Tragverhalten von Holz virtuell und real erkunden

Holzprodukte sind Kohlenstoffspeicher und die sinnvolle Verwendung von Holz leistet einen wichtigen Beitrag, die Bilanz der grauen Emission beim Bauen zu verbessern.

Um das Bewusstsein für das Bauen mit Holz zu stärken, wird im Projekt "TREE-ING – Tragverhalten von Holz virtuell und real erkunden" dessen Genese und somit das natürliche Trag- und Wachstumsverhalten von Bäumen sowie deren Resilienz auf widrige oder schädigende Ereignisse in einem Lernpfad aufbereitet. Werden Elemente der Baumstruktur überlastet, lassen sich Schädigungs- und Reparaturmechanismen beobachten. Letztere basieren auf Wachstum und mechanischen Prinzipien, welche im Sinne der Bionik u. a. auf technische Verstärkungsmaßnahmen für das Bauwesen hinweisen. Um hierfür ein Bewusstsein sowie Fachkenntnis für nachhaltiges Bauen mit Holz zu entwickeln, werden assoziierte Phänomene und fundiertes Wissen zum Baum als holzgenerierendes Lebewesen in einem realen und einem virtuellen Lernpfad abgebildet.

Der VR-gestützte Lernpfad stellt die Genese von Holz, Überlebensstrategien bei Schädigung und die wichtigsten europäischen Baumarten über Merkmale wie Morphologie, Holzbeschaffenheit etc. dar. Außerdem stellt er den Bezug zum Baustoff Holz und dessen technischen Eigenschaften her. Darüber hinaus soll der Lehrpfad die Besonderheiten der Verarbeitung dieser Hölzer sowie deren konstruktiven Einsatz für technische Tragwerke verdeutlichen.

Ziel des Projektes ist es, mit Hilfe der immersiven VR-Lernumgebung TREE-ING tiefenorientierte Lernprozesse anstelle des Auswendiglernens von Normen zu stimulieren. Die VR-Simulation ermöglicht es den Studierenden mittels Desktop-VR oder VR-Brille zeit- und ortsunabhängig zu lernen, Phänomene an Holzkörpern zu analysieren und auf technische Anwendungen zu übertragen. Intendierte Lernergebnisse sind, dass Studierende die Eigenschaften von Bäumen und deren Holzmatrix beschreiben, diese in der Planung berücksichtigen und mechanische Prinzipien auf andere Bereiche der Bauwissenschaften transferieren, um nachhaltiger zu planen und zu bauen. Als Prüfungsform ist ein Portfolio geplant.

Der Bereich Hochschuldidaktik berät die Projektverantwortlichen des Lehrstuhls Statik und Dynamik bei der didaktischen Gestaltung der VR-Umgebung und ihrer Integration in die Lehre sowie bei der Abstimmung der intendierten Lernergebnisse, der Lehr-Lernaktivitäten und der Prüfung. Wir begleiten die Erprobung des neuen Lehrkonzeptes unter Einbeziehung der Studierenden und unterstützen die Projektevaluation, Ableitung von Verbesserungsmöglichkeiten sowie die Dissemination der Projektergebnisse.

01.04.2025 – 31.03.2027

Das Projektteam setzt sich aus Mitarbeiter*innen des Lehrstuhls für Statik und Dynamik sowie aus dem Bereich Hochschuldidaktik zusammen.

Fakultät Architektur und Bauingenieurwesen, Lehrstuhl Statik und Dynamik
Katharina Schaube
Markus Behlau
Dr.-Ing. Simon Loske
Prof. Dr.-Ing. Ingo Münch

Bereich Hochschuldidaktik
Kim Carina Hebben
Dr. Katrin Stolz

Stiftung Innovation in der Hochschullehre | Freiraum 2025