Ground Adaptive Platform

• Fachliche Zuordnung: Bauwesen und Architektur
• Förderung: Förderung in 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 555442634

Das Instrument besteht aus einer vollständig konfigurierbaren Plattform, die in der Lage ist, realistische Geländetopographien und/oder komplexe Geometrien nachzubilden. Die Plattform ermöglicht die Durchführung von Versuchen mit Boden wiederholbar, rigoros und informativ. Wiederholbarkeit wird durch ein neuartiges, maßgeschneidertes Fluidisierungssystem erreicht, das die Ausgangsbedingungen des Bodens nach jedem Experiment wiederherstellt. Dies bietet eine Flexibilität, die in anderen Einrichtungen zur großmaßstäblichen Bodenerprobung weltweit nicht existiert. Es ermöglicht auch die Durchführung einer Größenordnung mehr Tests als traditionelle Methoden, da theoretisch bis zu 10 Tests pro Tag (beispielsweise bei Robotersystemtests) durchgeführt werden könnten, verglichen mit 1 pro Woche (oder 50 Mal mehr als bei herkömmlichen Methoden). Die Plattform, installiert in der bereits bestehenden 6,2 m x 3,2 m rechteckigen Grube am Institut für Geomechanik und Untergrundtechnik (GUT) der RWTH Aachen, ist mit 324 Aktuatoren ausgestattet, die eine artikulierte Plattform stützen können, um unterschiedliche Topographien zu erzeugen. Das Bodenmaterial kann auf der verformten Plattform oder vor der Verformung abgelagert werden, um die erforderlichen Niveaus zu erreichen. Ein hochgenaues Tracking- und Deformationsüberwachungssystem kann die Bewegung jeder Struktur oder des Bodens durch Messung von Markierungen mit Frequenzen von bis zu 300 Hz erfassen. Dadurch können Tests dynamisch modelliert werden. Zu den Anwendungen gehören: Roboter-Boden-Interaktionen für Roboter, die sich auf dem Boden bewegen oder bauen, sowie solche, die in den Boden graben und sich darin fortbewegen; Interaktion von Geogittern oder Geotextilien mit dem Boden unter normalen Bedingungen, aber auch bei extremen Verformungen; Rutschungsmodelle könnten mit beispielloser Detailgenauigkeit erstellt werden, um ihr Verhalten sowie ihre Interaktion mit Hindernissen oder bestehenden Strukturen zu untersuchen; Senklochforschung; faltbarer und origamiähnlicher Beton; 3D-Betondruck auf gekrümmten Oberflächen; oder Betonschalen mit Verbundwerkstoffen, um nur einige zu nennen. Diese einzigartige Einrichtung wäre die erste ihrer Art weltweit in diesem Maßstab und würde erstmals die Erforschung mehrerer Forschungsthemen in den Bereichen Geomechanik, Robotik, Strukturbeton oder Geosynthetik ermöglichen. Entscheidend ist, dass eine solche Einrichtung auch neue multidisziplinäre Forschung ermöglicht, bei der diese Gemeinschaften zusammenarbeiten können, um Probleme auf beispiellose Weise zu lösen. Sie wird internationale Kooperationen von Forschern aus den Bereichen Robotik, Geomechanik, Strukturbeton, Textiltechnologie und sogar der Automobilindustrie anziehen, da ihre Flexibilität die Schaffung einzigartiger Bedingungen ermöglicht.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Ground Adaptive Platform
• Gerätegruppe: 2940 Spezielle Baustoff- und Bodenprüfgeräte, Schergeräte
• Antragstellende Institution: Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Raul Fuentes