Masterarbeit -Schadensermittlung von nichttragenden Bauteilen unter Hochwasserbelastung

Hintergrund:
Ziel des Projekts „VIBE – Vulnerability of Infrastructures and the Built Environment“ ist die Entwicklung eines Systems, um bauliche und infrastrukturelle Vulnerabilität und Funktionsbeeinträchtigungen eines Stadtteils in einem Starkregenszenario virtuell darzustellen sowie darauf aufbauend Schadensprognosen vorzunehmen. Dies reicht von der Überflutung von Straßenzügen, die nicht mehr von Rettungseinheiten befahren werden können, über kritische Zustände bei Gebäuden, die eine unmittelbare Evakuierung erfordern, bis hin zum Ausfall von Kommunikations- und Versorgungsnetzen (Internet, Telekommunikation, Strom, Gas, Wasser).
 

Aufgabenstellung:
Ziel der Arbeit: 

• Recherche bestehender Ansätze zur Erfassung der zeitabhängigen Infiltration von Wasser durch Fensterrahmen, Türzargen, offenporige Wände aus Mauerwerk und andere relevante Fassadenbauteile.
• Entwicklung eines Konzepts zur Erfassung und Berechnung des Wasserstands im Gebäude in Abhängigkeit von der außen am Gebäude anstehenden Wasserhöhe sowie Dauer des Hochwasserereignisses.
• Ableitung von Schadenskurven für das Versagen von Fenstern, das Brechen von Glasscheiben, das Versagen von Türen und weiteren kritischen Bauteilen.

Methodik: 

• Literaturrecherche zu bestehenden Ansätzen zur Erfassung der zeitabhängigen Infiltration von Wasser.
• Untersuchung und Entwicklung von geeigneten Berechnungsmethoden zur Ermittlung des Wasserstands im Gebäude.
• Analyse von Schadensmechanismen an Fassadenbauteilen, nicht-tragenden Wänden, Fenstern und Türen unter Einwirkung von Wasserlasten.
• Ableitung von Schadenskurven basierend auf Daten aus der Literatur oder eigenen Simulationen und Berechnungen.
• Fokus der Arbeiten liegt auf einer Verallgemeinerung der Schadenskurven und des Konzepts zur parametrischen Integration der Ergebnisse im Gesamtkontext VIBE

Ergebnisse: 

• Konzept zur Erfassung und Berechnung des Wasserstands im Gebäude nach bestimmten Zeitintervallen in Abhängigkeit von der Einwirkung.
• Schadenskurven für das Versagen von Fenstern, das Brechen von Glasscheiben, das Versagen von Türen und weiteren kritischen Bauteilen.
• Die Schadenskurven und das entwickelte Konzept werden in eine bestehende probabilistische Simulationsumgebung zur Ermittlung der baulichen Vulnerabilität integriert.
   

Was Sie mitbringen

• Sie absolvieren ein Hochschulstudium in einem naturwissenschaftlichen Fach, z.B. (Bau-)Ingenieurwissenschaften, Physik, Mathematik, oder im Bereich Architektur
• Sie verfügen über grundlegende Kenntnisse in der Berechnung von Bauteilen (zulässige Spannungen) oder die Bereitschaft sich in das Thema einzuarbeiten
• Idealerweise haben Sie Kenntnisse in der Programmierung mit Python
• Sie verfügen über Eigeninitiative und sind motiviert sich in neue Problemstellungen einzuarbeiten
• Deutsch- und Englischkenntnisse (B2-Niveau bevorzugt)
   

Was Sie erwarten können

• Eine gründliche Einarbeitung und Betreuung der Arbeit
• Aufgabenstellung mit hohem Praxisbezug und aktueller Relevanz
• Freiraum für Kreativität und Umsetzung eigener Ideen
• Innovatives Forschungszentrum mit moderner IT-Infrastruktur, interdisziplinärem Team und ausgezeichneter Arbeitsatmosphäre
• Arbeiten an den Standorten Berlin, Freiburg oder Efringen-Kirchen bzw. flexibles Arbeiten (Mobile-Office) von zu Hause 
• Eine engagierte Betreuung vor Ort durch Personen aus der direkten wissenschaftlichen Praxis
   

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität.  Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.