Bearbeiter: MA Alexander Melcher

Zweitbetreuer: PD Dr.-Ing. habil. Thomas Hinze vom LS Bioinformatik am Matthias-Schleiden-Institut, Fakultät für Biowissenschaften, Friedrich-Schiller-Universität Jena

Die Ausbildung der Spannungslinien in der Knochensubstanz beruht auf den Mechanismen, welche während des Knochenwachstums wirken. Bei diesen handelt es sich um die zwei wesentlichen Prozesse des Knochen-Aufbaus, ausgeführt durch Osteoblasten, und des Knochen-Abbaus, ausgeführt durch Osteoklasten. Dieser stetige Aufbau und Abbau führt dazu, dass sich die Knochen-Struktur entwickelt. Allerdings gibt es viele Faktoren, die den Knochen von einem üblichen Material, wie beispielsweise Stahl oder Beton, unterscheiden. 

Die Masterarbeit entwickelt ein Regelsystem zum Aufbau einer Raumstruktur nach dem Vorbild des Wachstums des Knochens. Dieses ist anhand von Simulationsstudien auf seine Tragfähigkeit untersucht und über das Regelsystem weiter optimiert. Umgesetzt ist die Entwicklung unter Zuhilfenahme Rhino 3D, Grasshopper, Karamba und eigenen Skripten.

Die Arbeit wurde auf der 19th International Conference on Membrane Computing (CMC19) als Paper mit dem Titel "Construction of Stable and Lightweight Technical Structures Inspired by Ossification of Bones using Osteogenetic P Systems" angenommen und wurde mit dem CMC19 Best Paper Award prämiert.