Auf dem Weg zur Frühgotik: Planung und Konstruktion von Gewölben im Mittelalter

In den Großbauten, die im mittelalterlichen Europa errichtet wurden, zeigt die Konstruktion gewölbter Decken eine besondere Dynamik: Große Spannweiten wurden in atemberaubender Höhe realisiert, neue Bauweisen und konstruktive Details entwickelt, bei der Planung waren besondere Herausforderungen hinsichtlich der komplexen Formen sowie der Standsicherheit zu bewältigen. Wesentlich für das Verständnis dieser Konstruktionen ist die Integration von Bautechnik und gestalterischen Aspekten, die auch mit dem architektonischen Anspruch und der symbolischen Bedeutung dieser prominenten Bauten in Verbindung stehen. Schrift- und Bildquellen zur Planung und Bautechnik gibt es erst aus späterer Zeit – wichtigste Quelle sind daher die Bauwerke selbst. Die Forschung beruht auf der Verknüpfung von Bauarchäologie, praktischen Experimenten und reverse engineering.

Publikationen: Wendland, Gielen und Korensky 2021Wendland und Gielen 2022;

Frühe Eisenbetonschalen

Mit der Entwicklung des Eisenbetons im späten 19. Jahrhundert setzt auch die Verbreitung der Schalenkonstruktionen ein. Durch die besondere Fähigkeit des Eisenbetons, Druck- und die Zugkräfte aufzunehmen, ergaben sich neue Möglichkeiten für die Formen von Schalen – zugleich liegt in der Formbarkeit dieses Materials ein besonders Potenzial für Konstruktionen, die durch ihre Form stabil sind. Anfangs als einfache Einzelelemente entwickeln sich diese Bauformen in anspruchsvolle und komplexe Strukturen. Die industrielle Entwicklung, die Theoriebildung, neue Bauaufgaben sowie der schnelle, umfassende Wissenstransfer auf internationaler Ebene führten zur Entwicklung neuer Konstruktionsarten von Schalen.

Publikationen: Korensky 2021.

Geschichte der Mechanik

Neben der Geschichte der Theorien, mit denen heute das Tragverhalten von Bauwerken beschrieben wird, werden generell die Vorstellungen untersucht, die in früheren Epochen der Planung anspruchsvoller Tragwerke zugrunde lagen. Einige historische Theorien sind noch heute gültig und von praktischer Relevanz; in jedem Fall haben sie Planung und Konstruktion wesentlich bestimmt, und ihr Verständnis bietet Einblick in die Wissensgesellschaft, in der ein Bauwerk entstanden ist.

Publikationen: Wendland 2019; Wendland 2021

Reverse Geometric Engineering historischer Gewölbe

Die gekrümmten Flächen von Gewölben, die oft eine geometrisch komplexe Form aufweisen, stellen besondere Ansprüche an die Planung. Die Verfahrensweisen, Begriffe und Medien, um die Form zu definieren und diese Information für die Ausführung zu vermitteln, sind im Kontext der Geschichte der angewandten Geometrie zu verstehen. Die Forschungen basieren auf dreidimensionaler Vermessung und geometrischer Analyse der Bauten. Mithilfe von digitalen Werkzeugen aus der Welt des Industriedesigns werden Hypothesen zu Entwurf und Planung entwickelt, die Einblick in die Wissensgeschichte auf dem Gebiet der praktischen Mathematik geben und zugleich neue Möglichkeiten bei der Interpretation der kreativen Prozesse eröffnen. 


Publikationen: Wendland 2008; Wendland 2012; Wendland 2019 ; Schmitt und Wendland 2021; Schmitt 2022; Schmitt 2023; Wendland und Gielen 2023

Stereotomie

Die Forschung zur Geschichte der angewandten Geometrie in der Planung von Werksteinkonstruktionen mit komplexer Form fokussiert auf die „Vorgeschichte“ der bekannten frühneuzeitlichen Lehrschriften:  Verfahren, die an den mittelalterlichen Bauhütten praktiziert wurden, sowie deren Entstehung und mögliche Herkunft. Anhand von bauarchäologischen Untersuchungen, praktischen Experimenten und der Interpretation der wenigen bekannten Quellen werden historisches Wissen und Planungspraktiken rekonstruiert.

Publikationen: Wendland 2019; Wendland 2019; Bücherl 2021; Bücherl 2023; Lengenfeld und Wendland 2022; Lengenfeld und Wendland 2023

Windmühlen

Technische Denkmäler in der Region - Wissenstransfer im industriellen Zeitalter. Die sogenannten Holländermühlen wurden als kegelförmige Mauerwerkskonstruktionen aus Backstein mit Zwischendecken aus Holz errichtet. Die dynamisch beanspruchte Holz- und Mauerwerkkonstruktion für die Mechanik des Mahlwerks und des Windrades erfuhr durch die stetige Entwicklung der Maschinerie und Antriebstechnik immer wieder bauliche Änderungen. Durch die Dokumentation der vorhandenen Konstruktion der Windmühlen, werden Umnutzungskonzepte herausgearbeitet.