Für eine Zukunft auf sicherem Grund und Boden: HTWK Leipzig erhält neues GeoTechnikum

Mit der Bodenversuchsfläche erweitert die Hochschule ihre Kompetenzen zur
geowissenschaftlichen Begleitung des Strukturwandels im Mitteldeutschen
Revier. Um dem Forschungs- und Entwicklungsbedarf für den Bau der
Infrastrukturen der Zukunft gerecht zu werden, erhielten die
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im September 2023 ein neues
Technikum. Am HTWK-Forschungscampus Eilenburger Straße in Leipzig-Reudnitz
gelegen, besteht das GeoTechnikum aus einer geschützten
Bodenversuchsfläche. Im GeoTechnikum können die Forschenden großflächige
Versuche durchführen und Systeme und Verfahren optimieren.

Der Braunkohleabbau hinterließ allein in Sachsen Tausende Hektar
Bodenfläche mit verkipptem Abraum. Diese Kippenböden können für
Landwirtschaft, Straßen- und Wohnungsbau, Naherholungs- und Gewerbegebiete
nachgenutzt werden. Dafür müssen Fachleute die Kippenflächen und
Böschungsbereiche der ehemaligen Braunkohlegruben auf Beschaffenheit und
Festigkeit untersuchen und die losen Böden verdichten, bevor Neues
entstehen kann. Expertinnen und Experten der Hochschule für Technik,
Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) weisen in
geowissenschaftlichen Messungen eine langjährige Kompetenz auf und schufen
so bereits bei der Entstehung des Leipziger Neuseenlands, beim Ausbau von
Autobahnen und bei Gewerbeansiedlungen Grundlagen für eine
Weiterentwicklung der Region.

Um dem Forschungs- und Entwicklungsbedarf für den Bau dieser
Infrastrukturen der Zukunft gerecht zu werden, erhielten die
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im September 2023 ein neues
Technikum. Am HTWK-Forschungscampus Eilenburger Straße in Leipzig-Reudnitz
gelegen, besteht das GeoTechnikum aus einer geschützten
Bodenversuchsfläche. Auf 9 mal 20 Metern wurde dafür der vorhandene
Untergrund bis in eine Tiefe von 4 Metern durch einen idealisierten
Versuchsboden aus Sand ausgetauscht. Betonwände grenzen den unterirdischen
Raum zum Erdreich ab. Im GeoTechnikum können die Forschenden großflächige
Versuche durchführen und Systeme und Verfahren optimieren. Geplant ist die
Neu- und Weiterentwicklung von Methoden, mit denen Kippenböden verdichtet
werden. Dank einer Kranbahn können die Forschenden Gewichte anheben und
für Verdichtungsversuche auf den Sand fallen lassen. Dabei werden in
Echtzeit Parameter erfasst und ausgewertet, um den Erfolg der
Verdichtungsmethoden zu messen. Auch das Monitoring von Bodenbewegungen in
großen Arealen wird im GeoTechnikum erprobt. Dafür entwickeln die
Forschenden neuartige Sensoren; die so gesammelten großen Datenmengen
werden dank künstlicher Intelligenz verarbeitet.

HTWK-Rektor Prof. Mark Mietzner: „Der Strukturwandel ist in vollem Gange;
wir als Hochschule für Angewandte Wissenschaften stellen uns bereits seit
vielen Jahren den daraus resultierenden Herausforderungen, bieten
Lösungsansätze und sind verlässliche Forschungspartnerin für die Region.
Neben dem Carbonbetontechnikum und dem geplanten Holzbauforschungszentrum
ist das GeoTechnikum ein weiterer wichtiger Baustein, um an den Fragen der
Zeit zu forschen und nachhaltige und innovative Antworten zu finden. In
gemeinsamer Finanzierung mit dem Staatsbetrieb Sächsisches Immobilien- und
Baumanagement, dem Sächsischen Wissenschaftsministerium und unserer
Hochschule konnten wir mit der neuen Bodenversuchsfläche die Geotechnik
als eine unserer Kernkompetenzen in der Forschung räumlich, strukturell
und personell stärken.“

Geowissenschaftliche Forschung an der HTWK Leipzig

In den vergangenen Jahren hat die HTWK Leipzig ihre Forschung in den
Geowissenschaften systematisch ausgebaut, um den Strukturwandel in der
Region zu begleiten. Aktuell arbeiten zwanzig Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftler verschiedener Disziplinen an Fragestellungen, die sich aus
der Nachnutzung von Flächen ergeben. „Durch die langjährige
interdisziplinäre Teamarbeit mit Forschenden aus Geotechnik, Maschinenbau,
Geodäsie und Geophysik können wir uns den Herausforderungen gemeinsam mit
Praxispartnern gut stellen“, so Geotechnik-Professor Ralf Thiele. Mithilfe
der neuen Versuchsfläche können die Forschenden ihre Messsysteme künftig
nicht nur im Labormaßstab, sondern auch in realer Größe testen und
weiterentwickeln. Damit ergänzt die neue Versuchsfläche die vorhandene
Forschungsinfrastruktur: In direkter Nachbarschaft befindet sich eine
Bodenversuchsfläche mittlerer Größe und das Bodenmechanische Labor.

Ziel: Forschungsergebnisse in Praxis überführen und nachhaltig Bauen

Im GeoTechnikum werden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nicht
nur forschen und experimentieren, sondern auch Praxispartnern aus der
freien Wirtschaft demonstrieren, wie Verfahren und Techniken
funktionieren. Industriepartner können dort geotechnische Systeme und
Werkzeuge wie Walzen ausprobieren und deren Wirkung im Realmaßstab testen.
Den Transfer von Wissen in die Praxis bringen die HTWK-Wissenschaftler
Prof. Ralf Thiele und Alexander Knut ebenfalls im Transferverbund Saxony⁵
der fünf sächsischen Hochschulen für Angewandte Wissenschaften ein und
bündeln dort ihre Kompetenzen im Bereich „Nachhaltiges Bauen“, denn eine
gute geotechnische Analyse der Böden ermöglicht robuste, langlebige und
wartungsarme Infrastrukturen für Wirtschaft, Verkehr und Gesellschaft.