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Konferenz für Neue Materialien im Bauwesen
Beiträge der Tagung am 31. Januar 2018.
2018, 104 S., zahlr. Abb. ,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die HighTechMatBau-Konferenz richtet sich primär an Architekten und Bauingenieure, Bauausführende, Produkthersteller sowie Wissenschaftler. Vorgestellt werden aktuelle Forschungsergebnisse und eine Demonstratorenausstellung aus laufenden Forschungsprojekten der Fördermaßnahme HighTechMatBau. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert mit der Initiative HighTechMatBau Forschungsprojekte zum Thema "Neue Werkstoffe für urbane Infrastrukturen". Mit der Entwicklung neuer Werkstoffe sollen einerseits die Lebensqualität in deutschen Städten gesteigert und neue Bauteilfunktionalitäten ermöglicht werden. Andererseits sollen innovative Technologien die deutsche Wirtschaft stärken. Mit neuen Werkstoffen sollen Innovationspotenziale für multifunktionale Verkehrswege, eine intelligente Gebäudetechnik und neue Instandhaltungs-/Instandsetzungskonzepte erschlossen werden.

Brandschutz
DIN-Taschenbuch, Band Taschenbuch 300/1
Grundlagen, Klassifizierungen und klassifizierte Bauprodukte
12., Aufl.
2017, 554 S., 210 mm, Softcover
Beuth

 

 

Alle relevanten DIN-(EN)-Normen für die Planung und Ausführung von Brandschutzmaßnahmen im direkten Zugriff: Der Schwerpunkt des DIN-Taschenbuchs 300/1 "Brandschutz" liegt auf der Klassifizierung des Brandverhaltens von Baustoffen und Bauteilen, für deren brandschutztechnische Beurteilung keine zusätzlichen Brandprüfungen erforderlich sind. Fünf der 11 überwiegend europaweit abgestimmten Dokumente liegen in aktualisierter Form vor, darunter Teil 4 der DIN 4102:2016-05 mit Ergebnissen von Brandprüfungen an Baustoffen, Bauteilen und Bauarten sowie die Teile 2, 4 und 5 der DIN EN 13501:2016-12 zur Klassifizierung von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten. Neu aufgenommen wurde Teil 6 (Klassifizierung mit den Ergebnissen aus den Prüfungen zum Brandverhalten von elektrischen Kabeln). Die Normensammlung (Originaltexte, verkleinert auf das Format A5) wurde in erster Linie für Architekten, Bauunternehmer, Ingenieure und Bauaufsichtsbehörden zusammengestellt.

Akos Moravanszky
Stoffwechsel
Materialverwandlung in der Architektur
2017, 320 S., 285 col. ill. 245 mm, Hardcover
Birkhäuser Berlin

 

 

Materialität ist ein zentrales und stetiges Thema der Architektur. Das Buch erklärt, wie Materialien zu Stoffen unserer Kultur werden. Stoffwechsel verfolgt so die Metamorphosen zwischen Natur und Technik, Wissenschaft und Sinnlichkeit. Das Konzept des Stoffwechsels wurde von Gottfried Semper (1803-1879) zum wesentlichen Element seiner Theorie erhoben. Er bezeichnete damit das Phänomen, dass Strukturformen, die ursprünglich mit der Bearbeitungstechnik eines Materials verbunden waren, von ihrer konstruktiven Aufgabe entlastet als Ornamente in andere Stoffe übertragen werden. Das Thema wird erstmals aus historischer Sicht wie im Spiegel aktueller, transdisziplinärer Erkenntnisse dargestellt. Beispiele von Aalto bis Zumthor illustrieren die Aspekte einstiger und heutiger Materialkonzepte.

Substanz
Bauhaus. Die Zeitschrift der Stiftung Bauhaus Dessau, Band 9
2017, 160 S., m. zahlr. SW- u. Farbabb. 297 mm, Softcover
Spector Books

 

 

Bauhaus 9 geht an die Substanz. Die Zeitschrift führt ins Materiallager des historischen Bauhauses ebenso wie zu zeitgenössischen Materiallaboren in Kunst, Design und Wissenschaft. Im Zeitalter zunehmender Immaterialisierung fragt Bauhaus 9 nach dem Wesen der Dinge und untersucht die materielle wie ideelle Essenz berühmter Bauhausobjekte und -bauten. Bauhaus 9 zeigt Experimente und Prototypen, Materialtänze auf der Bauhausbühne, Handwerkskontroversen in den Werkstätten und Stoffproben aus dem Bauforschungsarchiv. Das Heft begibt sich mit Bauhäuslern wie Josef Albers und Otti Berger auf Materialerkundungen und trifft Künstler wie Markus Hoffmann oder Amor Munoz, die sich im Rahmen ihrer Bauhaus Residenz in den Meisterhäusern aktuellen Materialfragen widmen. Zudem schaut Bauhaus 9 mit dem Forschungsprojekt "smart materials satellites" in die Zukunft und auf das gestalterische Potenzial neuer Werkstoffe.

Bernhard Metzger
Praxishandbuch Bauteil- und Baustoffkunde
Bauphysikalische Grundlagen, Bauteile und Baukonstruktionen. inkl. Arbeitshilfen online
2017, 256 S., 242 mm, Softcover
Haufe-Lexware

 

 

Der Band beschreibt die bauphysikalischen Zusammenhänge und die wesentlichen baupraktischen Eigenschaften der Baustoffe, er erläutert den Wärme- und Feuchteschutz und gibt Einblick in die Grundlagen des Brand- und Schallschutzes. Zudem werden die Folgen von Feuchtigkeit, mangelnder Luftdichtheit und anderen Einflüssen auf Bauteile und Baukonstruktionen praxisnah erläutert.

Konstantin Terytze, Robert Wagner, Michaela Dumm
Überprüfung des Einflusses von standardisiertem Wasser auf das Auslaugverhalten von Bauprodukten im inversen Säulenversuch im Rahmen der Normierung der inversen Säulenelution nach Schössner. Abschlussbericht
Bauforschung , Band T 3308
2014, 157 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Kenntnisse über das Auslaugverhalten von Bauprodukten sind für die objektive Bewertung eines möglichen Gefährdungspotenzials mobilisierbarer umweltrelevanter Stoffe erforderlich. Aus diesem Grund sind praxisnahe Eluatherstellungen vorgesehen. Für Bauprodukte zur Injektion in den Boden wird in den Grundsätzen zur "Bewertung der Auswirkungen von Bauprodukten auf Boden und Grundwasser" des DIBt der Säulenversuch mit inverser Fließrichtung genannt (DIBt, 2009). Für dieses Verfahren liegt eine Arbeitsanweisung des Hygiene Instituts des Ruhrgebiets Gelsenkirchen vor. In der Arbeitsanweisung zur Durchführung der inversen Säulenelution ist u.a. eine Elution mit Trinkwasser vorgesehen. In einem von 2008 - 2009 laufenden Forschungsvorhaben zur Normierung des inversen Säulenversuches wurde mittels einer Vergleichsuntersuchung festgestellt, dass die regional unterschiedlichen Trinkwässer einen signifikanten Einfluss auf die Freisetzung und die Vergleichbarkeit des Verfahrens besitzen. Diese beträchtlichen Unterschiede der Qualität des Trinkwassers lassen es nur eingeschränkt als geeignetes Elutionsmittel für Laboruntersuchungen erscheinen. Die in diesem Forschungsvorhaben weiterentwickelte Arbeitsanweisung (DIN-Vorlage) wurde im Unterausschuss Eluierungsverfahren (NA 119-01-02-05 UA) vorgestellt. Dabei wurde vor allem die Verwendung von Trinkwasser als Elutionsmittel in Frage gestellt. Bei der Weiterentwicklung und Validierung der Methode der inversen Säulenelution ist neben der Aufnahme der bisherigen Erfahrungen auch die Umstellung des Verfahrens auf ein standardisiertes Elutionswasser zu prüfen, Der Einfluss auf die weitere Bewertung nach den Grundsätzen zur "Bewertung der Auswirkungen von Bauprodukten auf Boden und Grundwasser" des DIBt ist ebenfalls zu betrachten. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die inverse Säulenelution auf ein standardisiertes Elutionswasser umzustellen. Die sich daraus veränderten Auslaugraten sollen anhand von mehreren Bauprodukten. die laut den Grundsätzen zur "Bewertung der Auswirkungen von

Robert Wagner, Michaela Dumm, Konstantin Terytze
Laborvergleichstest zur Normierung der inversen Säulenelution nach Schössner und Validierung der Parameter und Kriterien für die ökotoxikologische Bewertung von Bauprodukten mittels Ammoniumoxidations- und Bodenatmungstest als Bestandteil einer ökotoxikol. ogischen Testbatterie zur Bewertung der Wirkungen von Bauprodukten auf Böden (Bewertung der ökotoxikologischen Auswirkung von Bauprodukten auf Böden Tl.3). Abschlussbericht
Bauforschung , Band T 3280
2012, 175 S., zahlr. Abb. u. Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel dieses weiterführenden Forschungsvorhabens war es, die in den vorhergehenden Vorhaben erarbeiteten Bewertungsmaßstäbe und -kriterien für die Auswirkung von Bauprodukten auf Böden zu validieren. Es wurden drei Bodeninjektionsmittel, ein Produkt auf Zementleimbasis, ein Polyacrylat und ein Polyurethanharz mittels Säulenelution nach Schössner eluiert. Die ökotoxikologische Wirkung auf Böden wurde anhand der beiden terrestrischen Testverfahren ermittelt. Parallel dazu wurde der Leuchtbakterienlumineszenztest (DIN EN ISO 11348-2), der Algenwachstumshemmtest (DIN 38412-33) und der Abbautest gemäß OECD 301 E (Screening-Test) durchgeführt. Die Ergebnisse der ökotoxikologischen Untersuchungen der Bauprodukteluate ergaben im Leuchtbakterientest keine Toxizität. Im Algentest zeigten nur die Eluate des Polyacrylates eine deutliche Toxizität an. Im Abbautest erwies sich nur der Zementleim als nicht abbaubar. Der Versuchsansatz mit Zementleim zeigte in den terrestrischen Tests nur geringe Wirkungen. In den Versuchsansätzen mit den Polyacrylat-Eluaten wurden in den terrestrischen Tests deutliche Wirkungen beobachtet. Im Nitrifikationstest traten Hemmeffekte bis zu 28 Prozent auf. Dagegen wiesen die Bodenatmungskurven Förderungen bis zu 47 Prozent auf, die auf die gute Abbaubarkeit der Polyacrylateluate zurückzuführen waren. Damit wurden die Testergebnisse der ersten beiden Vorhaben bestätigt. Eine Auswertung aller bisher erhaltenen Ergebnisse der Polyacrylateluate ergab eine positive Korrelation des Summenparameters DCC mit den ermittelten Wirkungen in den eingesetzten Ökotoxizitätstest. Die Bewertungsparameter werden durch die aktuellen Ergebnisse grundlegend gestützt. Im Bodenatmungstest hat sich der Parameter "kumulative CO2- Bildung (CR)" als sehr zuverlässiger Bewertungsparameter herausgestellt, ebenso wie der Parameter: NO2 - N Bildung der potentiellen Nitrifikation. Die Grenze von 25 Prozent Abweichung zur Kontrolle (Hemmung/Förderung) als Bewertungskriterium zur Abschätzung von nicht tolerierbaren Auswirkungen von

Pascal Heinz, Michael Herrmann, Werner Sobek
Herstellungsverfahren und Anwendungsbereiche für funktional gradierte Bauteile im Bauwesen. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau , Band F 2811
2012, 185 S., 159 Abb. u. 60 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, das Konzept der funktionalen Materialgradierung (Gradientenwerkstoffe) auf das Bauwesen zu übertragen. Funktional gradierte Bauteile weisen eine kontinuierliche Eigenschaftsänderung in ihrem Querschnitt auf. Die variierende Eigenschaft kann die Porosität/Dichte, der Fasergehalt oder das Materialmischungsverhältnis (Legierung/Blend) sein. Durch die Gradierung wird eine höhere Materialeffizienz erreicht, indem die Materialkomposition den lokalen Anforderungen angepasst wird, anstatt ein ganzes Bauteil nach seiner am höchsten beanspruchten Stelle zu bemessen oder es entsprechend zu formen. Der fließende (gradierte) Phasenübergang beseitigt die Schwachstelle (z.B. unterschiedliche thermische Ausdehnungen) an der Grenzfläche von Funktionsschichten und ermöglicht verschiedene funktionale Zonen in einem Bauteil aus einem einzigen Material. Poröse Bereiche verbessern die Wärmedämmung, ein dichtes Gefüge bietet Wasserdichtigkeit und Raumabschluss, lokale Faserverstärkungen oder Gefügeverdichtungen sind Bereiche erhöhter Beanspruchbarkeit. Es sollen für verschiedene Baustoffklassen (Polymere, Betone, Metalle) mögliche Herstellungsverfahren (Gießen, Schichten, Drucken, ...) und Anwendungsfelder (Tragstruktur, Raumabschluss, Innenausbau, Möbelbau) für funktional gradierter Bauteile untersucht und bewertet werden.

Konstantin Terytze, Evelyn Giese, Robert Wagner
Validierung des Ammoniumoxidations- und Bodenatmungstests als Bestandteil einer ökotoxikologischen Testbatterie zur Bewertung der ökotoxikologischen Auswirkungen von Bauprodukten auf Böden. Tl.2
Bauforschung , Band T 3147
2007, 67 S., 21 Abb., 26 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Neben aquatischen Tests und der Ermittlung der biologischen Abbaubarkeit sind im Entwurf des Merkblattes "Bewertung von Bauprodukten auf Boden und Grundwasser" ökotoxikologische Testverfahren. Mit den Testverfahren soll sichergestellt werden, dass es nicht zur Beeinträchtigung der Lebensraumfunktion von Böden durch die mobilisierbaren Anteile von Bauprodukten kommt. Im Entwurf des Merkblattes werden der Ammoniumoxidationstest (DIN/ISO 15685) und der Bodenatmungstest (DIN/ISO 17155) genannt. Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, die im Vorgängervorhaben festgestellte Eignung der beiden genannten terrestrischen Testverfahren an zwei weiteren Böden zu prüfen, einen geeigneten Testboden vorzuschlagen und die Ergebnisse hinsichtlich der Entwicklung ökotoxikologischer Testbatterien zu interpretieren. Als Bauprodukte wurden ein Bodeninjektionsmittel auf Acrylatbasis und ein Kanalrohrsanierungsmittel eingesetzt und mittels Säulenelution nach SCHÖSSNER im Hygieneinstitut Gelsenkirchen eluiert. Als Böden wurden ein schwach humoser und ein stark humoser Sandboden ausgewählt und mit den Eluaten inkubiert. Die terrestrischen Testverfahren wurden nach ein- und 12-wöchiger Inkubationszeit an der TU Berlin durchgeführt. Um die Ergebnisse der aquatischen und terrestrischen Tests vergleichen zu können und auch die Eignung der aquatischen Verfahren zu überprüfen, wurden parallel dazu am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie der Leuchtbakterienlumineszenstest (DIN EN ISO 11348) und der Abbautest (OECD-Screening-Test 301 E) durchgeführt. Es wurden Bewertungsmaßstäbe für die terrestrische Ökotoxizität von Bauprodukten erarbeitet.

Martin Pfeiffer, Joachim Arlt
Lebensdauer der Baustoffe und Bauteile zur Harmonisierung der wirtschaftlichen Nutzungsdauer im Wohnungsbau
Bau- und Wohnforschung , Band F 2464
2005, 133 S., 131 S. m. 11 Abb. 29,5 cm,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Ergebnis dieser Arbeit sind wissenschaftliche Erkenntnisse zu den Wechselbeziehungen zwischen den im Wohnungsbau eingesetzten Bauteilen sowie Baustoffen und den diesbezüglichen Lebensdauern im Lebenszyklus von Wohnbauten, die bisher nicht methodisch erarbeitet vorlagen. Mit den Erkenntnissen zu den untersuchten Lebensdauern der Bauteile und Baustoffe können nun belastbare Kosten, insbesondere die Instandhaltungskosten der übergeordneten Nutzungskosten im Wohnungsbau, festgestellt und die technische und wirtschaftliche Nutzungsdauer der Bauteile und Baustoffe harmonisiert werden. Die Untersuchung zeigt, dass nach der vorgenommenen Qualitätsanalyse und Harmonisierung der Lebensdauern der Bauteile und Baustoffe erhebliche Kostenreduktionen in der Instandhaltung bzw. -setzung im Wohnungsbau zu erzielen sind und damit bisher nicht vorhandene Erkenntnisse für die Lebenszykluskosten im Wohnungsbau geschaffen wurden. Mit der hiermit vorliegenden, aktuellen Wissensbasis zu der Lebensdauer von Bauteilen und Baustoffen, anwendungsbezogen gegliedert nach der DIN 276, ergeben sich für die wohnungswirtschaftliche Praxis auch neue Möglichkeiten der Rückführung der verbrauchten Stoffe in die Wertstoffkreisläufe, als wichtigen Baustein zum nachhaltigen Planen, Bauen, Bewirtschaften und Rückführen in den Wohnungsbau-Lebenszyklen. Für die übergeordnete, nachhaltige Betrachtung zu den Nutzungskosten im Hochbau (DIN 18960) und dem Gebäudemanagement (DIN 32736) im Wohnungsbau leistet diese Arbeit eine bisher nicht vorhandene Grundlage, insbesondere zum bisher in der Regel nicht begründbaren Einsatz von Bauteilen und Baustoffen nach vordergründigen Kriterien, durch die neuheitliche, fundierte Betrachtung der technischen und wirtschaftlichen Lebensdauer der Bauteile und Baustoffe im Lebenszyklus der Wohngebäude.