HeriTech

Mit seinen Denkmalen verfügen Thüringen und Deutschland über ein kulturelles Erbe, das für unsere kulturelle Identität aber auch für den Tourismus von unschätzbarem Wert ist. Subsummiert unter dem Begriff der Revitalisierung stellen die Erhaltung, denkmalgerechte Sanierung und die Ertüchtigung historischer Bauwerke eine enorme wirtschaftliche ebenso wie technische Herausforderung dar, für deren Bewältigung vielfältige maßgeschneiderte Lösungen erforderlich sind. Die Antragsteller greifen dies auf und möchten im beantragten Projekt neuartige digitale Methoden und Werkzeuge für die Bauwerkserhaltung entwickeln. Basierend auf umfangreichen Vorarbeiten und einem breiten Kooperationsnetzwerk sollen dabei folgende digitale Technologien zum Einsatz kommen:

1. drohnengestützte photogrammetrische 3D-Bauwerksaufnahme und Laserscanning von Bauteilen,
2. digitale Methoden zur 3D-Modellierung, Anomaliekartierung, Annotation sowie kontextbezogenen Speicherung von Bauwerks- und Bauteildaten,
3. Strukturanalysen zur digitalen Erfassung von Bauwerkszuständen und zur Ableitung von Revitalisierungsstrategien,
4. numerische Simulationsverfahren moderner Baustoffe und Kompositwerkstoffe sowie von deren Verbindungen,
5. additive Fertigungsverfahren, insbesondere 3D-Druck zur individualisierten Reproduktion historischer Bauwerkskomponenten.

Es sollen Methoden weiterentwickelt werden, die zunächst eine weitgehend autonome 3D-Erfassung großer und komplexer Bauwerksgeometrien und Zustandsdaten erlauben. Diese sind automatisiert modelltechnisch aufzubereiten und zu veredeln, um einerseits konservierbare digitale Abbilder der Kulturgüter speichern zu können und andererseits eine Basis für Revitalisierungsplanungen zu schaffen. Additiv zu fertigende und mit neuartigen Verbindungstechnologien zu applizierende Ersatz- oder Ergänzungsbauteile sollen in hochwertigen Simulationsmodellen, z.B. mit Multiskalen- und Multiphysikansätzen, materialtechnisch charakterisiert werden. So werden beispielsweise Prognosen über das Ermüdungsverhalten, die Resistenz gegenüber aggressiven Medien oder das Verbundverhalten zwischen Neu- und Bestandsbauteilen möglich. Die Simulationen sollen den additiven Fertigungsprozess abbilden und sind daher im Kontext verschiedener Verfahren zu entwickeln. Ziel ist keine dezidierte Lösung von Detailproblemen sondern die Entwicklung von generisch einsetzbaren Methoden, d.h. von Prozessketten, die für den Sanierungsbereich allgemein disruptiv wirken können.

Projektpartner:

• Bauhaus-Universität Weimar, Fakultät Bau- und Umweltingenieurwissenschaften, Institut für Konstruktiven Ingenieurbau
• Bauhaus-Universität Weimar, Fakultät Bau- und Umweltingenieurwissenschaften, Institut für Strukturmechanik
• Bauhaus-Universität Weimar, Fakultät Architektur, Architekturtheorie
• TU Ilmenau, Fakultät Maschinenbau, Fachgebiet Fertigungstechnik
• Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar (MFPA)