bin überzeugt davon, dass nach Abschluss der derzeit geplanten Untersuchungen auch die Anwendung hochfester Stähle deutlich zunehmen wird.

Redaktion Konstruktiver Ingenieurbau: Inwiefern wird Ihre Arbeit an der Norm durch Versuche in Jülich untermauert? Welche Anträge haben Sie hierzu gestellt?

Prof. Ömer Bucak: Die Änderung bestehender Normen und die Erarbeitung neuer normativer Vorschläge kann nur auf Grundlage von versuchstechnischen Untersuchungen erfolgen, und zwar im Rahmen anwendungsnaher Forschungsprojekte. Nur die versuchstechnischen Untersuchungen berücksichtigen die verschiedenen Einflüsse aus Material und Herstellungsbedingungen auf die Festigkeitseigenschaften sowohl unter quasi statischer Beanspruchung als auch unter Ermüdungsbelastung.

Ich selbst bin mittlerweile im Ruhestand, deshalb stelle ich selbst keine neuen Forschungsanträge mehr. Meine jungen Kollegen aus dem Stahlbaubereich sind allerdings sehr aktiv und haben mittlerweile einige Anträge eingereicht. Es freut mich, dass dieser Themenschwerpunkt auch von den jungen Kollegen mit viel Interesse fortgeführt wird.

Zu meiner aktiven Zeit habe ich zu diesem Themenbereich einige Forschungsanträge gestellt und bearbeitet, u.a. zum Maßstabseffekt im Stahlbau, der Einstufung typischer kranspezifischer Kerbfälle (KRASP), dem Ermüdungsverhalten geschweißter Konstruktionen sowie den Abminderungsfaktoren (Malusfaktoren) für geschweißte Hohlprofilkonstruktionen aus hochfesten Stählen gemeinsam mit der Universität Karlsruhe. 

Redaktion Konstruktiver Ingenieurbau: Die praxisnahe Forschung hat Sie als Bauingenieur stets besonders interessiert. Unter Ihrer Leitung entstand am Labor für Stahl- und Leichtmetallbau an der Hochschule München eine neue Prüfhalle in Kissing, die Ende 2017 eingeweiht wurde. Was leistet diese Prüfhalle im Besonderen?

Prof. Ömer Bucak: Durch die neuen Prüfhallen in Kissing mit einer Grundfläche von ca. 2400 m² und einer Außenfläche von 10.000 m² gibt es nun endlich den erforderlichen Platz für den großen Maschinenpark des Instituts sowie für eine Vielzahl an Industrie- und Forschungsprojekten der Hochschule München sowie des Aninstituts, der LSL GmbH. Zusätzlich werden auch Untersuchungen aus dem Maschinenbau in den neuen Prüfhallen durchgeführt. Die derzeit größten Versuchskörper kommen hier von der Fa. Maurer AG in München und sind aus dem Bereich der Brückenübergangskonstruktionen.

Redaktion Konstruktiver Ingenieurbau: Auch im Brückenbau haben Sie besondere Akzente gesetzt. So haben Sie Anfang der 2000er Jahre die Fußgängerbrücke über die Bayerstraße als Rohrbrücke aus hochfesten Stählen gemeinsam mit Ackermann Architekten BDA gebaut. Nun haben Sie die Idee, auch eine Autobahnbrücke als Rohrbrücke aus hochfesten Stählen zu bauen. Welche Vorteile ergeben sich Ihrer Meinung nach aus dieser Bauweise? Was genau planen Sie?

Prof. Ömer Bucak: Durch den Einsatz hochfester Stähle kann ganz einfach gesagt, viel schlanker gebaut werden. Die Bauweise ist dementsprechend mit einer Gewichtsreduktion der Konstruktion verbunden. Dies bringt natürlich ebenso reduzierte Herstellungszeiten, z.B. durch reduzierte Schweißdauern aufgrund der geringeren Schweißnahtvolumen, mit sich. Weiterhin können aufgrund der Gewichtsreduktion größere Bauteilabschnitte werksseitig errichtet werden und die Anzahl der Schweiß- bzw. Schraubstöße und damit auch die Fertigungskosten reduzieren sich. Dies gilt ebenso für die Transport- und Montagekosten. Durch geringere Stückgewichte können größere Schüsse gebaut, geliefert und eingehoben werden, wodurch mit deutlich reduzierten Montagedauern gerechnet werden kann. Ein weiterer Vorteil für Konstruktionen aus hochfesten Stählen ergibt sich aus den größeren Lieferlängen der Hohlprofile, wodurch sich die Anzahl der Stumpfstöße sowohl in der Werkstatt als auch bauseits reduzieren.

Die Brücke über die Bayerstraße beispielsweise, die Sie eingangs genannt haben, wurde in einem Stück eingehoben. Die Montagedauer und damit die Sperrung der darunter befindlichen Straße konnte damit auf ein Minimum von wenigen Stunden reduziert werden.

Derzeit sind wir dabei, mit dem Ingenieurbüro SSF (Hr. Schmitt sen.) und der Fa. Stahlbau Wegscheid ein Projekt zu beantragen, das die erforderlichen Nachweise für den Bau einer Brücke aus hochfesten Stählen erbringt. Dabei soll auch eine überschlägige Kostenrechnung durchgeführt werden und unsere bisher durch eine Überschlagsrechnung ermittelte Gesamtersparnis von 10-20% beim Einsatz hochfester Stähle bestätigt werden.

Redaktion Konstruktiver Ingenieurbau: Wenn Sie einmal Ihr Arbeitsleben Revue passieren lassen – welches Projekt hat für Sie den intensivsten Eindruck hinterlassen in all den ereignisreichen Jahren?

Prof. Ömer Bucak: Natürlich die eingangs angesprochenen Bauwerke, wie die Brücke Suhl, die Brücke über die Bayerstraße in München, die Hallenkonstruktion der Messe Stuttgart, der Petuelringtunnel in München und die Fassadenelemente der Elbphilharmonie in Hamburg. Dabei habe ich das Glück gehabt, dass die beteiligten Kollegen (Planer, Tragwerksplaner, Prüfer, Bauherr) sowie die entsprechende Verwaltungsseite zielgerichtet an der Konstruktion mitgearbeitet haben.

Die kürzeste Baubesprechung, die mir in Erinnerung geblieben ist, hatte ich mit den Verantwortlichen der Fa. Apple. Nach einer kurzen Begrüßung in Gersthofen bei der Fa. Seele kam die Frage "Herr Professor, nun haben wir auf der ganzen Welt in unseren Apple Stores Glastreppen gebaut, warum nicht in Deutschland? Können wir nicht auch eine in München realisieren?" Meine Antwort war „Ja“. Daraufhin sagte der Verantwortliche der Fa. Apple aus den USA: " Dann machen Sie eine Auflistung über die erforderlichen Untersuchungen, die benötigt werden, sagen Sie, was für einen Finanzrahmen Sie benötigen und geben Sie die Liste an die Fa. Seele, die die Probekörper dann umgehend in unserem Auftrag herstellen werden. Wir verlassen uns auf Ihre Zusage". Das war die ganze Besprechung.

Redaktion Konstruktiver Ingenieurbau: Welche Form von Unterstützung wünschen Sie sich von politischer Ebene, damit in Deutschland auch zukünftig neuartige Konstruktionen mit hoher Qualität gebaut werden können?

Prof. Ömer Bucak: Im Rahmen der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) über die AIF aus Mitteln des BMWI soll der Forschungsetat erhöht werden, damit die vorwettbewerbliche Anwendungsforschung (speziell für kleine und mittlere Unternehmen) besser gefördert wird. In diesem Rahmen findet ein sehr starker Technologietransfer statt. Eine Erhöhung von 40 bis 50 Mio. € / Jahr würde eine große Entlastung für die Antragsstellung bedeuten. Ich habe in diesem Zusammenhang auch bereits persönlich mit verantwortlichen Politikern aus dem Bundestag gesprochen. Die Politik will uns wohl unterstützen, es wurde auch für den Haushalt 2019 etwas erreicht. Aber trotzdem wäre es schön und auch für den Wissenschafts- und Wirtschaftsstandort Deutschland sehr wichtig, die o.g. IGF-Budgeterhöhungen durch zu bekommen.

Nicht zu vergessen, durch die Forschung im Rahmen der IGF werden wissenschaftliche Mitarbeiter der Hochschulen weiter qualifiziert und stehen im Anschluss den industriellen Unternehmen, hier insbesondere den KMU`s, zur Verfügung; während ihrer Tätigkeit an den Uni’s sind die jungen Wissenschaftler eine große Stütze bei der Ausbildung der Studenten.

Vielen Dank für das Interview!


 

Kurzprofil des Experten Prof. Dr. Ing. Ömer Bucak

Seit 2013: Leiter der Labor für Stahl- und Leichtmetallbau GmbH in Kissing

1995-2013: Professor für Stahlbau und Schweißtechnik an der Hochschule für angewandte Wissenschaften- FH München und Leiter des Labors für Stahl- & Leichtmetallbaus

1992: Gründung des Ingenieurbüros IBUKO

1992: Ausbildung zum European Welding Engineer (EWI)

1990: Promotion an der Universität Karlsruhe über das Ermüdungsverhalten von Hohlprofilknoten

1981-1991: Mitarbeiter im Ingenieurbüro Prof. Dr.-Ing. F. Mang

1973-1984: Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine in Karlsruhe

1974-1975: Ausbildung zum Schweißfachingenieur

1969-1973: Wissenschaftliche Hilfskraft am Institut für Beton und Stahlbeton und an der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine in Karlsruhe

1966-1973: Bauingenieurstudium an der Universität Karlsruhe

Tätigkeitsbereiche:

  • Bearbeitung von Forschungsprogrammen u.a. zu alten, neuen, hochfesten und ultrahochfesten Stählen, Ganzglaskonstruktionen, geklebte Stahl- Glas- Trägern und Stützen sowie Forschung zur Modifikation der EC3- Regelung insbesondere im Bereich Ermüdung und Knotentragfähigkeit
  • Prüfung, Zertifizierung und Überwachung verschiedener Bauprodukte nach Bauregeliste
  • Gutachterliche Tätigkeit bei Schadensfällen in den Bereichen Stahlbau und Schweißtechnik sowie Glas und Fassadenbau

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