Konstruktiver Ingenieurbau

Wer nach dem Bachelor oder Vordiplom die Vertiefungsrichtung Konstruktiver Ingenieurbau wählt, entscheidet sich für das klassische Berufsbild des Bauingenieurs. Denn im Konstruktiven Ingenieurbau geht es um die Planung und den Bau von Hochbauten jeder Art. Dabei handelt es sich nicht nur um Wohn- und Bürohäuser, sondern auch um Industrie- und Gewerbebauten, Hallen, Bahnhöfe, Brücken, Türme und Stadien. Aber auch um so exotische Bauwerke wie Schiffshebewerke oder Skisprungschanzen. Während sich der Architekt mehr um die Formgebung und Gestaltung kümmert, liegt die Aufgabe des Bauingenieurs bei den inneren Werten. Nicht umsonst wird der konstruktive Bauingenieur auch Tragwerksplaner oder Statiker genannt. Das heißt, er muss das Bauwerk so entwerfen, planen, berechnen und bauen, dass es auch unter widrigsten Umständen stehen bleibt und nicht einstürzt.

Das mag bei einem Standard-Einfamilienhaus noch nach einer einfachen Übung klingen. Doch selbst hier sind extreme Einflüsse wie Eis und Schnee auf dem Dach oder schwere Stürme zu berücksichtigen. Ganz anders sieht es beispielsweise schon bei Brücken aus. Was passiert, wenn zwei schwere Güterzüge sich auf einer Eisenbahnbrücke begegnen, während die Brückenkonstruktion mit einer dicken Eisschicht behaftet ist, ein Orkan wütet und der Fluss unter der Brücke mit starkem Hochwasser gegen die Brückenpfeiler drückt? Hier ist der Bauingenieur gefragt, der mit seinem Spezialwissen ganz pragmatisch an die Lösung der Aufgabe geht.

Hauptsache, es hält
Der Bauingenieur ermittelt zunächst, welche Lasten im Extremfall überhaupt auftreten können. Neben Wind und Wetter sind das vor allem die so genannten Eigenlasten, also das eigene Gewicht des Bauwerks, und die Verkehrslasten, die aus der Nutzung resultieren. Oft sind auch Lasten zu berücksichtigen, die nur während der Bauzeit auftreten, beispielsweise beim Transport von Fertigteilen oder während der Montage von Stahlträgern. Im nächsten Schritt wird berechnet, welche Kräfte aus den Lasten an den einzelnen Bauwerksteilen entstehen. Bei einem Turm greifen die Lasten in Form von Winddruck beispielsweise an seiner Spitze an, während die daraus resultierenden maximalen Kräfte im Fundament des Turms auftreten. Deshalb sind Türme unten meist dicker als oben.

Die Kosten immer im Blick
Kennt der Ingenieur die möglichen Kräfte, kann er das Bauwerk so planen und bemessen, dass es diese ohne Schaden aufnehmen kann. Das bedeutet aber nicht, so groß, so breit und so kräftig wie möglich zu bauen. Denn auf der anderen Seite stehen die Kosten, die möglichst gering bleiben sollen. Es gilt also, ein Bauwerk so stabil wie nötig und so günstig wie möglich zu errichten. Ergebnis der oft langen und komplexen Planungsphase sind die Baupläne, auch Ausführungspläne genannt, nach denen das Bauwerk dann hergestellt wird. Und wenn es einmal steht, zeigt sich eine der schönen Seiten des Berufs: Der Bauingenieur sieht nachher, was er vorher geplant hat.
Neben Statik und Mechanik gehört die Dynamik zu den Fächern des Studiums, denn jedes Bauwerk bewegt sich. Es biegt sich unter Lasten durch, schwankt im Wind, schwingt in seiner Resonanzfrequenz oder wird bei Erdbeben durchgeschüttelt. Ein echter Klassiker mit eindrucksvoller und abschreckender Wirkung ist die Tacoma Bridge in den USA. Diese Hängebrücke wurde von einem vergleichsweise harmlosen Sturm derart in Schwingungen versetzt, dass sie schließlich einstürzte. Ein Alptraum für jeden Bauingenieur, den es zu verhindern gilt.

Jeder Baustoff ist anders
Entscheidend ist natürlich auch der Baustoff. Wird mit Beton oder Stahlbeton, mit Stahl, Holz oder Mauerwerk gebaut? Jedes Material hat seine ganz spezifischen Eigenschaften und Vorteile, die der Planer kennen muss. Deshalb gehören Fächer wie Baustoffkunde, Stahlbau, Betonbau und Holzbau zur Ausbildung des Bauingenieurs. Weitere Inhalte sind Wärme-, Schall- und Feuchteschutz, Brandschutz sowie Informatik, denn gerade bei der statischen Berechnung geht heute nichts ohne Computer. In der letzten Zeit gewinnen auch Fächer wie Bauwerkserhaltung und Sanierung an Bedeutung.
Es sind also komplexe mathematische und physikalische Kenntnisse erforderlich, um die Aufgaben im Konstruktiven Ingenieurbau zu lösen. Sie werden den Studenten an der Hochschule in oft sehr theoretischen Vorlesungen und Seminaren vermittelt. Das Wissen wird dann in Übungen anhand praktischer Beispiele umgesetzt. Da taucht beispielsweise die Frage auf, wie hoch ein Bauwerk theoretisch überhaupt werden kann, bevor es unter seinem eigenen Gewicht zusammenbricht. Für Studenten in höheren Semestern eher trivial. In Übungen, Hausarbeiten und auch in der Abschlussarbeit werden vielmehr ganze Bauwerke entworfen und komplett durchgeplant und berechnet.
Wer sich also in Mathematik und Physik gut auskennt, Spaß am Entwerfen, Konstruieren und Tüfteln hat und über Kreativität, räumliches Vorstellungsvermögen und praktisches, technisches Verständnis verfügt, bringt beste Voraussetzungen für das Studium des Konstruktiven Ingenieurbaus mit.