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Qualitätsgesicherte Fließfertigung leichter UHFB-Stabelemente mittels Künstlicher Neuronaler Netze

Qualitätsgesicherte Fließfertigung leichter UHFB-Stabelemente mittels Künstlicher Neuronaler Netze

Leitung:  Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ludger Lohaus
Team:  Dipl.-Ing. Jan Markowski
Jahr:  2019
Förderung:  DFG
Laufzeit:  36 Monate

Im Vergleich zur automatisierten Fertigung anderer industrieller Branchen ist das Bauen mit Beton noch immer stark durch handwerkliche Tätigkeiten geprägt. Die endgültigen Eigenschaften von Bauteilen werden erst auf der Baustelle erreicht. Sie sind somit abhängig von Umgebungsbedingungen, die kaum beeinflusst werden können. Dieser Zustand führt zu Ungenauigkeiten und Unsicherheiten bei der Bauwerkserstellung, welche in einem unwirtschaftlichen Materialeinsatz und Störungen im Bauprozess resultieren. Lange Bauzeiten und Wartezeiten bei Störungen sind die Folgen.

Unter dem Ansatz „Individualität im Großen - Ähnlichkeit im Kleinen“ sollen im DFG-Schwerpunktprogramm Adaptive Modulbauweisen mit Fließfertigungsmethoden – Präzisionsschnellbau der Zukunft grundliegend neue Bauweisen erforscht werden, deren Ziel ein disruptiver Wandel des Bauens ist.

Gemeinsam mit dem Projektpartner Institut für Statik und Dynamik forscht das Institut für Baustoffe zu einem neuartigen Herstellungsverfahren für Bauteile aus ultra-hochfestem Beton mit einer Bewehrung aus Stahlblech und Kohlenstofffasern.

In einem innovativen Strangpressverfahren werden stabförmige Bauteile hergestellt, die einen Kern aus ultra-hochfestem Beton haben. Sie sind durch eine Kombination aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff und Stahlblech bewehrt.

Es wird ein Sensorkonzept entwickelt, welches in der Lage die, die Bauteile „ab Bauteilgeburt“ zu überwachen. Die Messdaten werden genutzt, um den Prozess des Strangpressens mithilfe eines Künstlichen Neuronalen Netzes zu steuern, sodass eine gleichbleibend hohe Qualität der Bauteile gewährleistet werden kann.