Michael Maas, Prof. Dr.-Ing., Professur für Tragsysteme, Konstruieren und Material

Kontakt: maas(at)fh-trier.de
Sprechzeiten: nach Vereinbarung

Angaben zur Person

seit 2009         Professur im Fach Tragsysteme,
                       Konstruieren und Material
                       an der HTWG Trier
                       Fachrichtung Architektur

2008               Vertretungsprofessur im Fach Tragsysteme,
                       Konstruieren und Material
                       an der HTWG Trier
                       Fachrichtung Architektur

seit 2008          Fachberatungsbüro für den
                       INFORMATIONSDIENST HOLZ

2005 und 2007  Lehrender in Vertretung im Fach Tragwerklehre
                       an der Bergischen Universität Wuppertal
                       Fachbereich Architektur
                       Lehrstuhl für Tragwerklehre
                       Univ.-Prof. Dr.-Ing. Karl Schwalbenhofer

2004 - 2008      Lehrauftrag im Fach Tragwerklehre
                       an der Bergischen Universität Wuppertal
                       Fachbereich Architektur
                       Lehrstuhl für Tragwerklehre bei
                       Univ.-Prof. Dr.-Ing. Karl Schwalbenhofer

seit 2004          m a a s  i n g e n i e u r e
                       Ingenieurbüro für Tragwerkplanungen 
                       in Arnsberg

2001 - 2004     Gesellschafter der TRAG WERK Ingenieure GbR 
                      mit Dipl.-Ing. Olaf Sänger in Arnsberg

seit 2001         Beratender Ingenieur
                      Ingenieurkammer-Bau Nordrhein-Westfalen

2001               Promotion 
                      Computergestützte Methode für das Entwerfen
                      von Tragkonstruktionen
                      Bergische Universität Wuppertal
                      Fachbereich Bauingenieurwesen
                      Prof. Dr.-Ing. Ralf Wörzberger
                      Univ.-Prof. Dr.-Ing. Karl Schwalbenhofer
                      Univ.-Prof. Dr.-Ing. Georg Pegels

2000 - 2001     Wissenschaftlicher Mitarbeiter,
                      Projektleiter und Lehrender
                      an der Fachochschule Düsseldorf 
                      Fachbereich Architektur
                      Lehrgebiet Tragkonstruktionen bei
                      Prof. Dr.-Ing. Ralf Wörzberger

1996 - 2000     Freier Mitarbeiter
                      im Ingenieurbüro für Tragwerkplanungen
                      bei Prof. Dr.-Ing. Ralf Wörzberger, Rösrath

1999 - 2000     Lehrender in Vertretung im Fach Tragkonstruktionen
                      an der Fachhochschule Münster
                      Fachbereich Architektur

1997 - 1999     Lehrender im Fach Tragkonstruktionen
                      an der Fachhochschule Münster
                      Fachbereich Architektur bei
                      Prof. Dr.-Ing. Ralf Wörzberger

1996 - 1999     Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Projektleiter
                      an der Fachhochschule Münster
                      Fachbereich Architektur
                      Lehrgebiet Tragkonstruktionen bei
                      Prof. Dr.-Ing. Ralf Wörzberger

1993  –  1996  Freier Studentischer Mitarbeiter
                      in einem Ingenieurbüro in Dortmund

1993  –  1996  Studentischer Mitarbeiter
                      am Lehrstuhl für Tragkonstruktionen bei
                      Univ.-Prof. Dr. h.c., Dr.-Ing. E. h.,
                      Dipl.-Ing. Stefan Polónyi

1990 - 1996    Studium an der Universität Dortmund
                     Fakultät für Bauwesen - Architektur und Bauingenieurwesen
                     Fachrichtung Bauingenieurwesen, 
                     Vertiefung im Konstruktiven Ingenieurbau / Hochbau

12.09.1969     geboren in Wanne-Eickel
  

Lehrkonzept

Die Ausbildung vermittelt diejenigen Kenntnisse, die die Studierenden befähigen, eigenständig Hochbauten unter Einbeziehung der statisch-konstruktiven Erfordernisse zu entwerfen. Die Motivation hierzu ist die Erkenntnis, dass eine gelungene Tragkonstruktion die Qualität eines Entwurfes entscheidend mitbestimmen kann. Das Thema der Architektur muss dabei keineswegs das Tragwerk sein. Wird aber dem Entwurf als notwendiges Beiwerk ein Tragwerk „übergestülpt“, kann dieses die Harmonie eines Entwurfes empfindlich stören. Bei komplexen Tragstrukturen sollte deshalb schon beim Konzipieren des Bauwerkes die Beratungsmöglichkeit durch den Tragwerkplaner wahrgenommen werden. Dies gilt für die Praxis wie für die Ausbildung. Im Fach Tragsysteme, Konstruieren und Material wird eine gemeinsame Sprache der Planungsbeteiligten erlernt. So werden die Studierenden in die Lage versetzt, in ihren Entwürfen eine gelungene Beziehung zwischen der Konstruktion und der Form zu entwickeln.

Wie wird dieses Ziel erreicht?
 
• Durch das Erlernen mechanischer Zusammehänge
• Durch die Analyse gebauter Beispiele
• Durch vielfaches Einbringen der tragkonstruktiven
   Belange in die Entwürfe im Rahmen eines 
   projektorientierten Studiums
• Durch das beständige Üben des Dialoges mit
   dem Tragwerkplaner in Korrekturen und in ge-
   meinschaftlichen Kolloquien mit Entwurfslehrenden

Ein Element der tragkonstruktiven Ausbildung ist die Vermittlung von Grundlagen.

Was ist das?
Das nebenstehende Diagramm zeigt die üblichen Inhalte der Tragwerklehre. Es kann als repräsentativ betrachtet werden, wie eine Untersuchung von Bernd Kritzmann über “Die statisch-konstruktive Ausbildung im Studiengang Architektur“ zeigt. Die Inhalte sind inzwischen um das relativ junge Gebiet des konstruktiven Glasbaus sowie anderer Materialien und Materialkomposite ergänzt worden.
Die Vermittlung der hier aufgezeigten Inhalte ist zum Erreichen der benannten Ziele erforderlich.

Warum?
In der Entwurfsberatung sind es erfahrungsgemäß oft sehr einfache mechanische Zusammenhänge, die wesentlich zur Lösung der Aufgabe beitragen. Es ist das “innere Auge“, das aus den Plangrundlagen und den Erläuterungen der Entwerfenden immer wiederkehrende Bilder entwickelt. Diese stellen oftmals z. B. Rahmen oder Bögen oder auch die von Mörsch in Stahlbetonbalken “entdeckten“ Fachwerke dar. Um diese Bilder zu sehen bedarf es deutlich mehr als sie gesehen zu haben. Es bedarf des Verstehens als Einstiegsebene in das Verinnerlichen der mechanischen Zusammenhänge. Ein erlernter Zusammenhang soll durch eigene Entwürfe und die Analyse gebauter Beispiele immer wieder reflektiert werden. So wird er  zunehmend verinnerlicht.
Ein Beispiel zur Grundlagenvermittlung: Studierende der Fachrichtung Architektur können im Rahmen der Bachelorausbildung durchaus einmal die Bemessung eines Stahlbetonbalkens vornehmen. Dazu müssen als Einflussgrößen die Lasten, die Geometrie, die Materialien und das Statische System berücksichtigt werden. Wurde die Bemessung durchgeführt, dann sind Wirkungsweisen wie die der Betondruckzone und die der Bewehrungsstäbe in der Zugzone bekannt. Eine solche mechanische Analyse steht in der Lehre i. d. R. immer im Kontext zu einem vorgestellten Architekturbeispiel und wird mit Anschauungsmaterial verknüpft (Verformungsdarstellungen an Bildern oder haptischen Modellen, Darstellungen von Risslinien etc.).
In der Ausbildungsfolge genügt es dann, z.B. einen Plattenbalken mit seinen lagerungsabhängigen Vorteilen dem Rechteckquerschnitt gegenüber allgemein zu erläutern. Um einen solchen Vorteil dann quantifizieren zu können, wird der Umgang mit modernen Werkzeugen (Finite-Elemente-Software) gelehrt. Ein solches Werkzeug ist z. B. das Programm SCIA. Dieses und andere geeignete Programme, werden entwurfsunterstützend eingesetzt.
Im Verstehen, nicht im Berechnen der mechanischen Zusammenhänge liegt somit die eigentliche Notwendigkeit, die angesprochenen Grundlagen mit den Studierenden durchzuarbeiten. Bemessungsverfahren sind letztlich nichts anderes als algorithmisch aufbereitetes Expertenwissen. Sie dürfen den Computerprogrammen überlassen werden, sofern diese von Anwendern verwendet werden, denen die mechanischen Zusammenhänge hinter den Algorithmen (nicht die Algorithmen selber) bekannt sind.
Die Anwendung von FEM-Software war bis vor wenigen Jahren, da es an benutzerfreundlichen, reduzierten Umgebungen mangelte, nur durch Bauingenieure sinnvoll möglich. Heute können damit auf einfache Weise und ohne Kenntnis der implementierten Rechenmethode komplexe Tragstrukturen behandelt werden. Insbesondere durch die Verfügbarkeit der räumlichen und maßstäblich skalierbaren Verformungsgrafiken sind die Studierenden sehr schnell in der Lage ihre Entwürfe eigenständig tragkonstruktiv zu bewerten und daraufhin zu optimieren. So können durch die Studierenden komplexe, bisher nicht beschreibbare Strukturen und selbst formaktive Tragsysteme (z.B. Seilnetze) durch programminterne nichtlineare Berechnungen analysiert werden. Die Entwürfe sind nicht mehr gefährdet, aufgrund eingeschränkter statischer Analysemöglichkeiten beschnitten zu werden.

Um Eigenschaften einer Tragkonstruktion im Gesamtkontext der Aufgabe richtig bewerten zu können, werden vielfältige konstruktionsrelevante Rahmenbedingungen aufgezeigt. So kann, um dies wiederum an einem Beispiel zu erläutern, für den Einsatz einer Bogenbrücke (vgl. Grafik) die Methode der Montage entscheidend sein. Die Fertigung kann unter Umständen durchaus wichtiger sein, als die zur Lastabtragung günstigste Form gefunden zu haben. 

Fazit:
Die Grundlagenausbildung wird stärker als bisher auf die Vermittlung und die Verinnerlichung der tragkonstruktiven Phänomene ausgerichtet. Die Anwendung tabellen- und formelbezogener Algorithmen wird deutlich reduziert. Dafür werden die Möglichkeiten ausgeschöpft, Softwareanwendungen auf der Basis der Finiten-Element-Methode sinnvoll und umfangreich einzusetzen. Die EDV-basierte tragkonstruktive Analyse kann für Studierende der Architektur ebenso selbstverständlich werden, wie der Einsatz von CAD-Software zur Darstellung.

Mit der beschriebenen Vorgehensweise werden die Analysemöglichkeiten auf jede geometrisch beschreibbare Form erweitert. Tragkonstruktiv “sinnvolle“ Strukturen können dabei als solche erkannt und von tragkonstruktiv “sinnleeren“ Strukturen unterschieden werden.
Gleichzeitig werden durch die Reduktion von Handrechnungen Effizienzsteigerungen erzielt. Die dadurch zur Verfügung stehende Zeit wird für entwurfsqualifizierende Ausbildungsaspekte, vorzugsweise für die individuelle Entwurfsberatung genutzt.

Die erlernten Techniken begleiten die Entwurfsarbeiten während des gesamten Studiums. Eine Schere zwischen den, in der tragkonstruktiven Ausbildung erlernten Techniken und deren Anwendbarkeit auf komplexe Strukturen gibt es nicht mehr.
Die Handlungsfähigkeit ist gestiegen.     

   -    TKM2 WS 2009/10  - WaldMeer - Leuchtturm Möhnsee
   -    TKM2 WS 2008/09  - Gradierwerk
   -    Tragkonstruktive Analyseschritte am Beispiel eines Brückenentwurfes