Bochumer Forschende wollen das Verhalten von Böden für Bauwerke der Energiewende, z.B. Fundamente von Offshore-Windenergieanlagen, mittels Künstlicher Intelligenz effizient und präzise simulieren. Unter der Leitung von Dr.-Ing. Merita Tafili wurde die Nachwuchsgruppe „GINN“ an der Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften eingerichtet.

Klimaanpassungen erfordern oft umfangreiche Baumaßnahmen, darunter Deiche, Windenergieanlagen oder Pfähle zur Nutzung der Erdwärme. Ziel ist es, diese zu optimieren, wodurch wiederum Kosten gesenkt werden können.

Im Fokus der Forschungsarbeiten der Nachwuchsgruppe „GINN“ stehen diskontinuierliche Materialien, also solche, die aus einzelnen Partikeln oder Körnern bestehen und wenig oder keinen Zusammenhalt aufweisen. „Wir wollen durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz, insbesondere maschinellem Lernen und neuronalen Netzen, das komplexe Verhalten diskontinuierlicher Materialien effizienter und präziser simulieren“, erläutert Dr.-Ing. Merita Tafili. So soll ein neuartiges Simulationsmodell erarbeitet werden, welches geophysikalische und thermodynamische Prinzipien mit fortschrittlichen Machine-Learning-Algorithmen kombiniert. Ziel ist die realitätsnahe und zuverlässige Prognose des Verhaltens von Böden unter verschiedenen Belastungs- und Umweltbedingungen. Dies wird durch die Verwendung von sowohl realen als auch synthetisch erzeugten Daten ermöglicht, die aus Experimenten und Simulationen stammen.

„Wir wollen die neuartigen Simulationswerkzeuge weiterhin nutzen, um geotechnische Bauwerke sicher und resilient gegen klimabedingt erhöhte Einwirkungen auszulegen, beispielsweise Damm- und Deichbauwerke gegenüber höheren Temperaturen und Einstauhöhen“, so Dr.-Ing. Merita Tafili.

Die Nachwuchsgruppe „GINN“ unter der Leitung von Dr.-Ing. Merita Tafili vom Lehrstuhl für Bodenmechanik, Grundbau und Umweltgeotechnik wird seit dem 1. September 2024 mit einer Million Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.