Kritische Infrastruktur spielt eine grundlegende Rolle bei der Unterstützung wirtschaftlicher Aktivitäten, der Verbesserung der Lebensqualität und dem Schutz von Gemeinschaften. Allerdings sehen sich Infrastruktursysteme – seien es Straßen, Brücken, Versorgungsnetze oder Kommunikationsnetze – zunehmend mit zahlreichen Herausforderungen konfrontiert. Diese Herausforderungen zwingen Eigentümer kritischer Infrastruktur und politische Entscheidungsträger dazu, neue Strategien und Lösungen zu entwickeln, um das gewünschte Maß an Zuverlässigkeit zu erreichen.

Von Alterung und klimabedingten Gefahren bis hin zu den wachsenden Anforderungen an Nachhaltigkeit und Barrierefreiheit muss sich die Infrastruktur weiterentwickeln, um den gesellschaftlichen Bedürfnissen gerecht zu werden und gleichzeitig wirtschaftliche, ökologische und technologische Anforderungen in Einklang zu bringen.

GEOLAB wurde 2021 von der European Large Geotechnical Institutes Platform (ELGIP) ins Leben gerufen, um die führenden Forschungseinrichtungen Europas zu einer zentralen Anlaufstelle für Spitzenforschung und Innovation im Bereich der physikalischen Modellierung im Bereich der Kritischen Infrastruktur zu integrieren. Die GEOLAB-Forschungsinfrastruktur umfasst 12 einzigartige Einrichtungen in ganz Europa, die sich der Untersuchung der Bodenreaktion und ihrer Wechselwirkung mit Bauteilen und der Umwelt widmen. Dazu gehören sechs Geozentrifugen unterschiedlicher Größe und Leistungsfähigkeit, ein Geomodellcontainer, ein statischer Verflüssigungstank, eine geotechnische Testgrube, ein großformatiges dreiachsiger Versuchsstand, ein Eisenbahnschienensimulator und fünf Feldteststandorte. Zusammen stellen sie die derzeit modernsten geotechnischen Versuchseinrichtungen in Europa dar.

GEOLAB hat 44 Projekte unterstützt – vier davon an der TU Darmstadt –, um Forschung und Innovation zur Bewältigung kritischer Herausforderungen im Bereich CI voranzutreiben. Diese Projekte umfassten neue Technologien zur Verbesserung der Versuchsanordnung und der Beobachtungsmöglichkeiten.

Über seine übergeordnete Mission hinaus ist es das wesentliche Ziel von GEOLAB, zu bewerten, ob die derzeitigen experimentellen und numerischen Werkzeuge ausreichen, um den zukünftigen gesellschaftlichen Bedürfnissen und Anforderungen im Zusammenhang mit der Widerstandsfähigkeit kritischer Infrastrukturen gerecht zu werden. Dazu gehört auch die Untersuchung des Bedarfs an neuen oder alternativen Methoden, Wissen und der Weiterentwicklung der Forschungsinfrastruktur selbst. Auf diese Weise hat sich GEOLAB zu einer fortschrittlichen, kooperativen Gemeinschaft entwickelt, die in Schlüsselbereichen wie nachhaltige Entwicklung, digitale Transformation und wissenschaftliche Exzellenz Einfluss nimmt.

Trainings und Workshops für junge Wissenschaftler*innen

Unter anderem wurden in GEOLAB zahlreiche Workshops und spezifische Trainings für die nächste Generation von Wissenschaftler*innen durchgeführt. Ziel dieser Workshops war die Ausbildung zu Fragen der Modellbilding in dem geotechnischen Versuchswesen und die Einführung in spezifische Fragen, z.B. der Messtechnik oder der Durchführung von geotechnischen Zentrifugenversuchen. Die Trainingsmaterialien können hier gefunden werden: 2023 NG Researchers – Knowledge Platform

Wissenschaftliche Berichte

Zahlreiche wissenschaftliche Berichte zu geotechnischem Versuchswesen im Kontext kritischer Infrastruktur sind im Zuge von GEOLAB entstanden. Darunter fallen beispielsweise eine Datenbank mit den am häufigsten genutzten geotechnischen Materialien in den angeschlossenen Versuchseinrichtungen (Material Properties Database) oder detaillierte Berichte zu dem Stand der Modellierung von Klimawandeleffekten (wird in neuem Tab geöffnet) in geotechnischen Versuchseinrichtungen ebenso wie innovative Messverfahren (wird in neuem Tab geöffnet) oder Monitoringkonzepte (wird in neuem Tab geöffnet).

Transnationale Zugangsprojekte an der TU Darmstadt

PEBSTER: modelling and performance assessment of Piled Embankments with Basal STEel Reinforcement

SAM-WT: Shared Anchor under Multidirectional Cyclic Loading for Floating Wind Turbines

CyLo RT : Cyclic loading of railway trackbeds with and without geogrid stabilisation

HELITEST: Testing and Advanced Modelling of Helical Steel Piles for Support & Recovery of Critical Infrastructure

A Review of Medium-to Large-Scale Laboratory Testing Facilities for Soil-Pile Interaction

Beroya-Eitner, Mary Antonette; Zachert, Hauke; Eichhoff, Gerald; Schneider, Marc (2024)

Integrating and advancing Europe's physical modelling facilities GEOLAB: Integrating and advancing Europe's physical modelling facilities

Peters, Ton; Eekelen, Suzanne van; Anastasopoulos, Ioannes; Korre, Evangelia; Stanier, Sam; Vigianni, Giulia; Askarinejad, Amin; Muraro, Stefano; Žlender, Bojan; Lenart, Stanislav; Estaire, José; Santana, Maria; Thorel, Luc; Bessmann, Erik; Le, Thi Minh Hue; L'Heureux, Jean Sebastian; Zachert, Hauke, Beroya-Eitner, Mary Antonette; Yankulova, Anna; Singh, Mallika (2022)

Assessing repeatability, scale effects, and consistency in geotechnical physical modelling: a collaborative benchmark exercise on horizontally loaded piles in dry sand

Liaudat, Joaquín; Kochnev, Alexander; Zachert, Hauke; Ovalle-Villamil, William; Muraro, Stefano, Cabrera, Miguel Angel; Blanc, Matthieu; Thorel, Luc; Marin, Alexandru; Jones, Lewis; Anastasopoulos, Ioannes; Stanier, Sam; Vigianni, Giulia; Haigh, Stuart; Liu, Shuxian; Madabhushi, Gopal S P; Eekelen, Suzanne van; Castelein, Koen; Lange, Dirk de; Cengiz, Cihan; Jenck, Orianne, Dano, Christophe; Chalhoub, Rami (2024)

Prognosewettbewerb zu Pfählen unter lateraler monotoner und zyklischer Belastung in Sand

Zachert, Hauke; Liaudat, Joaquín; Machaček, Jan (2025)

Blind Prediction Contest: Piles under monotonic and cyclic lateral loading

Machaček, Jan; Liaudat, Joaquín; Siegel, Simon; Zachert, Hauke (2025)

GEOLAB Blind Prediction Contest: winning methods for predicting pile behaviour under monotonic and cyclic lateral loading

Tantuvangphaisal, Pishun; Ortiz-Wall, Fabian; Taborda, David M. G.; Machaček, Jan; Liaudat, Joaquín; Zachert, Hauke (2025)

GEOLAB Material Properties Database

Beroya-Eitner, Mary Antonette; Machaček, Jan; Viggiani, Giulia; Dastider, Abhishek Ghosh; Thorel, Luc; Korra, Evangelia; Agalianos, Athanasios; Jafarian, Yaser; Zwangenburg, Cor; Lenart, Stanislav; Wang, Huan; Zachert, Hauke; Stainer, Sam (2022)