Brückenbau und Abwasserreinigung: Förderpreis der Bauwirtschaft verliehen

Jonas Umbach (24) befasst sich in seiner Bachelorarbeit mit den durch Kläranlagen verursachten Treibhausgasemissionen. Auf Grundlage realer Betriebsdaten erstellt er eine Klimabilanz für die Kläranlage Kassel. Hierbei zeigt sich, dass der größte Teil der klimaschädlichen Emissionen nicht durch den Stromverbrauch oder durch die eingesetzten Chemikalien entsteht, sondern direkt während der Abwasserreinigung selbst. Mehr als die Hälfte der gesamten Klimawirkung der Kläranlage ist auf Lachgasemissionen zurückzuführen. Dies deutet auf ein vorhandenes Optimierungspotenzial bei der biologischen Stickstoffreinigung hin, insbesondere bei der Umwandlung und dem Abbau von Stickstoffverbindungen. Auf Basis seiner Ergebnisse entwickelt Jonas Umbach konkrete Vorschläge für Maßnahmen und deren Priorisierung. Dazu zählen z. B.  eine bessere Steuerung der Belüftung, eine Stabilisierung der biologischen Prozesse und ein zielgerichteter Umgang mit stark stickstoffbelasteten Teilströmen. Auch Maßnahmen zur Verringerung von Methanverlusten, etwa durch das Abdichten offener Analgenbauteile, können zur weiteren Emissionsminderung beitragen.

Mareike Schaake (26) untersucht in ihrer Masterarbeit das Ermüdungsverhalten von Schweißnähten in Stahlbrücken. Die Ermüdung beschreibt den schrittweisen Versagensprozess von Schweißnähten durch wechselnde Beanspruchung, vor allen infolge des über die Brücke fließenden Lkw-Verkehrs. Die Ermüdung stellt daher eine der zentralen Herausforderungen bei der Bemessung und Konstruktion von Stahlbrücken dar, weil sie sowohl die Sicherheit als auch die Lebensdauer eines Bauwerks erheblich beeinflusst. Ein in diesem Kontext konkret zu betrachtendes Detail ist der Saumblechanschluss, der sich im Inneren von nicht begehbaren Hohlkästen befindet. Hohlkästen sind die Haupttragglieder vieler Stahlbrücken.

Ziel der Arbeit von Mareike Schaake ist die verbesserte Prognose der Ermüdungssicherheit von geschweißten Saumblechanschlüssen. Hierfür entwickelt sie ein numerisches Rechenmodell. Anschließend stellt sie ihr Verfahren den bundesbehördlich vorgegebenen vereinfachten Regelungen für die Konstruktion von Saumblechanschlüssen gegenüber. Der Ergebnisvergleich zeigt, dass die vereinfachten Regelungen die Lebensdauer um den Faktor drei unterschätzen. Die von Mareike Schaake erstellte Berechnungsmethode erlaubt stattdessen eine zuverlässigere Prognose der Lebensdauer bei gleichzeitig reduziertem Materialeinsatz.

Die Ergebnisse beider Preisträger seien sehr überzeugend und wertvoll, urteilte die Jury. Die Arbeiten verbänden in hervorragender Weise wissenschaftlichen Anspruch mit direktem Praxisbezug und erfüllten das Bewertungskriterium „Beitrag zur Lösung wesentlicher Probleme in der Ingenieurpraxis“ sehr gut. Sie zeigten zudem beispielhaft, wie am Fachbereich Bauingenieur- und Umweltingenieurwesen in enger Verknüpfung von universitärer Forschung, Lehre und Wissenstransfer konkrete Beiträge zur Erreichung von Klimaschutz- und Nachhaltigkeitszielen sowie zum effizienten Ressourceneinsatz beim Bauen generiert werden.

Hintergrund:

Der Preis wird gestiftet von der Arbeitsgemeinschaft Stufenausbildung (Bau) Kassel – ASK und ist mit insgesamt 3000 Euro dotiert. Die Verleihung erfolgt in Kooperation mit dem Fachbereich Bauingenieur- und Umweltingenieurwesen der Universität Kassel einmal jährlich in einer öffentlichen Feierstunde an Studierende des Fachbereichs für hervorragende Abschlussarbeiten. Auswahlkriterium ist dabei, dass die auszuzeichnenden Arbeiten unter Beachtung einer kostengünstigen Planung, Konstruktion und Bauausführung einen Beitrag zur Lösung wesentlicher Probleme in der Ingenieurpraxis leisten.

Der Förderpreis der nordhessischen Bauwirtschaft setzt die Tradition des KBB-Preises fort, der vor 38 Jahren erstmals verliehen wurde. Somit handelt es sich um den am längsten bestehenden Förderpreis für studentische Abschlussarbeiten an der Universität Kassel.

Die Bachelorarbeit von Jonas Umbach wurde betreut von Prof. Tobias Morck (Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft). Nach seinem Bachelorabschluss studiert Jonas Umbach aktuell im Masterstudiengang Umweltingenieurwesen an der Universität Kassel.

Die Masterarbeit von Mareike Schaake wurde betreut von Prof. Mathias Clobes (Fachgebiet Stahlbau). Seit dem Abschluss ihres Masterstudiums ist Mareike Schaake als Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fachgebiet Stahlbau tätig.

Die Festveranstaltung fand in feierlichem Rahmen im Gießhaus der Universität statt. Die Moderation des Abends übernahm Prof. David Laner als Dekan des Fachbereichs Bauingenieur- und Umweltingenieurwesen. Die Verleihung des Förderpreises wurde vorgenommen von den beiden Vorständen der ASK Thilko Gerke und Dr. Burkhard Siebert. Den Festvortrag hielt Prof. Thomas Mrokon, Hochschule Mainz, zum Thema „Disruptionen in der Bauwirtschaft – wie verändert KI das zukünftige Bauen?“