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Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

1.1 Problemstellung

1.2 Zielsetzung

1.3 Umsetzung

2 Stand der Technik und Forschung

2.1 Einführung

2.2 Brandszenarien

2.2.1 Brand in einem Gebäude

2.2.2 Brand von außen, angrenzend zur Fassade

2.2.3 Brand in einem Nachbargebäude

2.3 Baurechtliche Anforderungen

2.3.1 Anforderungen gemäß MBO [105] sowie Sonderbauvorschriften

2.3.2 Klassifizierungen von Bauprodukten und Bauarten

2.3.3 Nachweis der Verwendbarkeit in Deutschland

2.3.4 Auswertung von Brandschadenereignissen

2.3.5 Abwehrender Brandschutz – Einsatzgrenzen der Feuerwehr

2.4 Groß skalierter Brandversuch für Außenwandbekleidungen

2.5 Prüffeuer von groß skalierten Brandversuchen

2.5.1 Anforderungen

2.5.2 Brandtechnische Parameter

2.5.3 Gasbrenner

2.5.4 Holzkrippe

2.5.5 Poolfeuer

2.6 Zusammenfassung

3 Bestimmung der maßgebenden Brandbeanspruchung für Außenwandbekleidungen – Raumbrandszenario

3.1 Einführung

3.2 Grundlagen

3.3 Brandtechnische Parameter

3.3.1 Bemessung der Brandlastdichte

3.3.2 Wärmefreisetzungsrate im Brandraum

3.3.3 Wärmeabgabe über die Brandraumöffnung

3.3.4 Branddauer

3.4 Einfluss geometrischer Randbedingungen des Brandraums

3.4.1 Form der Öffnungen und resultierender Heißgasstrom

3.4.2 Einfluss der Brandraumgeometrie

3.4.3 Flammenhöhen an der Brandraumöffnung

3.5 Bestimmung der Brandbeanspruchung auf eine Außenwand

3.5.1 Allgemeines Vorgehen

3.5.2 Randbedingungen

3.5.3 Maßgebende Brandbeanspruchung der Außenwand oberhalb der Brandraumöffnung

3.6 Sonderszenarien – Raumbrände

3.6.1 Ausführung der Umfassungsbauteile aus sichtbaren Holz oder mit Holzbekleidungen

3.6.2 Einfluss der Querbelüftung infolge von Windbeanspruchungen

3.6.3 Einfluss der Sonneneinstrahlung und der Umgebungstemperatur

3.7 Fassadengeometrie

3.7.1 Einfluss von Kragplatten

3.7.2 Einfluss von Eckwänden- und U-förmigen Wänden

3.8 Zusammenfassung

4 Grundlagen zu den numerischen und experimentellen Untersuchungen

4.1 Einführung

4.2 Berechnungsmethodik FDS

4.2.1 Hydrodynamisches Modell

4.2.2 Geometrische Diskretisierung

4.2.3 Wärmetransportmechanismen

4.2.4 Pyrolyse Modelle

4.2.5 Pyrolyserate über reaktionskinematische Ansätze

4.2.6 Modellierung der Verbrennung

4.3 Experimentelle und numerische Auswertungen

4.3.1 Messtechnik

4.3.2 Bewertungsmethoden von Validierungsversuchen

5 Experimentelle und numerische Untersuchung von Prüffeuern

5.1 Einführung

5.2 Gasbrenner

5.3 Holzkrippe

5.4 Poolfeuer

5.5 Zusammenfassung

6 Experimentelle und numerische Untersuchung von groß skalierten Brandversuchen

6.1 Einführung

6.2 BS 8414-1 [19]

6.3 LEPIR 2 [115]

6.4 SP FIRE 105 [120]

6.5 ISO 13785-2 [71]

6.5.1 Numerische Untersuchung – Modellierung

6.5.2 Numerische Untersuchungen – Ergebnisse

6.5.3 Fazit

6.6 Vergleich und Bewertung Brandversuche

6.6.1 Randbedingungen Simulationsvarianten

6.6.2 Ergebnisse

6.7 Zusammenfassung

7 Numerische Untersuchungen zur Entwicklung eines Prüfverfahrens für Außenwandbekleidungen

7.1 Einführung

7.2 Grundmodell

7.2.1 Randbedingungen Simulationsmodelle

7.2.2 Poolfeuer

7.2.3 Holzkrippe

7.2.4 Kompakt-Gasbrenner

7.2.5 Messdaten

7.2.6 Ergebnisse

7.2.7 Fazit

7.3 Parameterstudie

7.3.1 Brandkammer

7.3.2 Eckwände

7.3.3 U-förmige Wände

7.3.4 Brandversuche mit Außenwandbekleidungen – Vergleichsnachweis Sockelbrandprüfung

7.3.5 Prüfablauf, Geometrie und Messstellen

7.3.6 Umgebungsbedingungen im Brandversuch

8 Zusammenfassung und Ausblick

9 Literaturverzeichnis

10 Anlagen

10.1 Anlage A – Zusammenfassung relevanter Prüfbedingungen von groß skalierten Brandversuchen zur Prüfung von Außenwandbekleidungen in Europa

10.2 Anlage B – Berechnungsverfahren zur Bestimmung der Wärmefreisetzungsrate von Holzkrippen

10.3 Anlage C – Auswertung Raumbrandmodelle

10.4 Anlage D – Validierungsversuche Prüffeuer

10.5 Anlage E – Bestimmung eines Prüfverfahrens

10.6 Anlage F – Materialspezifische Eingabewerte für FDS

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Jörg Friedrich, Peter Haslinger, Simon Takasaki, Valentina Forsch
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Migration als Impuls für die kooperative Stadt
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Brettschichtholz aus acetylierter Radiata Kiefer
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2013, 191 S., graph. Darst. 210 mm, Softcover
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Acetylierte Radiata Kiefer, das Produkt einer speziellen Holzmodifikation, besitzt eine verbesserte Dauerhaftigkeit und Formstabilität. Sie ist grundsätzlich für die Herstellung von Brettschichtholz frei bewitterter Konstruktionen geeignet. In der Forschungsarbeit werden entsprechende Kennwerte, die für die Bemessung von Bauteilen und von Verbindungsmitteln erforderlich sind, mit wissenschaftlichen Verfahren hergeleitet.

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Cross (CLT) and diagonal (DLT) laminated timber as innovative material for beam elements
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Cross laminated timber (CLT) is a plate-like multi layer element with crosswise arrangement of lamellas. CLT could be used for long-span beams in particular with tensile stresses perpendicular to the beam axis. Within this work, CLT beams were optimised, resulting in diagonal orientated timber (DLT). Both CLT and DLT beams were tested in edgewise bending. Their load-carrying behaviour was studied using experimental results and finite element analysis.

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Forschungsberichte

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Martin Gräfe, Philipp Dietsch, Andreas Hipper, Matthias Wild, Stefan Winter
Vorspannung von Brettsperrholzkonstruktionen
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2019, 243 S., 134 Abb. u. 38 Tab., Softcover
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Hohe und schlanke Bauwerke werden durch Wind- und Erdbebenlasten horizontal beansprucht. Die daraus entstehenden Kräfte sind häufig eine bemessungsmaßgebende Einwirkung, je mehr, umso geringer das Eigengewicht der Tragstruktur ist. In hohen Geschossbauwerken sind daher häufig erhebliche Zugkräfte aufzunehmen. Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung von Möglichkeiten, aussteifende Bauteile aus Brettsperrholz vertikal vorzuspannen, um diese Zugkräfte aufnehmen zu können. In diesem Forschungsvorhaben wurde untersucht, wie aussteifende Bauteile im Geschossbau (Wandscheiben und Kerne) aus Brettsperrholz vertikal vorgespannt werden können. Im Einzelnen wurde das mechanische Verhalten von Brettsperrholz bei der Einleitung von konzentrierten Einzellasten in Plattenebene, das Kriechverhalten unter Längsdruckbeanspruchung, sowie die Möglichkeiten der Ausbildung formschlüssiger Bauteilverbindungen untersucht. Dieser Forschungsbericht soll einen Beitrag dazu liefern, die ingenieurmäßige Anwendung des vorgeschlagenen Systems vorgespannter Brettsperrholzbauteile durch Bereitstellung wesentlicher technischer Eigenschaften zu erleichtern, bzw. zu ermöglichen.

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Mit der Holz-Beton-Verbundbauweise existiert ein System mit einer guten Kombination aus Tragfähigkeit, Schallschutz und Brandschutz. Aktuell ist diese Bauweise auf einachsig lastabtragende Systeme begrenzt. Mit dem Brettsperrholz sind große flächige Holzelemente mit zweiachsigem Lastabtragpotential verfügbar. Die Vorteile beider Bauweisen werden in dem behandelten System des Forschungsvorhabens kombiniert. In dem Forschungsvorhaben konnte die grundsätzliche Eignung und Anwendbarkeit der zweiachsigen Tragwirkung der Holz-Beton-Verbundbauweise nachgewiesen werden. Neben der Klärung des Tragverhaltens in experimentellen Untersuchungen und FEM-Simulationen waren Konstruktions- und Bemessungsvorschläge für diese Bauweise zu erarbeiten.

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Materialfeuchte-Monitoring an hochgedämmten Holzbauteilen des "Effizienzhaus Plus mit Elektromobilität" in der Fasanenstraße 87 in 10623 Berlin. Abschlussbericht
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Ein Effizienzhaus Plus weist einen negativen Jahres-Primärenergiebedarf und einen negativen Jahresendenergiebedarf auf. Neben einer hoch energieeffizienten Haustechnik und eigenen regenerativen Energiequellen im und am Gebäude ist dafür eine dauerbeständig hochdämmende Gebäudehülle erforderlich. Am Effizienzhaus Plus mit Elektromobilität in Berlin / Fasanenstraße bot sich über mehrere Jahre die Gelegenheit für ein messtechnisches Monitoring. Das hygrothermische Verhalten und die Dauerbeständigkeit der Gebäudehülle sowie das Innenraumklima wurde von Dezember 2011 bis Oktober 2016 mit 58 Messfühlern untersucht. Die Gebäudenutzung wechselte mehrfach im Untersuchungszeitraum, so dass Einflüsse aus dem Nutzerverhalten in die Untersuchungen eingebunden werden konnten.

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Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde das Verformungsverhalten von Holzwerkstoffen infolge einer Feuchtedifferenz zwischen den beiden Plattenoberflächen untersucht. Dazu wurden diverse, praxisübliche Holzwerkstoffe wie OSB, Spanplatte, MDF, leichte MDF und Gipsfaserplatte mit Differenzklimaten beansprucht und die Verformungen mit Hilfe von Wegaufnehmern ermittelt. Mit Hilfe numerischer Simulationen und einfacher, üblicher Rechenverfahren sollten die Versuchsergebnisse nachgerechnet werden. Die Verwendung ideal gelenkig gelagerter Modelle führte dabei immer zwangsläufig zu wesentlich höheren rechnerischen Verformungen. Da die Einspannung am Auflager einen maßgeblichen Einfluss auf die Verformungen hat, wurde die Auflagersituation bei der numerischen Simulation durch Modellierung des Auflagers und bei einfacheren Rechenverfahren durch Zuweisung einer Drehfedersteifigkeit berücksichtigt. Es lassen sich somit bei Vorliegen einer Feuchtedifferenz zwischen den beiden Plattenoberflächen auch Rechenergebnisse erzielen, die den Versuchsergebnissen sehr nahe kommen. Da sich durch eine klimatische Beanspruchung von Holzwerkstoffen auch relevante Eigenschaften wie z.B. der E-Modul, der Feuchteausdehnkoeffizient und die Lagerungsbedingungen ändern, erscheint eine genaue Berechnung der Verformungen zur Zeit nicht möglich, aber auch nicht erforderlich, da es belanglos erscheint, ob sich eine Holzwerkstoffplatte z.B. 15 mm oder 17 mm verformt. Beide Verformungen sind z.B. unter einem WDVS nicht hinnehmbar. Ebenso erscheint es unrelevant, ob sich eine Platte unter einem WDVS um 1,8 mm oder um 3 mm verformt. Trotz der prozentual großen Abweichung ist die Differenz in der Praxis relativ gering. Je nach Dicke und Art des Dämmstoffes können sich solche Verformungen aber vor allem im Streiflicht abzeichnen und einen entsprechenden optischen Mangel darstellen. Keramische Direktbeschichtungen wie z.B. Fliesen verhalten sich bekanntermaßen wegen ihrer geringen Flexibilität wesentlich weniger gutmütig als WDVS. Innerhalb dieses Forschu

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G. Volland, D. Hansen
Untersuchungen von Altholzproben aus sortierten "unbehandelten Mischfraktionen" und behandelten Mischfraktionen der Kategorien A 1, A 1 bis A II und A II bis A III auf Wirksamkeit der Altholzverordnung unter Berücksichtigung der Fragen von Umwelt und Hygi. ene beim Einsatz dieser unbehandelten Mischfraktionen zur Herstellung von Holzbauteilen
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Zur Untersuchung der Gehalte an organischen Holzschutzmitteln in Altholzhackschnitzel zur stofflichen und thermischen Verwertung wurden jeweils über einen längeren Anlieferungszeitraum (min. 2 Wochen) kontinuierlich Altholzproben aus den jeweiligen Produktionsprozessen entnommen. Diese bereits zerkleinerten Proben ergeben nach Ansicht der Verfasser einen guten Überblick über die Schwankungsbreiten der Gehalte an Holzschutzmitteln in Recyclingholz/Altholz im Altholzmengenstrom. Mit den vorliegenden Daten können die Ergebnisse für Pentachlorphenol, Lindan und Benzo(a)pyren anderer Studien bestätigt werden. Diese Übereinstimmung erlaubt auch, die für weitere Holzschutzmittelwirkstoffe wie DDT und Metaboliten DDE und DDD, Permithrin, Cyfluthrin, Dichlofluanid, Furmecyclox und Tebuconazol hier vorgelegten Daten als repräsentativ für Althölzer der Klassen A I, A I-II und A II-III anzusehen. In den Altholzproben zur stofflichen Verwertung konnten von insgesamt 9 untersuchten organischen Holzschutzmitteln nur Pentachlorphenol und Lindan nachgewiesen werden. Im Mittel liegt die Pentachlorphenolkonzentration mit 0,77 mg/kg deutlich unter 1 mg/kg. Die Lindankonzentration kann im Mittel mit kleiner als 0,1 mg/kg angegeben werden. Relevante Anteile an teerölkontaminierten Hölzer konnten in den Altholzproben zur stofflichen Verwertung nicht nachgewiesen werden. Der in einzelnen Proben ermittelte höhere Gehalt an Chlor konnte in jedem Fall auf Verunreinigungen der Altholzproben mit PVC zurückgeführt werden. In den untersuchten Proben von Althölzern zur thermischen Verwertung waren signifikante Gehalte an Benzo(a)pyren als Indiz für Anteile an teerölbehandelten Hölzern nachweisbar. Daneben sind die Holzschutzmittelwirkstoffe PCP, DDT dessen Metaboliten DDD und DDE, Permethrin, Dichlofluanid und Lindan in Teilen der hier untersuchten Proben von Altholz zur thermischen Verwertung nachweisbar. Im Durchschnitt liegt nur Pentachlorphenol und Benzo(a)pyren in Konzentrationen größer als 1 mg/kg vor. In 14 von 19 Proben zur thermischen

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Spritzendorfer, Josef
OSB-Platten für gesundes Wohnen?
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Jacob-Freitag, Susanne
Geschwungene Klammer als Dach. Ein Gitterwerk aus Kerto-Hohlkästen schafft alle Art von Kurven
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Witt, Reinhard
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Sigmund, Bettina
Biochemisch verändert: Ist das noch Holz?
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Kreuz, Eva-Maria
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