Bau- und Umweltingenieurwissenschaften

Merita Tafili sieht Böden nicht nur als Baugrund

Böden haben mehr mit Klimaanpassung und Energiewende zu tun, als man auf den ersten Blick vermutet: So sind sie zum Beispiel Baumaterial für Deiche und müssen jahrzehntelang Windenergieanlagen tragen können, auch im Meer. Sie können Energie in Form von Erdwärme liefern und speichern. Prof. Dr. Merita Tafili will die Nutzung des Bodens für solche Zwecke verbessern. Zum 14. April 2026 wurde sie auf die Professur für Numerik in der Geotechnik an der Ruhr-Universität Bochum berufen.

Tafili, die 2020 als Post-Doc an die Ruhr-Universität kam, verbindet numerische Methoden, moderne Stoffmodelle und Künstliche Intelligenz, um das Verhalten von Böden unter komplexen Belastungen besser zu verstehen und zuverlässiger vorherzusagen. „Dabei geht es nicht nur um klassische geotechnische Fragen, sondern zunehmend um Beiträge zur Energie- und Bauwende“, unterstreicht sie. 

Ein Schwerpunkt liegt auf der Energiegeotechnik, insbesondere auf geothermisch genutzten Fundamenten und anderen geotechnischen Energiesystemen. Ziel ist es, den Untergrund nicht nur als Baugrund, sondern auch als Energiequelle und -speicher zu nutzen. Seit Anfang 2025 leitet Merita Tafili zu diesem Thema eine Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe. 

Ressourcen, CO₂ und Baukosten einsparen

Ein zweiter Schwerpunkt ihrer Forschung betrifft die Offshore-Windenergie. „Wir untersuchen das Langzeitverhalten von Offshore-Fundamenten unter Millionen von zyklischen Wind- und Wellenbelastungen“, beschreibt sie. „Dabei kombinieren wir konstitutive Modelle, numerische Simulationen und physikbasierte neuronale Netze, um solche Prozesse schneller und zugleich physikalisch konsistent vorherzusagen.“

Im Sonderforschungsbereich 1683 „Interaktionsmethoden zur modularen Wiederverwendung von Bestandstragwerken“ leitet sie ein Teilprojekt zur Entwicklung bioinspirierter und nachhaltiger Lösungen für die Anpassung bestehender Fundamente an neue Anforderungen. Ziel ist es, vorhandene Gründungen möglichst weiterzuverwenden und dadurch Ressourcen, CO_₂-Emissionen und Baukosten einzusparen.

Ein weiterer Schwerpunkt ihrer Forschung ist die Entwicklung neuartiger geomaterialbasierter Lösungen für die Bau- und Energiewende. „Mich interessiert insbesondere, wie sich Böden durch bio-basierte oder funktionalisierte Materialien gezielt erweitern lassen – beispielsweise durch thermische Speichermaterialien, biotechnologische Verfahren oder andere intelligente Materialkonzepte“, sagt sie. „Langfristig sehe ich den Boden nicht mehr ausschließlich als Baugrund, sondern als multifunktionales Material, das neben seiner Tragfunktion auch Energie speichern, Bauwerke schützen oder sich an veränderte Anforderungen anpassen kann.“ Solche Fragen möchte Tafili gemeinsam mit Forschenden aus den Materialwissenschaften, der Chemie, Biologie, Physik und Informatik bearbeiten. „An einer Universität wie der RUB sehe ich dafür ideale Voraussetzungen und freue mich darauf, neue gemeinsame Forschungsrichtungen zu entwickeln“, so die Forscherin. 

Junge Forschende fördern

In den kommenden Jahren möchte sie ihre Arbeitsgruppe weiter aufbauen und die Verbindung von numerischer Geotechnik, experimenteller Forschung und Künstlicher Intelligenz stärken. „Mein Ziel ist es, digitale Werkzeuge zu entwickeln, die komplexe geotechnische Prozesse realistisch abbilden und zugleich effizient genug sind, um langfristig auch in der Ingenieurpraxis eingesetzt zu werden“, sagt sie.

Besonders freue sie sich darauf, diese Themen künftig gemeinsam mit jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern weiterzuentwickeln. „Neben der Forschung ist mir die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses ein wichtiges Anliegen“, unterstreicht Tafili, die im SFB 1683 das integrierte Graduiertenkolleg leitet. „Ich möchte ein Umfeld schaffen, in dem interdisziplinäre Ideen entstehen und neue Ansätze für eine nachhaltige Geotechnik entwickelt werden können.“