Fakultät Informatik/Mathematik

Nachwuchsforschungsgruppe RHESIS

Extreme Wetterereignisse wie Starkregen, Hitzeperioden oder Sturzfluten nehmen infolge des Klimawandels zu und setzen Hänge, Böschungen, Dämme und Stützbauwerke immer stärker unter Druck. Gleichzeitig stoßen klassische, rein technische Sicherungsmaßnahmen an Grenzen: Sie sind häufig ressourcenintensiv, CO₂-belastend und nur bedingt anpassungsfähig, wenn sich die Rahmenbedingungen verändern.

Genau hier setzt RHESIS an. Die Nachwuchsforschungsgruppe untersucht, wie naturbasierte Verfahren und biodiverse Bepflanzungen zur Stabilisierung von Umwelt- und Infrastrukturen beitragen können, unterstützt durch moderne digitale Mess- und Auswertungsmethoden. Ziel ist es, Umwelt- und Infrastruktursysteme so zu ertüchtigen, dass sie langfristig widerstandsfähig, nachhaltig und an zukünftige Klima- und Nutzungsbedingungen anpassungsfähig sind.

Projektziele

RHESIS entwickelt ökologische und nachhaltige Technologien zur Unterhaltung, Reparatur und Verstärkung bestehender Umwelt- und Infrastrukturen. Im Zentrum stehen dabei folgende Ziele:

  1. Naturbasierte Stabilisierungsverfahren entwickeln
    Entwicklung neuer, umweltverträglicher und CO₂-sparender Methoden zur dauerhaften Stabilisierung von Hängen, Böschungen, Dämmen und Stützbauwerken durch den gezielten Einsatz von Pflanzen und biologischen Prozessen.
  2. Extremereignisse besser verstehen und simulieren
    Prognose zukünftiger Extrembeanspruchungen (z. B. Starkregen, Sturzfluten, Hitze) und Erprobung der neuen Verfahren unter realitätsnahen Szenarien in Labor, Modellversuchen und Reallaboren.
  3. Digitale Planungs- und Nachweiswerkzeuge bereitstellen
    Entwicklung von Planungs-, Bemessungs- und Monitoringwerkzeugen, die klassische Ingenieurmethoden mit Daten aus Photogrammetrie, Sensorik und KI-gestützter Auswertung verbinden.
  4. Biopolymere gezielt für temporäre Sicherung einsetzen
    Anpassung und Optimierung von biopolymeren Werkstoffen als Bindemittel und Bewehrungs- bzw. Vernagelungselemente, die die Stabilisierung übernehmen, bis der Bewuchs wirkt – und sich anschließend umweltverträglich abbauen.
  5. Ressourcen schonen und Nachhaltigkeit sichern
    Reduzierung des Material- und Energieeinsatzes, Verbesserung der CO₂-Bilanz und Aufbau belastbarer Bewertungsmaßstäbe (z. B. Ökobilanz), um nachhaltige Lösungen gegenüber konventionellen Verfahren vergleichbar und für die Praxis anwendbar zu machen.

Reallabore als zentrale Forschungsinfrastruktur

Mit der Lehmgrube Luga und der Lysimeteranlage Bautzen/Nadelwitz verfügt RHESIS über zwei einzigartige Reallabore, in denen naturbasierte Stabilisierungsverfahren unter realen Umweltbedingungen erprobt werden. Ergänzend entsteht auf dem Dach des U-Gebäudes der HTW Dresden ein Dauerversuch zur Untersuchung definierter Referenzszenarien. Diese Infrastruktur erlaubt es, biologische, geotechnische und digitale Arbeitsweisen eng miteinander zu verzahnen und die Prozesse über lange Zeiträume hinweg zu beobachten.