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Fakultät Architektur und Bauingenieurwesen
Projekt

Tragverhalten von Holz virtuell und real erkunden

Stiftung Innovation in der Hochschullehre, Freiraum 2025, Projektnummer: 3003-1248
Laufzeit: 01.04.2025 bis 31.03.2027

Die Bauwissenschaften vermitteln Schutzziele und Nachhaltigkeitsmaßnahmen zur Bewältigung lokaler und globaler Herausforderungen bei der Schaffung und Erhaltung unserer Zivilisation. Die sinnvolle Verwendung von Holz leistet hierbei einen wichtigen Beitrag, denn Holzprodukte sind Kohlenstoffspeicher und verbessern die Bilanz der grauen Emission beim Bauen.

Um das Bewusstsein fürs Bauen mit Holz zu stärken, wird dessen Genese und somit das natürliche Trag- und Wachstumsverhalten von Bäumen sowie deren Resilienz auf widrige oder schädigende Ereignisse in einem Lernpfad aufbereitet. Werden Elemente der Baumstruktur überlastet, lassen sich Schädigungs- und Reparaturmechanismen beobachten. Letztere basieren auf Wachstum und mechanischen Prinzipien, welche im Sinne der Bionik u.a. auf technische Verstärkungsmaßnahmen für das Bauwesen hinweisen. Um hierfür ein Bewusstsein sowie Fachkenntnis für nachhaltiges Bauen mit Holz zu entwickeln, werden reale und virtuelle Lernpfade assoziierte Phänomene und fundiertes Wissen zum Baum als holzgenerierendes Lebewesen darstellen. Auch der Bezug zum Baustoff Holz und dessen technische Eigenschaften werden hierbei vermittelt.

drei Fotos von relevanten Stellen am Baum © BMSD ​/​ TU Dortmund

Dazu wird ein VR gestützter Lernpfad errichtet, welcher die Genese von Holz, Überlebensstrategien bei Schädigung und die wichtigsten europäischen Baumarten über Merkmale wie Morphologie, Holzbeschaffenheit etc. erklärt. Weiterhin werden Besonderheiten bei der Verarbeitung dieser Hölzer sowie deren konstruktiver Einsatz für technische Tragwerke integriert. Exemplarisch sei die Auswirkung von Wachstumseigenspannung bei der technischen Verarbeitung von Holz erwähnt, welche sich beim Zersägen oder Trocknen offenbart. Auch das technische Pendant der Vorspannung soll angesprochen und durch praktische Beispiele mit Holz verdeutlicht werden.

Intendierte Lernergebnisse sind, dass Studierende die Eigenschaften von Bäumen und deren Holzmatrix beschreiben können, diese in der Planung berücksichtigen und mechanische Prinzipien auf andere Bereiche der Bauwissenschaften transferieren.

Foto vom Projektteam © BMSD ​/​ TU Dortmund

Das Projektteam setzt sich aus Mitarbeiter:Innen des Lehrstuhls für Statik und Dynamik sowie aus dem Bereich Hochschuldidaktik zusammen:

  • Katharina Schaube
  • Kim Carina Hebben
  • Markus Behlau
  • Dr.-Ing. Simon Loske
  • Dr. Katrin Stolz
  • Prof. Dr.-Ing. Ingo Münch