Koordinatoren: G. Schickhofer (ACT) W. Schubert (IGE)

1. STRATEGIEPAPIER ZUM FORSCHUNGSSCHWERPUNKT ADVANCED CONSTRUCTION TECHNOLOGY AND INNOVATIVE GEOTECHNICAL ENGINEERING (ACT+IGE) Koordinatoren: G. Schickhofer (ACT) W. Schubert (IGE)

2. Mission Technologieinnovationen, um die Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit und Sicherheit der Bauwerke und der Infrastruktur zu gewährleisten und zu verbessern, sowie geogene Risiken zu reduzieren. Vision Der Forschungsschwerpunkt umfasst die Gestaltung eines Bauwerkes über den gesamten Entwicklungs-, Planungs-, Herstellungs- und Nutzungszeitraum bis hin zum Rückbauundzur Entsorgung und hilft bei der Etablierung einer Ressourcen schonenden Ingenieurbaukunst, insbesondere hinsichtlich einer entsprechenden Baustoff-, System- und Bauweisenwahl sowie der Entwicklung, Integration und Nutzung von Technologien basierend auf erneuerbaren Energieträgern.

3. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Das virtuelle Bauwerk

4. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Das virtuelle Bauwerk - Durchgängige Beschreibung von Bauwerken mit den aktuellen Methoden der Informatik über den gesamten Entwicklungs-, Planungs-, Herstellungs- und Nutzungszeitraum (inklusive Umbaumaßnahmen) bis hin zum Abbruch und zur Entsorgung – „life cycle“ des Bauwerks („...from the cradle to the grave...“). - Vorgang der Objektentwicklung, Planung und Ausführung kann als „iterativer Informations- verdichtungsprozess“ bezeichnen werden. - Die Struktur des „virtuellen Bauwerkes“ soll Änderungen während dieses Prozesses unter- stützen und die Auswirkungen von Änderungen konsequent erfolgen.

5. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Das virtuelle Bauwerk Simulationsmethode im Bauwesen

6. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Simulationsmethode im Bauwesen - Die numerische Simulation ist ein wesentlicher Bestandteil der Bemessung von wirtschaft- lichen, sicheren und nachhaltigen Bauwerken. - Vielzahl von leistungsfähigen Programmen mit anwenderfreundlichen Benutzerober- flächen – nichtlineare 3D-Berechnung in der Statik und Dynamik sind jedoch noch immer im Bereich der Spezialisten angesiedelt. - Verbesserungen im Einsatz und in der Weiterentwicklung numerischer Methoden basierend auf der Methode der Randelemente (Berücksichtigung des Baugrundes bei dynamischer Berechnung oder bei Berechnung der Einflüssen von außergewöhnlichen Belastungen (Erdbeben, Terroranschläge)).

7. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Das virtuelle Bauwerk Simulationsmethode im Bauwesen Grundlagen der europäischen „Design Codes“

8. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Grundlagen der europäischen „Design Codes“ - Europäische „Design Codes“ (Eurocodes) = komprimierte Zusammenfassung des „state-of- Art“ im konstruktiven Ingenieurbau - Transfer der Forschungsergebnisse in die industrielle Praxis. - Beitrag zum Fortschritt dieses Wissens durch Weiterentwicklung der Eurocodes. Die theoretische Forschung mittels numerischer Simulationsmethoden wird durch die experimentelle Forschung im Bautechnikzentrum der TU Graz unterstützt. - Verifikation, Justierung und Kalibrierung der numerischen Modellierung mit Hilfe modernster Versuchstechnik ist die zukunftsweisende Strategie innerhalb dieses Forschungsgebietes.

9. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Das virtuelle Bauwerk Simulationsmethode im Bauwesen Grundlagen der europäischen „Design Codes“ Innovationen in Material und Konstruktion

10. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Innovationen in Material und Konstruktion - Darstellung eines Kompetenzfeldes in „Material und Konstruktion“. - Setzung von bemerkenswerten technologischen Impulsenvor allem bei Beton („self compacting concrete“ und „ultra high performance concrete (UHPC)“) und Holz („strand products“ und „united buildings“) – Eröffnung neue Wege und Möglichkeiten für innovative Bauweisen. - Anpassung der „intelligenten Materialen und Bauwerke“ an Änderungen der Bedingungen (Erdbeben). - Steigerung des Anteils an industrieller Vorfertigung und damit des Automatisierungsgrades der Bauprozesse.

11. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Das virtuelle Bauwerk Simulationsmethode im Bauwesen Grundlagen der europäischen „Design Codes“ Innovationen in Material und Konstruktion Bauwerkserhaltung

12. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Bauwerkserhaltung - Nachhaltiges Bauen: Ökologische Bewertung von Baustoffen und Bauteilen, die vergleich- ende Lebenszyklusanalyse (in ökologischer und ökonomischer Hinsicht) von unterschied- lichen Bauweisen und die Lebensdauer von Baustoffen und Bauteilen haben große Bedeutung. - Wichtiges Thema: Erhaltung und Rehabilitation vorhandener Bauwerke – eine langfristig sichere Bauwerksnutzung erfordert eine kontinuierliche Information über die Zustands- parameter des Bauwerks und des Wissens um die Veränderungen der Materialeigen- schaften. - Forschungsgebiet befasst sich mit Fragen der Bauwerkssanierung, der Entwicklung von Methoden zur Beurteilung der Sanierungswürdigkeit und dem innovativen Monitoring von Bauwerken.

13. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Das virtuelle Bauwerk Simulationsmethode im Bauwesen Grundlagen der europäischen „Design Codes“ Innovationen in Material und Konstruktion Bauwerkserhaltung Gebirgscharakterisierung

14. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Gebirgscharakterisierung - Grundlage für jede ingenieurmäßige Auseinandersetzung mit dem Gebirge im weiteren Sinne - Umfasst die Beobachtung in der Natur, das Ermitteln von physikalischen Größen inklusive der hydraulischen Eigenschaften, die statistische Bearbeitung der Daten und das Modellieren. - Zuverlässige Ermittlung von Gesteins- und Gebirgskennwerten erfordert interdisziplinäre Zusammenarbeit, Anwendungeines breiten Spektrums natur- und ingenieur- wissenschaftlicher Methoden. - Ziel ist die Kontrolle des Unsicherheitsfaktors „Baugrund“ bei der Errichtung von Ingenieurbauwerken und bei der Beurteilung von Naturgefahren. - Arbeitsgebiete umfassen die zuverlässige Charakterisierung von Störungsgesteinen, Fragen der Lösbarkeit und damit im Zusammenhang die Rissentstehung und -fort- pflanzung, Entwicklung gebirgsartspezifischer Materialmodelle, die Weiterentwicklung von Stoffgesetzen, die Verbesserung des Baugrundes und Mehrphasenströmungen im Baugrund.

15. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Das virtuelle Bauwerk Simulationsmethode im Bauwesen Grundlagen der europäischen „Design Codes“ Innovationen in Material und Konstruktion Bauwerkserhaltung Gebirgscharakterisierung Interaktion Bauwerk-Gebirge

16. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Interaktion Bauwerk-Gebirge - Berücksichtigung der Wechselwirkung zwischen Bauwerk und Untergrund hat eine wesentliche Bedeutung. - Wichtigen Aufgabenbereich sind dieMethoden zur Dimensionierung von Baugrund- verbesserungen. - Nachgehen der Wechselwirkung zwischen Bauwerk und Gebirge beim innerstädtischen, oberflächennahen und dem tief liegenden Tunnelbau sowie bei Gründungen von Sperren- bauwerken.

17. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Das virtuelle Bauwerk Simulationsmethode im Bauwesen Grundlagen der europäischen „Design Codes“ Innovationen in Material und Konstruktion Bauwerkserhaltung Gebirgscharakterisierung Interaktion Bauwerk-Gebirge Natural Hazards

18. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Natural Hazards - Ziel ist es die Ursachen und das Entstehen von Naturgefahren, den Ablauf extremer Ereignisse und deren Auswirkung auf die Kulturlandschaft und den Menschen zu unter- suchen (Langzeitvorgänge, sowie oft katastrophale Kurzzeitereignisse) sowie die Verbesserung von Prognosen künftiger Ereignisse - Untersuchungsmethoden schließen die Auswertung von Ereignissen, Messung bzw. Monitoring, Modellbildung und Berechnungen und Modellversuche ein. - Erforschung der Ursachen von Massenbewegungen, Fels- und Bergsturzereignissen sowie den Einfluss des Bergwassers, die Prognose von Hochwässern und die Entwicklung von Präventiv- und Schutzmassnahmen gegen geogene Risiken.

19. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Das virtuelle Bauwerk Simulationsmethode im Bauwesen Grundlagen der europäischen „Design Codes“ Innovationen in Material und Konstruktion Bauwerkserhaltung Gebirgscharakterisierung Interaktion Bauwerk-Gebirge Natural Hazards Monitoring

20. Forschungsgebiete unter dem TU-FoSP „ACT+IGE“ Monitoring - Beobachtung hat in der Geotechnik wegen der praktischen Unmöglichkeit der genauen Erfassung und Quantifizierung aller Parameter und Einflussfaktoren eine herausragende Stellung = integrierter Bestandteil des Geotechnical Engineering. - Langfristiges Ziel: Verbesserungen in der Messtechnik und Analyseverfahren - Entwicklung eines Werkzeugs, welches über eine teilautomatisierte Messdatenanalyse auf Basis von Expertenwissen verfügt. - Weiterer Schwerpunkt: Monitoring von Massenbewegungen basierend auf GPS. - Entwicklung eines dynamischen geotechnischen Modells der Massenbewegung in Kombination mit photogrammetrischen und fernerkundlichen Auswertungen, Wasserhaus- haltsbilanzen und geologischen Feldaufnahmen – Weiterentwicklung eines seit mehreren Jahren im Einsatz befindlichen Systems.

21. Laufende, genehmigte und geplante Forschungsaktivitäten FoSP = 15 Institute und 7 Labors - Umfasst Projekte im Rahmen des EU-Rahmenprogramms und das Forschungsprogramm eines Kompetenzzentrums (Laufzeit: 4 Jahre+). - Projektvolumen insgesamt (laufend bzw. genehmigt): rund 8,85 Mio. € - Projekte in der Beantragungsphase: rund 1,5 Mio. €. - Vorbegutachtete bzw. geplante Projekte: rund 4,0 Mio. €. - Ziel der Bundesregierung: Anhebung des Forschungsanteils von derzeit 2,27 %auf 3,0 % des BIP – Steigerung von 32 % bis 2010 – Bemühung der im TU-FoSP „ACT+IGE“ gebündelten Institute, den Bauforschungsanteil zu heben.

22. Ziele -Die Grundlagenforschung hat einen hohen Anteil innerhalb des FoSP und stellt die Basis für anwendungsorientierte Themen dar. Strategie: Verstärkte Nutzung der „bottom-up-Förderung“ im Bereich der Grund- lagenforschung sowie Nutzung von „Brücken-Förderprogrammen“ zur angewandten Forschung. -Der wissenschaftliche Nachwuchs betrachtet die Bauforschung als innovativ und zukunftsträchtig Strategie: Forcierung einer instituts-, fakultäts- und universitätsübergreifenden Kommunikations-, Informations- und Kooperationskultur und Unter- stützung themenbezogen agierender Forschergruppen

23. Ziele -Die Entwicklung „intelligenter Bauprodukte“ und der Einsatz dieser in zukunfts- weisenden Bauwerken steht im Vordergrund. Strategie: Mit Aktivitäten im Bereich der Innovation in Material, Monitoring und Konstruktion wird die Entwicklung „intelligenter Bauprodukte“ forciert. -Innerhalb des FoSPes besteht ein Umfeld mit wissenschaftsfreundlichen Rahmen- bedingungen Strategie: Schaffung einer Infrastruktur, frei von zeitintensiven Administrations- arbeiten, zur bestmöglichen Nutzung der verfügbaren Zeit für das Arbeiten im „Einzelheitsberuf“ des Wissenschafters.

24. Ziele -Die TU-internen und -externen Kompetenzen im Bereich der Material-, Bau- und Geowissenschaften sind vernetzt und es kommt so zu einer problemorientierten Bündelung komplementärer Wissensgebiete. Strategie: Nutzung der Kompetenzbereiche in Form institutsübergreifender und problemorientiert denkender Forschergruppen für eine zeitlich be- fristete Vernetzung zur Lösung von Fragestellungen. -Das vorhandene Wissen und die entwickelten Technologien werden zur bau- stoffproduzierenden Industrie, zur Bauwirtschaft und der Verwaltungsebene trans- feriert und wertschöpfend genutzt. Strategie: Bewusstmachung, dass neben einer starken Grundlagenforschung die angewandte Forschung in Kooperation mit der Wirtschaft an Be- deutung zunehmen wird und in Form eines beidseitigen Transfers zum Ausdruck kommen wird.

25. Ziele -Die Öffentlichkeit anerkennt die Leistungen des FoSP und sieht die Notwendigkeit einer innovativen Bauforschungstätigkeit für eine dauerhaft funktionierende Infra- struktur. Strategie: Der Öffentlichkeit wird kommuniziert, dass Forschung Nachhaltigkeit in allen Lebens- und Infrastrukturbereichen bedeutet. - Der FoSP betreibt gemeinsam mit Vertretern der Wirtschaft und der Öffentlichkeit dieplattformbau.f(orschung) i(nnovation) t(echnologie) österreich.

26. plattform bau.fit österreich forschung plattform bau. innovation technologie

27. plattform bau.fit österreich Basis: Bestehende Forschungs- und Technologieplattformen an Universitäten: - Forschungsplattform der Universität Wien (A) - Forschungsplattform Alexandria der Universität St. Gallen (CH) für Regionen: - Forschungsplattform Oberösterreich (A) - Forschungsplattform für regionale KMU (D) mit Themenbezug: - Forschungsplattform des VDZ (D) - Forest-based Sector Technology Platform (FTP) (A) – kick-off: 2. März 2005 (vier Ministerien, Interessensvertretungen, Forschung, Forschungsförderung) - European Construction Technology Platform (ECTP) (Building for a future Europe)

28. plattform bau.fit österreich Plattformpartner:Wissenschaft, Wirtschaft/Industrie, Öffentlichkeit,... Plattformeigenschaften:offen, flexibel, transparent, gestaltend,... Plattformaufgaben:pool-Betreiber (Ideen-pool, Ressourcen-pool,...), Transfer (Forschung, Technologie, Entwicklung,...), Initiierung von FF-Programmen (Anhebung der Forschungsquote),... Plattforminitiator: Koordinatoren des FoSPs „ACT+IGE“ der Fakultät für Bauingenieurwissenschaften (Vorschlag) Plattformorganisation: Verein

29. Trägermodell