Zurück an der Alma Mater Gastprofessor Rainald Löhner aus den USA am Institut für Statik und Dynamik
Über diesen Gast aus den USA freut sich das Institut für Statik und Dynamik (ISD) besonders: 40 Jahre nach seinem Abschluss an der Technischen Universität Braunschweig kehrt Professor Rainald Löhner von der George Mason University aus Fairfax mit einer Gastprofessur an seine Alma Mater zurück. Gemeinsam planen er und Institutsleiter Professor Roland Wüchner eine Zusammenarbeit zu Simulationssoftware und eine langfristige Forschungskooperation zu den Herausforderungen unserer Zeit, wie Klimawandel, steigende Extremlasten, Naturgefahren oder Schutz von Bauwerken und Infrastruktur.
Professor Roland Wüchner (r.) begrüßt Professor Rainer Löhner am Institut für Statik und Dynamik. Bildnachweis: Max Fuhrmann/TU Braunschweig
Die beiden Professoren kennen sich schon seit einigen Jahren: durch Konferenzen, Seminare, fachlichen Austausch und gemeinsame Veröffentlichungen. Dabei entstand der Wunsch einer längerfristigen Zusammenarbeit. „Umso mehr freue ich mich, dass wir Rainald Löhner nun als Gastprofessor am ISD begrüßen und gemeinsam Forschungsprojekte planen können“, sagt Professor Roland Wüchner.
Die Brücke zwischen den Wissenschaftlern bildet die numerische Simulation. So waren beide beispielsweise an einem Praxistransferprojekt beteiligt, das sich mit der Untersuchung von Großschirmen in Mekka mit einer Kantenlänge bis zu etwa 50 Metern und Windanregung beschäftigte. „Diese Konstruktionen sind absolut einmalig und es wurde Neuland betreten, weil die Bewertung der Windlasten und der damit einhergehenden dynamischen Phänomene die numerische Simulation für eine Auslegung notwendig machte. Also Simulation hat hier gewisse Dinge in der bautechnischen Umsetzung erst ermöglicht“, erklärt Professor Roland Wüchner. Simulation steht auch im Fokus der Arbeit des Forschungszentrums „International Centre for Numerical Methods in Engineering (CIMNE)“ in Barcelona, dem beide als Mitglieder des wissenschaftlichen Beirats angehören. Hier haben sich die Wissenschaftler regelmäßig getroffen und Forschungsideen ausgetauscht.
Von Braunschweig über Wales in die USA
Aber natürlich spielt für die Zusammenarbeit auch Braunschweig keine unwichtige Rolle. „Die Verbindung zur Region ist nie abgerissen“, erzählt Professor Löhner. Bis heute hat der gebürtige Braunschweiger, übrigens ein Großneffe des einstigen Rektors Prof. Kurt Löhner (1964-66), enge familiäre Bindungen in die Löwenstadt. „Wir sind fast jeden Sommer hier“, berichtet er. Und auch mit dem Institut für Statik, dem Vorgänger des ISD, und seinem ehemaligen Leiter Professor Dieter Dinkler war er bereits gut vernetzt. Im Rahmen von Graduiertenkollegien hielt er hier Gastvorlesungen über das Thema Fluid-Struktur-Interaktion.
Aber was verschlug ihn eigentlich in die USA? Nach dem Maschinenbau-Studium an der TU promovierte er an der Swansea University in Wales bei einem der Pioniere der Finite-Elemente-Methode (FEM), die heutzutage das „Hauptwerkzeug“ der numerischen Simulation in Forschung und Ingenieurpraxis ist. Darauf erhielt er den Ruf ans Naval Research Laboratory der US Marine in Washington DC. Unter anderem der Großrechner, der dort stand, war ein unschlagbares Argument für den Job, so Löhner. Heute leitet er das Forschungszentrum für Numerische Strömungsmechanik an der George Mason University in Fairfax nahe Washington DC. Hauptaugenmerk seiner Forschung liegt auf der Modellierung und Simulation von komplexen Strömungsphänomenen, um zum Beispiel die Einwirkung von Wind oder Wasser auf Bauwerke und Infrastruktur zu untersuchen, aber auch die Ausbreitung von Schadstoffen und Aerosolen. Ein wichtiges Thema im Zusammenhang mit Covid-19: „Hier analysieren wir, wie wir Klimaanlagen verändern können, um die Ausbreitung solcher Aerosole zu verhindern.“
Nächster Besuch im Frühjahr
„Die Verbindung zur Region ist nie abgerissen“, sagt Professor Löhner. Bildnachweis: Max Fuhrmann/TU Braunschweig
Ebenso forscht Löhner zu Personenstromsimulationen. Dazu entsteht nun ein gemeinsames Projekt, das sich mit der Personen-Struktur-Interaktion, also der Wechselwirkung von laufenden Personen und Tragwerken beschäftigt. Die Kopplung der Simulationssoftware der beiden Arbeitsgruppen ist bereits während seines ersten Aufenthalts an der TU Braunschweig gelungen. Für die langfristige Kooperation haben sie als Schwerpunkte die Herausforderungen unserer Zeit im Blick, so die Extremwetterereignisse mit veränderten Wind- und Wetterlasten durch den Klimawandel, aber auch beispielsweise das Problem der hohen Bevölkerungsdichte in den Megacities und Prognosen für alternde Baustrukturen.
Der nächste längere Besuch des Gastprofessors ist für Frühjahr 2023 geplant. Nachdem er in den vergangenen zwei Wochen einige Experimentaleinrichtungen – beispielsweise die Wellenkanäle im Leichtweiß-Institut für Wasserbau – besichtigt und Wissenschaftler*innen der Fakultät kennengelernt hat, stehen im nächsten Jahr Treffen mit weiteren interessierten Forschenden auf dem Programm. Dann wollen Professor Löhner und Professor Wüchner auch Ideen für gemeinsame Forschungsanträge generieren.