Aktive und wandelbare Ingenieurbauten

Brücken, Türme und weitgespannte Dächer werden geplant und gebaut, um eine bestimmte Funktion zu übernehmen. Sie bleiben dann während ihrer Lebensdauer allen Umwelteinflüssen und Belastungen hilflos ausgesetzt, ohne auf diese irgendwie reagieren zu können. Das heißt, die heute üblichen Ingenieurbauten sind fast ausnahmslos passiv. Sie sind also nicht aktiv in dem Sinne, daß sie sich verändernden Einflüssen anpassen können. Sie haben meist nicht die Intelligenz, ihr Tragverhalten situationsabhängig zu ändern, z. B. um sich wechselnden Lasten anzupassen. Sie sind zugleich nicht wandelbar und können sich deshalb den veränderten Nutzungsbedingungen nicht anpassen. Dächer und Brücken, die sich wegfalten können, wenn sie nicht gebraucht werden, sind Ausnahmen. Mit dem Konstruieren solcher aktiven und veränderbaren Tragwerke können wir Bauingenieure uns neue Geschäftsfelder erschließen. Die Natur kann uns mit ihren Lösungen für solche Probleme inspirieren. Jahrmillionen der Optimierung haben eine erstaunliche Vielfalt an Konstruktionen, vor allem Leichtbauten, hervorgebracht, die sich "ganz natürlich" allen wechselnden Randbedingungen anpassen. Dazu kommen die Fortschritte auf dem Gebiet der Elektronik, die schon jetzt bisher passive Ingenieursysteme wie Automobile, Flugzeuge und sogar Haushaltsgeräte revolutioniert haben. Vor allem durch den Einsatz billiger massengefertigter Mikrosysteme erreichen solche Systeme heute schon einen gewissen Grad von Autonomie. Dieser Artikel soll dazu anregen, in diesem Sinne über Ingenieurbauten nachzudenken, um sie aktiv oder wandelbar, intelligent, smart, adaptiv und autonom, auf jeden Fall also zeitgemäß werden zu lassen. Die gleichzeitige Anwendung von Erkenntnissen des Leichtbaus, der Bionik und der Mikrosystemtechnik auf künftige Tragwerke steht im Mittelpunkt. Nach einem Blick in die Zukunft werden vorhandene wandelbare Ingenieurbauten gezeigt, die einen ersten Schritt in die zuvor beschriebene Richtung bedeuten.