Wer entwickelt eigentlich das Fahrwerk eines Motorsport-Rennwagens? Ein Bauingenieur! Wir sprechen mit Dr. Uwe Gleiter über Kunststoffe, Betonkanus und den Unterschied zwischen Bauwerken und Autos.

sciencegarden: Herr Dr. Gleiter, Sie entwickeln und berechnen Faserverbundkonstruktionen für Automobile und haben lange auch in der Entwicklung von Bauteilen für den Motorsport gearbeitet – dabei sind Sie Bauingenieur. Wie „baut“ ein Bauingenieur Autos?

Dr. Uwe Gleiter: Man hat im Regelfall eine durch Windkanalversuche vorgegebene Fahrzeug-Geometrie, muss alle Festigkeits- und Steifigkeitsanforderungen einhalten und gleichzeitig möglichst leicht konstruieren. Dabei gibt es für jeden Einsatzzweck einen Faserverbundwerkstoff. Indem man dann eine noch etwas steifere oder festere Faser nimmt, kann man dann wieder noch ein paar Gramm Gewicht einsparen. Und das funktioniert nur mit einer Finite-Element-Berechnung, in der dann die einzelnen Lagen dieses Faserverbundaufbaus in 0,1 bis 0,2 mm Dicke abgebildet werden. Dadurch ist die Modellierung im Finite-Element-Programm teilweise sehr aufwändig.

sg: Aber es ist doch schon etwas anderes, ob man ein Bauwerk berechnet oder einen Heckflügel!?

UG: Prinzipiell wird in beiden Bereichen die Finite-Element-Berechnung angewandt. Aber im Motorsport hat man mit ganz anderen Abmessungen zu tun als im Bauwesen und muss viel feiner modellieren. Außerdem haben Kunststoffe kompliziertere Materialgesetze, wie z.B. Viskoplasitzität. Da geht eben keine Handrechnung mehr auf einem Bierdeckel!

sg: Haben Sie sich im Studium schon in dieser Richtung spezialisiert?

Ergebnis einer Finite-Element-Berechnung

UG: Ich hatte Chemie als Leistungskurs, mein Vater ist Chemieprofessor. Als studentische Hilfskraft am Institut für Massivbau war ich dann schnell derjenige „für die chemischen Dinge“, beispielsweise eben Kunststoffbewehrung oder Kunststoffdispersionen im Beton, um die Dichtigkeit zu erhöhen. Nach dem Studium habe ich dann zum Thema Kunststoffe im Bauwesen promoviert. Außerdem war ich an der Universität in einer Arbeitsgemeinschaft zum Bau von Betonkanus aktiv. Dabei geht es darum, möglichst leichte Kanus zu bauen.

sg: Und wie sind Sie dann vom Bauingenieurwesen zum Motorsport gekommen? Das ist ja nicht unbedingt der direkte Weg, oder?

UG: Nein, das war nicht so geplant. Nach Studium und Promotion wurde ich Juniorprofessor für Verbundwerkstoffe und Glasbau an der BTU Cottbus. Aber die unsicheren Zukunftsaussichten und die finanzielle Ausstattung der Juniorprofessur haben mich dann doch bewogen, nach einem anderen Weg Ausschau zu halten. Hier kam dann auch meine jahrelange Faszination für den Motorsport ins Spiel, so dass ich bei einem Ingenieurbüro gelandet bin, das sich auf die Durchführung von Berechnungen und Simulationen für die Entwicklung von Leichtbaustrukturen im Motorsport spezialisiert hat.

sg: Und wer sind Ihre Kollegen im Motorsport? Bauingenieure vermutet man da ja eher weniger.

Formel 1

UG: Es ist schon erstaunlich, aber man findet im Motorsport Leute mit sehr breit gefächertem Ausbildungshintergrund. Das sind Maschinenbauer, Luft- und Raumfahrttechniker, aber eben doch auch eine relativ große Anzahl Bauingenieure. Die sind beliebt, weil sie oft besser in der Lage sind, die Berechnungen, die sie mit Finiten Elemente gemacht haben, mit Hilfe von Handrechenmethoden oder grafischen Lösungsmethoden auf ihre Plausibilität zu überprüfen.

sg: Und wenn Sie einem Motorsportrennen zuschauen: Halten Sie zum Auto oder zum Fahrer?

UG: Ja, sagen wir mal so: Als Motorsportfan interessieren mich natürlich schon die Fahrer. Aber man guckt natürlich, was mit den Teilen bei einem Crash passiert: Was könnte es gewesen sein? Ein Teil das man berechnet hat? Wenn das so ist, klingelt dann auch ziemlich schnell das Telefon. Ansonsten gibt es erst Montag die Krisensitzung, bei der das Problem mit dem Bauteil besprochen wird.

sg: Und warum sind Sie jetzt nicht mehr für den Motorsport tätig?

UG: Der Motorsport lebt vom Enthusiasmus der Beteiligten. Dementsprechend ist auch der geforderte Einsatz. Die Arbeitszeiten sind mit Familie nur schwer zu vereinbaren. Ich arbeite jetzt bei einem großen Chemiekonzern im Bereich Engineering Plastics, wo Automobilbauteile aus faserverstärkten Thermoplasten entwickelt werden. Parallel dazu arbeite ich an der Weiterentwicklung der Berechnungsmethoden für Kunststoffe. Dazu müssen neue Materialgesetze entwickelt und entsprechende Berechnungsvorschriften programmiert werden. Aber auch den Kontakt zum Bauingenieurwesen habe ich nicht aufgegeben: An der TU München bin ich in der Lehre zu Kunststoffen im Bauwesen tätig.

sg: Vielen Dank für das Gespräch!

Links zum Thema

• Betonkanu-Regatta
• Altran Engineering Academy, jährliche Ausschreibung eines Wettbewerbs um ein Praktikum in der Formel1

Zur Person

Dr. Katrin Winkelmann hat an der TU Darmstadt Bauingenieurwesen studiert und an der RWTH Aachen im Maschinenbau promoviert.