Die Energie, die man nicht sieht

Viele denken bei Energie zuerst an Stromerzeugung. Sie beschäftigen sich mit dem, was halten muss. Warum ist Infrastruktur ein unterschätzter Teil der Energiewende? Welche Rolle spielen Bauwerke, Energieanlagen und technische Strukturen für eine zunehmend elektrische Zukunft, und was macht gerade Windkraftanlagen aus baumechanischer und baudynamischer Sicht so anspruchsvoll?

Bei der Energiewende denkt man zuerst an Erzeugung – Windräder, Solarparks, Netze. Gebäude allein verursachen rund 40 % des weltweiten Energieverbrauchs über ihren Lebenszyklus, ein wachsender Teil davon steckt in der grauen Energie der Materialien. Durch bessere Tragwerksoptimierung lässt sich dieser Materialbedarf oft um 20 bis über 50 % senken. Auch Sensorik hilft: Schon während der Bauphase zeigen günstige Sensoren, wie ein Gebäude später auf Wind oder Erdbeben reagiert – so lässt sich gezielt verstärken statt überall auf Verdacht überzudimensionieren. Windkraftanlagen sind dabei besonders anspruchsvoll: aerodynamisch-strukturdynamisch gekoppelte Systeme mit bewusst flexiblen Türmen. Beim Tohoku-Erdbeben 2011 produzierten viele küstennahe Turbinen weiter Strom, einzelne Türme knickten aber auch. Insgesamt ein sehr ausgereiftes und effizientes System – doch je größer und schlanker Offshore-Anlagen werden, desto genauer muss man dieses Zusammenspiel verstehen.

Was verändert sich für Bauwerke und Energieanlagen, wenn Klimawandel, neue Technologien und alternde Infrastruktur zusammenkommen? Worauf müssen Ingenieurinnen und Ingenieure künftig stärker achten, wenn es um Sicherheit, Belastbarkeit und langfristige Nutzung geht?

Klimawandel verändert nicht nur die Temperatur der Materialien selbst – Stahl und Beton dehnen sich messbar aus, der Eiffelturm etwa wächst zwischen Winter und Sommer um über zehn Zentimeter. Viel entscheidender ist aber, dass sich die Lastszenarien selbst verschieben: Starkregen, Überflutungen, schwankende Grundwasserstände und Trocken-Nass-Zyklen verändern, wie sich der Baugrund unter Fundamenten verhält – ein Effekt, der in Bemessungsnormen oft noch nicht abgebildet ist. Gleichzeitig kommt alternde Infrastruktur ins Spiel: Viele Bauwerke wurden für andere klimatische Bedingungen und Nutzungsdauern konzipiert. Für uns Ingenieurinnen und Ingenieure heißt das: Wir müssen weg von statischen, einmal berechneten Sicherheitsfaktoren hin zu Systemen, die sich überwachen und anpassen lassen. Civil Engineering bedeutet für mich, genau diese Verantwortung für die Gesellschaft ernst zu nehmen – neue Technologien wie Monitoring und datengetriebene Modelle mutig einzusetzen, um Sicherheit und Lebensdauer auch unter sich ändernden Bedingungen zu gewährleisten.
Ich habe selbst an tiefer Geothermie in Deutschland gearbeitet: Solche Anlagen liefern nachhaltige, grundlastfähige Energie in einem geschlossenen Kreislauf, bringen aber auch kleine, reale Risiken mit sich, etwa induzierte Mikroseismizität, die man verstehen und einordnen muss, bevor man skaliert. Das gilt für jede neue Technologie. Wichtig ist, dass wir nicht aus politischer Bequemlichkeit zu alten Lösungen zurückkehren, sondern der eigenen Neugier vertrauen und offen nach Alternativen suchen – auch nach solchen, die heute noch nicht absehbar sind.

Wo können junge Ingenieurinnen und Ingenieure in diesem Bereich wirklich etwas bewegen? Welche Aufgaben entstehen nicht nur in der Forschung, sondern auch in Planung, Berechnung, Bau, Prüfung, Betrieb und Industrie?

Für junge Ingenieurinnen und Ingenieure sehe ich vor allem zwei Felder mit riesigem Potenzial. Das eine ist Monitoring: günstige Sensoren, die schon während des Baus und im Betrieb zeigen, wie ein Bauwerk auf Wind, Erdbeben oder Alterung reagiert, verbunden mit digitalen Zwillingen, also Computermodellen, die laufend mit echten Messdaten abgeglichen werden. Das schafft neue Berufsbilder zwischen Forschung, Software und Bau, mit Raum für eigene Ideen und Gründungen. Das andere Feld ist die Prüfung neuer Materialien: 3D-Druck und moderne Chemie ermöglichen maßgeschneiderte Materialien und Recyclingstoffe mit neuen Eigenschaften, die erst nachgewiesen und zertifiziert werden müssen. Und dahinter steht eine drängende Systemfrage, die ich Studierenden schon heute mitgeben möchte: Rechenzentren und KI-Anlagen entstehen gerade so schnell wie möglich, oft ohne genug Zeit zum Nachdenken. Muss dafür Wald weichen, oder lassen sich stillgelegte Flächen und Tunnel nutzen, die sogar weniger Kühlung benötigen? Solche Fragen gehören schon in Studienprojekte und Abschlussarbeiten, damit junge Ingenieurinnen und Ingenieure vorbereitet in den Beruf starten können.

Verändern digitale Modelle, Simulationen und KI, wie junge Ingenieurinnen und Ingenieure künftig arbeiten werden? Können neue Berechnungsmethoden helfen, Material gezielter einzusetzen, schneller zu planen und trotzdem sicher zu bauen?

KI wird jeden Aspekt des Ingenieurberufs verändern – nicht nur durch kommerzielle Sprachmodelle, sondern auch durch eigene, quelloffene, auf die eigenen Bedürfnisse zugeschnittene Werkzeuge. Das ist eine riesige Chance: KI kann wie eine kluge Kollegin sein, die dabei hilft, gedankliche Blockaden zu überwinden oder schnell an Wissen zu gelangen. Aber ich will nicht verschweigen, dass das auch eine Kehrseite hat: Wo früher vier Ingenieurinnen und Ingenieure gebraucht wurden, reicht mit KI vielleicht bald eine Person für dieselbe Aufgabe. Das ist ein echter Umbruch, den wir vor fünf Jahren so nicht erwartet hätten. Umso wichtiger wird es, dass junge Menschen ein Gebiet finden, in das sie wirklich tief eintauchen wollen, denn mit KI kann man beliebig tief gehen und dabei auf Dinge stoßen, die wir uns heute noch nicht vorstellen können – neue Materialien, neue Tragwerke, selbstoptimierende, intelligente Gebäude. Am wichtigsten bleibt für mich: etwas aus unserer Expertise als Ingenieur*innen zu tun, das einen wirklich erfüllt, und den eigenen Fortschritt so einzusetzen, dass er der Gemeinschaft und der Umwelt zugutekommt.

Sie sind als Professorin in einem sehr technischen Feld sichtbar. Was bedeutet diese Sichtbarkeit für Sie? Und was möchten Sie Studierenden, besonders jungen Frauen, mitgeben, die ihren eigenen Weg in Technik oder Forschung suchen und dabei auch Beruf, persönliche Lebensplanung und Vereinbarkeit mitdenken?

Ich habe mich selbst als Frau nie blockiert gefühlt, ein technisches Fach zu ergreifen – ich hatte von der Schule an viele Möglichkeiten, wissenschaftlich neugierig zu sein, und diese Neugier hat mich getragen. Die eigentliche Frage ist für mich eine andere: Wie schaffen wir es, dass junge Menschen sich selbst in einer Rolle sehen können, auch wenn sie dort noch wenige Vorbilder sehen? Nur weil man ein bestimmtes Bild von „Ingenieurin/Professorin“ noch nicht oft gesehen hat, heißt das nicht, dass man selbst nicht genau dazugehören kann. Sichtbarkeit bedeutet für mich, zu zeigen, wie viel Kreativität, Gestaltungsspielraum und auch wirtschaftliche Chance in Wissenschaft und Technik steckt, gerade weil unsere Gesellschaft technologiegetrieben ist. Und das gilt ausdrücklich auch für Familienplanung: Ich selbst bin als Professorin mit zwei kleinen Kindern in einem neuen Umfeld gestartet und dachte anfangs, ich sei damit fast allein. Meine Arbeitgeberin, die TU Wien, hat mich dabei sehr unterstützt, und ich habe viele Kolleginnen kennengelernt, die Beruf, Care/Familie und eigene Ideen mit Leidenschaft verbinden. Es gibt ein altes Sprichwort: „It takes a village“ – das gilt für die Forschung, für Ingenieurprojekte genauso wie fürs Persönliche. Am Ende trägt einen die Neugier weiter, als man selbst zu Beginn glaubt.