Research Projects of the KIT Steel and Lightweight Structures

Forschungsschwerpunkte KIT Stahl- und Leichtbau

The research foci of KIT Steel and Lightweight Structures are partly based on a very long tradition, but at the same time they are gradually developing further. Therefore, the research foci are not to be regarded as static, but must always be understood in a temporal context.

The following main research priorities can currently be identified:

Upgrading and refurbishment of building components, structural elements, infrastructures and buildings
Fatigue of metallic materials
Bonding technology & hybrid construction methods
Digital life cycle engineering
Shell Structures
Sandwich elements
Hollow profile constructions
Cast steel

The overview of research projects from 2010 onwards illustrates and specifies the wide range of research content.

Research project overview
Title	Contributors	Funding	Term
ZIM (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand)-Forschungsprojekt zur wirkmedienbasierten Umformung ohne Formwerkzeug („Die-Less-Hydroforming“)	Dipl.-Ing. Dipl.-Ing. Andreas Metzger Dipl.-Ing. Ioan Luchian Donca	Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages
ZIM (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand)-Forschungsprojekt zur Entwicklung eines innovativen Wandsystems (IWS)	Dipl.-Ing. Dipl.-Ing. Andreas Metzger Dipl.-Ing. Ioan Luchian Donca	Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages
Wood-steel hybrid construction methods using the example of load-bearing elements subject to bending stress (HoStaBau, P 1537)	Jakob Boretzki M.Sc., Dr.Ing. Matthias Albiez	FOSTA, IVTH, AiF	2021 – 2023
WEG of the Future - Pilot Projects of a National Rehabilitation Campain for Cndominium Owners' Associations (WEG)	Dr.-Ing. Tim Zinke, Dipl.-Ing. Manfred Hermann	PtJ, BMU	2019 - 2022
Vorgespannte Hybridverbindungen bei komplex beanspruchten, feuerverzinkten Stahlbau-konstruktionen (vorgespannt Hybridfügen)	Jakob Boretzki, M.Sc.; Dr.-Ing. Matthias Albiez	FOSTA, AiF	2022-2025
Vorbereitung der Wiederverwendung von bestimmten Bauprodukten des Holz- und Stahlbaus	Matthias Müller, M.Sc.	MLW BW
Verification of the extrapolation rules in DIN EN 15254 Part 5 for the fire resistance of walls made of self-supporting sandwich panels	Dipl.-Ing. Jürgen Schmied	DIBt, PPA-Europe, IFBS	2018 - 2020
Vergussfügetechnik zur Montage von Stahlvollwandmasten und Traversen von Höchstspannungsleitungen (Verguss)	Jakob Boretzki, M.Sc.; Dr.-Ing. Matthias Albiez; Dipl.-Ing. Katharina Bräutigam	AiF Projekt GmbH, BMWi (ZIM)	2017 - 2020
Vergleichberechnungen zu stehenden zylindrischen Behältern	Sven Nagel M.Sc.	DIBt	2016 - 2017
Untersuchung zur Nachhaltigkeitsberechnung von feuerverzinkten Brücken (NaBrüFeuer)	Dr.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Tim Zinke	BASt	2014 - 2014
Ultra Low-Cycle Fatigue of welded joints under variable multi-axial strainsPROJEKT	Sven Nagel M.Sc.	DFG	2012 - 2016
Tragverhalten von geschweißten Bauteilen aus Stahlguss unter Berücksichtigung von Imperfektionen und Eigenspannungen
Tragverhalten von Stahlmasten mit polygonalem Querschnitt	Thomas Reinke
Tragverhalten axial- und ringversteifter Tank- und Silobehälter aus hochfesten (Duplex-)Stählen und kaltzähen Druckbehälterstählen	Marcel Mott, M.Sc. Dr-.Ing. Daniel Ruff	FOSTA, AIF	2021 - 2023
Systematische Untersuchungen zur Verstärkung von Stahlkonstruktionen mit kohlefaserverstärkten Kunststoffen (CFK) (AiF-Projekt: DVS- Nr. 09.065 / IGF.-Nr. 17700 BG)	Frank Götz
Systematische Untersuchung des Trag- und Versagensverhaltens von geklebten Stahl-Glas Verbindungen (Structural Glazing) (P1052)	Matthias Albiez	AiF, FOSTA
Static load bearing behavior of high strength T-Joints made of rectangular hollow sections under consideration of chord preload for steel constructions	Adrian Münch, M.Sc., Dr.-Ing. Philipp Weidner	FOSTA, AiF	2020 - 2023
Rechnergestütztes Bewertungskonzept zum Nachweis der Lebensdauerverlängerung von mit dem Hochfrequenz-Hämmerverfahren (HFMI) behandelten Schweißverbindungen aus hochfesten Stählen (HFHSim)	Dipl.-Ing. Stefanos Gkatzogiannis	DVS, AiF	2017 - 2019
Prüf- und Zulassungskonzept für Befestigungssysteme für Solaranwendungen auf Metalldächern	Dr.-Ing. Thomas Misiek
Preparation of Traffic, Road and Construction Data for BIM-based, Integral and Holistic Assessment for the Planning of Infrastructure Projects (IntegPlan)	Matthias Müller, M.Sc., Dr.-Ing. Tim Zinke	BMVI, mFUND	2021 - 2022
P880 Mehrdimensionale energieoptimierte Gebäudehülle in Stahlleichtbauweise für den Industrie- und Gewerbebau	Dipl.-Ing. Christian Fauth
Objektive Kriterien zu Erschütterungs- und Schallemissionen durch Windenergieanlagen im Binnenland	Sven Nagel M.Sc.	PtJ, BMWi	2016 - 2019
NewSkin - Innovation Eco-system to Accelerate the Industrial Uptake of Advanced Surface Nano-Technologies	Dr. rer. nat. Christian Funk	European Commission, Horizon 2020	2020 - 2024
Neubewertung und Erweiterung des Kerbfallkatalogs nach EC3 für eine zukunftsfähige Auslegung hochbeanspruchter Stahlkonstruktionen	Benjamin Seyfried M.Sc.	DASt, AiF	2016 - 2019
Netzwerkbogenbrücken mit Zuggliedern aus Carbon: CO2 Einsparung durch Ressourceneffizienz als Folge von Materialsubstitution bei hoch beanspruchten Zuggliedern im Brückenbau (NeZuCa)	Lukas Schneider, M.Sc.	PTJ, TTP LB	2021 - 2024
Modulare WiB-Rahmenbrücke: Neuentwicklung einer Bauart für schnelles und ressourceneffizientes Bauen von wirtschaftlichen Eisenbahnbrücken	Diba Kopic, M.Sc.	FOSTA, AiF	2023 - 2025
Methodenentwicklung zur rechnerischen Auslegung geklebter Stahlverbindungen unter Alterungsbeanspruchung im Stahl- und Anlagenbau (PermaBond, P 1496)	Jannis Damm, M.Sc.; Dr.-Ing. Matthias Albiez	FOSTA, AiF	2021 - 2023
Konzept für die Wiederverwendung von Stahlbetonteilen mit stahlbaubasierten Anschlüssen (RECON)	Jakob Boretzki M.Sc.; Dr.-Ing. Matthias Albiez	DBU	2024 - 2025
Kompakthöchstspannungsmasten und –Traversen (KoHöMaT)	Dipl.-Ing. Katharina Rohr	BMWi Kooperationsprojekt
Kerbfalleinstufung von HFH-nachbehandelten höchstfesten Baustählen unter Berücksichtigung geometrischer Fertigungsimperfektionen im Stahlbau (P1505)	Dipl.-Ing. Katrin Armbruster SFI/IWE Dr.-Ing. Philipp Weidner	FOSTA, AiF	2021 - 2023
Kadi4x - Cross-Domain and Workflow-Based Research Data Management for the Civil Engineering Sciences	Dr.-Ing. Tim Zinke, Matthias Müller, M.Sc.	KIT ExU-Project, BMBF, MWK	2020 - 2021
Integral and Holistic Design of Road Bridges based on Hierarchical Models (IntegBridge, P 1281)	Dr.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Tim Zinke, Dipl.-Ing. Manfred Hermann, Matthias Müller M.Sc.	FOSTA	2017 - 2020
Increasing the Strength and Durability of Bonded Steel Joints in Offshore Applications (P 1393)	Jakob Boretzki, M.Sc., Dr.-Ing. Matthias Albiez	FOSTA, AiF	2019 - 2022
Hybrid grout connections for steel structures (HybridGrout, P 1307)	Dr.-Ing. Matthias Albiez	FOSTA, AiF	2018 - 2021
Hohlprofilfachwerkstrukturen mit geklebten Strebenanschlüssen (P1123)	Dipl.-Ing. Matthias Albiez
Hochfeste Hohlprofiltragwerke (HighTRUSS)	Lukas Schneider, M.Sc.; Adrian Münch, M.Sc.	PTJ	2021 - 2024
Guidelines and Recommendations for Integrating Specific Profiled steel sheets in the Eurocodes (GRISPE)Projekt 1040	Dipl.-Ing. Christian Fauth	Europäische Kommission (RFCS)
Geklebte Stahl-Stahlguss-Verbindungen (P884)
Ganzheitliche Bewertung von Stahl- und Verbundeisenbahnbrücken nach Kriterien der Nachhaltigkeit (NaBrüEis, P978)	Dr.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Tim Zinke	FOSTA, AiF	2013 - 2015
Ganzheitliche Bewertung von Stahl- und Verbundbrücken nach Kriterien der Nachhaltigkeit (NaBrü)	Tim Zinke	BMWi, AIF, FOSTA	5/2010
Forschungsprojekt zur Entwicklung neuartiger, innovativer Stahlpalettensysteme für den industriellen Herstellungsprozess von Betonfertigteilen zur erheblichen Reduktion des Energie- und Ressourcenverbrauchs	Tim Zinke, Thomas Reinke	Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
Fatigue of HFH post-treated welds on offshore structures considering the long-term corrosion behaviour	Dr.-Ing. Stefanos Gkatzogiannis	FOSTA, AiF	2020 - 2023
FIT (P864)
Experimental and numerical investigation of the damping properties of bonded structures under dynamic loading (P 1272)	Jannis Damm, M.Sc., Dr.-Ing. Matthias Albiez	FOSTA, AiF	2018 - 2021
Evolution Detail Catalogue for Economically Optimised Steel Structures – Systematic Re-evaluation of Essential Parameters Influencing Fatigue Strength According to Eurocode	Benjamin Seyfried M.Sc	FOSTA, AiF	2020 - 2023
Erweiterung des örtlichen Konzeptes zur Bemessung von LCF-beanspruchten geschweißten Kranstrukturen aus hochfesten Stählen	J. Hrabowski S. Herion	AiF
Erweiterung der Ermüdungsbemessung von K-Knoten mit Spalt aus RHP und KHP auf hochfeste Stähle und dickwandige Profile (P 1132)	Dipl.-Ing. Philipp Ladendorf	FOSTA	2015 - 2019
Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit von Offshore-Windenergieanlagen durch Schweißnahtnachbehandlung unter Berücksichtigung des Korrosionseinflusses	Dipl.-Ing. Stefanos Gkatzogiannis, Prof. Dr.-Ing. Peter Knödel	AIF / DVS
ErStaGu - Design of fatigue-stressed cast steel components taking into account manufacturing-related deficiencies	Sven Nagel, M.Sc.	BDGuss, AiF	2017 - 2020
Entwicklung eines einfachen Qualitätssicherungstests für die Anwendung höherfrequenter Hämmerverfahren (P872)
Entwicklung einer verifizierten Prozedur für die zuverlässige schweißtechnische Instandsetzung von Großbauteilen	Dipl.-Ing. Philipp Ladendorf	AIF/ DVS
Entwicklung einer Methode zur ressourceneinsparenden und CO2-reduzierenden Weiterverwendung von Rotorblättern im Infrastrukturbereich (BladeReUse)	Dr.-Ing. Matthias Albiez; Dipl.-Ing. Jürgen Schmied	PTJ, TTP Leichtbau	2023 - 2026
Entwicklung einer Methode zur additiven Fertigung, Qualitätssicherung und Bemessung topologieoptimierter Knotenbauteile im Stahlbau (WAAMlight)	Hans Eirich, M.Sc.; Dr.-Ing. Matthias Albiez; Matthias Müller M.Sc.	PTJ, TTP LB	2021 - 2024
Entwicklung einer DASt-Richtlinie für höherfrequente Hämmerverfahren	Dipl.-Ing. Philipp Weidner	AIF/ DASt
Einsatz von geklebten Kohlestoff-Faserverbundwerkstoffen zur Sanierung ermüdungsgeschädigter Stahlkonstruktionen (FASS)	Yann Kasper M.Sc.
Dimensioning and design of hollow section connections made of higher-strength steels using the example of N-joints	Adrian Münch, M.Sc.	FOSTA, AiF	2020 - 2023
Development of novel design solutions for material-efficient point-supported metal silo structures based on an innovative calculation method	Dipl.-Ing. Andreas Metzger, Marcel Mott, M.Sc.	AiF Projekt GmbH, BMWi (ZIM)	2018 - 2019
Development of an Electrically Operated Heating Conductor System for Grapevines for the Effective and Environmentally Friendly Prevention of Damages caused by Climate Change-Induced Late Frost Events	Dr.-Ing. Tim Zinke, Matthias Müller, M.Sc.	AiF Projekt GmbH, BMWi (ZIM)	2020 - 2021
Design recommendations for the material-efficient use of high-strength steel tubes and profiles in agricultural tillage machinery (P1279)	Dr.-Ing. Philipp Weidner	FOSTA, AiF	2017 - 2020
Design of building envelopes in lightweight metal construction for German and European earthquake zones under consideration of load-bearing properties and damage minimization	Anna Kuon, M.Sc.	FOSTA, AiF	2021 - 2023
Definition neuer Qualitätskriterien zur Beurteilung der Tragfähigkeit von Stahlgussbauteilen auf Basis von zerstörungsfreien und zerstörenden Prüfungen	Marcel Mott, M.Sc.	BDGuss, AiF	2020 - 2023
Consideration of runners in the evaluation of fatigue tests (Project II)	Dipl.-Math. Paul Toasa, M.Sc.	DFG	2018 - 2020
Brückenseile – zerstörungsfreie Prüfungen	Dr.-Ing. Daniel C. Ruff; Hans Eirich M.Sc.	BASt	2021 - 2022
Beulwiderstand von Stahlrohren in kombinierten Spundwänden	Frank Steidl
Berücksichtigung von Durchläufern bei der Auswertung von Ermüdungsversuchen	M.Sc. Dipl.-Math. Paul Dario Toasa Caiza	Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG
Bemessung von Kranstrukturen aus laserstrahl- und laserhybridgeschweißten höchst- und ultrahochfesten Stählen (P1203)	Benjamin Seyfried, M.Sc.(SFI/IWE)	FOSTA, AiF, BMWi	2017 - 2020
Bauen im Bestand
Absicherung der Prozesskette zur Anwendung höherfrequenter Hämmerverfahren bei Offshore-Windenergieanlagen	Diba Hadziahmetovic, M.Sc.	FOSTA, AiF	2020 - 2023
PROJEKT	Jannis Damm M.Sc., Peter Haase M.Sc., Matthias Albiez M.Sc.	FSM, AIF	2022-2024

Research projects starting before 2010

The overview of completed research projects with a project start before 2010 is limited to selected projects.