Bevor der Beton bricht Athira Vadakkekkara aus dem Graduiertenkolleg 2075 im Porträt

Schäden an Bauwerken rechtzeitig zu entdecken, kann mitunter Menschenleben retten. Athira Vadakkekkara forscht an der Entwicklung numerischer Methoden, um den Zustand von Betonkonstruktionen zu bewerten und ein mögliches Versagen der Strukturen vorherzusagen. Die Bauingenieurin ist Doktorandin im Graduiertenkolleg 2075 „Modelle für die Beschreibung der Zustandsänderung bei Alterung von Baustoffen und Tragwerken“ des Forschungsschwerpunkts „Stadt der Zukunft“. Wir stellen Athira Vadakkekkara im Kurzporträt vor.

Doktorandin Athira Vadakkekkara forscht im Graduiertenkolleg 2075. Bildnachweis: Institut für Statik und Dynamik/TU Braunschweig

Wer sind Sie und woran forschen Sie?

Mein Name ist Athira Vadakkekkara und ich habe meinen Master-Abschluss in Bauingenieurwesen in Indien gemacht. Als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Statik und Dynamik forsche ich im Graduiertenkolleg 2075. Meine Masterarbeit befasste sich mit der Anwendung von Fraktalen bei der Untersuchung des Bruchverhaltens von Beton. Fraktal kann als eine detaillierte, sich wiederholende und unendlich selbstähnliche mathematische Menge definiert werden. Die Selbstähnlichkeit, die der unregelmäßigen Bruchfläche von Beton innewohnt, macht sie zu einem idealen Kandidaten, um sie als Fraktal zu betrachten. Im Rahmen des Graduiertenkollegs konzentriert sich meine Forschung darauf, das Schadensverhalten von Beton numerisch zu modellieren.

Welcher Fragestellung gehen Sie konkret nach?

Beton ist das vielseitigste Material, das im Bauwesen verwendet wird. Betonkonstruktionen bestehen im Allgemeinen aus zahlreichen Mikrorissen, die durch Betriebsbeanspruchung, unfallbedingten Belastungen sowie Umwelteinflüssen zu einem Versagen der Betonkonstruktionen führen können. So kann ein Mikroriss im Beton eine mögliche Ursache dafür sein, dass sich ein größerer Riss bildet. Daher ist es wichtig, neue Methoden zu erarbeiten, um den Schadenszustand zu bewerten und Versagensmechanismen von Bauwerken vorherzusagen. Im Rahmen meiner Forschung möchte ich versuchen, dazu numerische Ansätze zu entwickeln. 

Was begeistert Sie an Ihrer Forschung?

Im Rahmen meiner Masterarbeit habe ich mich mit dem Bruchverhalten und Versagensmechanismen von Beton anhand experimenteller Ansätze beschäftigt. Obwohl experimentelle Untersuchungen realistischere Ergebnisse liefern, sind sie teuer und nicht sehr flexibel im Vergleich zu computergestützten Werkzeugen, die auf numerischen Ansätzen basieren. Ich finde es interessant, die enormen Möglichkeiten der numerischen Methoden zu nutzen, um das Schadensverhalten von Beton zu untersuchen. Die Freiheit und Flexibilität, die wir bei der numerischen Modellierung haben, ist faszinierend.

Welche Relevanz hat das Thema für die Stadt der Zukunft?

Das rechtzeitige Entdecken von Schäden an Betonbauwerken trägt dazu bei, nachteilige Auswirkungen durch unerwartete oder unvorhergesehene Ausfälle zu vermeiden und die erforderlichen Instandhaltungsmaßnahmen zum richtigen Zeitpunkt durchzuführen. Es gibt weltweit zahlreiche Gebäude, die sich entweder dem Ende ihrer erwarteten Lebensdauer nähern oder aufgrund von Belastungen und Umweltbedingungen eine Schadensbewertung und Instandhaltung benötigen. Ich glaube, dass es von großer Bedeutung ist, neue computergestützte Technologien zu entwickeln, um dadurch katastrophale Folgen zu vermeiden, die durch das Versagen der Strukturen entstehen können.

Was ist das Besondere, in dem Graduiertenkolleg „Modelle für die Beschreibung der Zustandsänderung bei Alterung von Baustoffen und Tragwerken“ mitzuwirken?

Es ist spannend, Teil eines Graduiertenkollegs zu sein, dessen Mitglieder sich auf unterschiedliche Forschungsbereiche konzentrieren, aber ein gemeinsames Ziel verfolgen: „Modelle für die Beschreibung der Zustandsänderung bei Alterung von Baustoffen und Tragwerken“. Die häufigen Diskussionen innerhalb des Graduiertenkollegs helfen uns nicht nur, etwas Neues zu lernen, sondern auch neue Perspektiven für unseren eigenen Forschungsschwerpunkt zu finden.

Hinweis: Die Fragen wurden im Original auf Englisch beantwortet. Bei der deutschen Version handelt es sich um eine Übersetzung.