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Die Technische Universität Hamburg-Harburg (TUHH) erhöht ihre Attraktivität als Standort für internationale Studierende der Umweltwissenschaften: Im kommenden Jahr startet der neue Master-Studiengang „Joint European Master Programme in Environmental Studies“, für den sich Bachelor-Absolventen aus aller Welt bewerben können. JEMES, so die Kurzform, wird unter der Federführung der TUHH in Kooperation mit drei europäischen Universitäten durchgeführt: der Universidade de Aveiro in Portugal, der Universitat Autónoma de Barcelona in Spanien und der Aalborg Universitet in Dänemark.

Der zwei Jahre dauernde Studiengang ist einer von 23 neuen Master-Studiengängen aus Europa, in denen in den kommenden Jahren hoch qualifizierte Master-Studierende und Hochschullehrer mit gut dotierten Stipendien der EU gefördert werden. Hunderte europäischer Hochschulen hatten sich mit insgesamt 139 Master-Studiengängen an diesem Wettbewerb beteiligt. Die TUHH ist in diesem Jahr die einzige Technische Universität und eine der drei Hochschulen in Deutschland mit federführender Funktion in diesem seit 2003 laufenden Exzellenzprogramm.

5,5 Millionen Euro werden in den kommenden fünf Jahren an die TUHH fließen und die TUHH sowie ihre drei europäischen Hochschulpartner in die Lage versetzen*,* jährlich bis zu 27 Stipendien jeweils in Höhe von 42 000 Euro an erstklassige internationale Bewerber und Bewerberinnen zu vergeben. Gesamtkoordinator des europäischen Hochschulprojekts ist der Umweltexperte Prof. Dr.-Ing. Uwe Neis vom Institut für Abwasserwirtschaft und Gewässerschutz der TUHH.

Die TUHH verfügt auf diesem Terrain über eine langjährige Expertise sowohl auf fachlichem wie interkulturellem Gebiet. Mit ihrem bereits 1998 installierten internationalen Master-Studiengang „Environmental Engineering“ liegen langjährige Erfahrungen in der Lehre auf dem Gebiet der Umweltwissenschaften vor. Außerdem hat die TUHH als eine von drei Hochschulpartnern des 2004 genehmigten Erasmus-Mundus-Master-Programms „Materials Science“ umfassende Erfahrungen und Kenntnisse in der Kooperation mit europäischen Hochschulen sowie in der Vergabe dieser Art von Stipendien erworben.

Das Curriculum des neuen Master-Studienangebots „Joint European Master in Environmental Studies“ beinhaltet ingenieurwissenschaftliche Themen zu klassischen Fragen des Umweltschutzes einerseits und andererseits sind es speziell auf die Realisierung von Umweltmaßnahmen zielende Management-Qualitäten, die gelehrt werden. Das in englischer Sprache durchgeführte Programm wird im Idealfall an zwei der vier beteiligten Universitäten absolviert. Auf jeden Fall muss mindestens ein Semester an einer zweiten europäischen Universität studiert werden. Dabei können die Studierenden entscheiden, in welchen der Länder sie studieren wollen: Die TUHH – die mit 20 Studienplätzen von insgesamt 60 beteiligt ist – sowie die portugiesische Universidade de Aveiro betonen mehr die ingenieurwissenschaftlichen Aspekte, während die spanische Universitat Autónoma de Barcelona sowie die dänische Aalborg Universitet stärker die Vermittlung von Management-Kompetenzen bezogen auf die Realisierung nachhaltiger Maßnahmen des Umweltschutzes verantworten. Nach erfolgreichem Studienabschluss erhalten die Absolventen ein gemeinsames Master-Zeugnis aller Partner.

Erasmus Mundus ist ein Kooperations- und Mobilitätsprogramm im Bereich der Hochschulbildung, das die EU weltweit zum führenden Kompetenzzentrum für Lernen und Bildung machen soll. Ziel ist, die europäische Zusammenarbeit und die internationale Vernetzung im Hochschulbereich zu intensivieren.

Die Konstruktion von Silos ist vergleichsweise einfach, schwierig hingegen die genaue Berechnung jener Drücke, die die in einem Silo lagernden Schüttgüter beim Ausfließen auf die Innenwände ausüben. Eine entsprechend hohe Schadensrate – vor allem durch Rissbildung im Beton – zeugt von dieser Schwierigkeit, genaue Tragwerksberechnungen vorzunehmen. Sie liegt bei Silos etwa um das Tausendfache höher als bei Häusern, Bürogebäuden und Industrieanlagen. Wissenschaftler der TUHH haben ein Modell entwickelt, das es erstmals erlaubt, das Verhalten der Schüttgüter beim Ausfließen im Silo numerisch zu simulieren. Damit können die bei diesem Vorgang entstehenden außerordentlich hohen Drücke auf die Innenwände eines Silos erstens genau und zweitens unabhängig von deren geometrischer Form – rund, rechteckig, quadratisch – berechnet werden. Die neuen Erkenntnisse des Instituts für Massivbau finden weltweit in der Fachwelt Beachtung, speziell bei Silobetreibern und Konstrukteuren

Zuvor konnten die Wanddrücke nur von außen gemessen werden. Außerdem gehen bisherige Rechenansätze vereinfachend von einem gleichförmigen Wanddruck aus. Die Forschungsergebnisse der TUHH hingegen zeigen deutlich, dass diese Annahme nicht auf den Vorgang des Entleerens eines Silos zutrifft. Im Rahmen eines mehrjährigen Forschungsvorhabens entwickelten Prof. Dr.-Ing. Günter Axel Rombach und sein Team u.a. im Auftrag der Deutschen Forschungsgemeinschaft ein auf der Finite-Elemente-Methode basierendes numerisches 3D-Rechenprogramm, welches die komplexen Vorgänge in einem beliebigen Silo realitätsnah simuliert.

Das Ausfließen von Schüttgut aus einem Silo ist ein hoch dynamischer Vorgang und sehr komplex: Es führt zu einer extrem wechselnden Beanspruchung der Konstruktion. „Dabei entsteht ein so genanntes Druckgewölbe, das enorm hohe Druckspitzen auf Teilbereiche der Innenwände auslöst“, sagt Rombach. Dort, wo das Schüttgut aus dem Silo fließt – in der Regel durch eine Öffnung im Boden – reduziert sich der Druck in dieser Umgebung nahezu auf Null. Zeitgleich entstehen enorm hohe Druckspitzen auf andere Teilbereiche (siehe Grafik II) der Innenwände, welche abhängig von den Behälterabmessungen und dem Schüttgut bis zu 20 Tonnen pro Quadratmeter betragen können.