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Forschungsbericht: Lehmmauerwerk: Entwurfs- und Konstruktionsgrundsätze für eine Breitenanwendung im Wohnbau unter Berücksichtigung klimatischer Bedingungen gemäßigter Zonen am Beispielstandort Deutschland

Lehmmauerwerk: Entwurfs- und Konstruktionsgrundsätze für eine Breitenanwendung im Wohnbau unter Berücksichtigung klimatischer Bedingungen gemäßigter Zonen am Beispielstandort Deutschland

EGsL - Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3109
Wolfram Jäger, Raik Hartmann
TU Dresden, Fakultät Architektur, Lehrstuhl Tragwerksplanung
2019, 99 S., 25 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
Best.-Nr. F 3109 (Kopie des Manuskripts)
ISBN 978-3-7388-0441-6

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Inhalt

Basierend auf den Erkenntnissen historischer Lehmbauten sowie statischer Berechnungen und der Bauphysik stützen unsere Untersuchungen die Annahme, dass Mauerwerk mit modernen, großformatigen Lehmsteinen ein viel höheres Leistungspotenzial hat als derzeit angenommen. Dies gilt insbesondere für die Nachhaltigkeit. Die größte Sorge bis heute betrifft die Wasserempfindlichkeit dieses Baustoffs in Bezug auf die strukturelle Stabilität. Dem kann jedoch mit zuverlässigen, prophylaktischen Schutzmaßnahmen begegnet werden. Selbst bei einer maximalen feuchtigkeitsbedingten Festigkeitsabnahme von 20 % besteht für den Tragfähigkeitszustand der Tragfähigkeit noch eine ausreichende Druckfestigkeit. Mit der Feuerwiderstandsfähigkeit von mehr als 60 Minuten, dass es möglich ist, mehrstöckige freistehende Wohnhäuser zu bauen. Dies zeigt, dass die Leistungsfähigkeit des modernen Lehmmauerwerks höher ist als derzeit angenommen, sofern die bei den Arbeiten entwickelten baulichen und technischen Sicherheitsprinzipien für modernes Lehmmauerwerk eingehalten werden.

Verfügbare Formate

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Bücher, Broschüren

Karl-Uwe Voß
Schäden an Flächenbefestigungen aus Betonpflaster II
Frostschäden, gebundene Bauweise, oberflächenvergütete Produkte
2019, 208 S., 192 Abb., 18 Tab., Hardcover
Fraunhofer IRB Verlag

In seinem zweiten Buch über Flächenbefestigungen aus Betonsteinen und -platten vermittelt Karl-Uwe Voß die Fachkenntnisse für die sachverständige Bewertung von Pflasterflächen mit besonderen Schadensrisiken. Hierzu zählen Pflasterdecken, die häufigen Frost- oder Frost-Tauwechselangriffen ausgesetzt sind und deshalb besonders komplexe Verwitterungsschäden aufweisen können. Pflasterdecken in gebundener Bauweise stellen hohe Anforderungen an Planung und Herstellung, um Rissschäden und hohe Mangelbeseitigungskosten zu vermeiden. Dieser Sonderbauweise ist deshalb ein eigener Schwerpunkt gewidmet. Spezielle Kenntnisse erfordert auch die Bewertung von Reklamationen an Flächen aus oberflächenvergüteten Betonwaren. Die Eigenschaften der verschiedenen Vergütungssysteme, ihre Applikationstechnik und die Wechselwirkungen zwischen den Betonen und den Vergütungssystemen spielen bei der Entstehung von Schäden eine ebenso wichtige Rolle, wie die Verlegung, Reinigung und Pflege dieser Flächen. Das Buch vermittelt fundiert und dennoch praxisnah Vorgehensweisen, mit denen Schadensursachen an diesen Flächen sicher bestimmt und Verantwortlichkeiten eindeutig nachgewiesen werden können. Zusammenfassende Bewertungshilfen und übersichtliche Checklisten zur Reklamationsbearbeitung machen es für Sachverständige ebenso nützlich wie für Ausführende, Planer und Eigentümer hochwertiger Pflasterdecken.

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.

Thomas Scharf
Lehmbau-Bilderbuch
2013, 323 S., zahlr. farb. Abb., Tab., Hardcover
Fraunhofer IRB Verlag

Der Autor dokumentiert sehr anschaulich, sorgfältig und ehrlich seinen persönlichen und praktischen Weg zum durch und durch ökologischen Gebäude. Ökologisch heißt für ihn: bauen für nachfolgende Generationen, Lebenszyklus der Baumaterialien, Liebe zum Ort, zur Architektur und zum sozialen Umgang miteinander.

Lehm im Innenraum
Eigenschaften, Systeme, Gestaltung
2., erw. Aufl.
2012, 286 S., 381 meist farb. Abb., 18 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

Lehm ist ein zeitloses Baumaterial mit ästhetischen, bauphysikalischen und nachhaltigen Potenzialen. Das erklärt auch die zunehmende Nachfrage moderner Lehmbaustoffe. Das Buch, bereits in der zweiten, überarbeiteten Auflage, bringt Planern, Gestaltern und Handwerkern die ursprünglichen und die neuen, verarbeitungstechnisch verbesserten Eigenschaften von Lehm nahe und legt seinen Schwerpunkt auf die Gestaltung und Verarbeitung der verschiedenen Lehmputze. Für die Neuauflage konnten weitere Spezialisten gewonnen werden, die ausführlich über Stroh-Lehmbau und über das neue Technische Merkblatt Lehmsteine informieren. Einige aktuelle Projekte und neue Produkte werden vorgestellt. Der Leser lernt die unterschiedlichen Produkte und ihre Eigenschaften vom Stampflehm bis zum Leichtlehmstein, vom Unterputz bis zur Lehmfarbe kennen. Die vielfältigen Möglichkeiten der Gestaltung, aber auch die Grenzen der Produkte werden aufgezeigt.

Franz Volhard
Lehmausfachungen und Lehmputze
Untersuchungen historischer Strohlehme
2010, 120 S., zahlr. Abb., Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Neues Interesse am Baustoff Lehm lässt in der Praxis erhebliche Unsicherheiten auftreten, denn bei dem Versuch das historische Vorbild nachzuahmen stellt man fest, dass die lebendige Überlieferung der Lehmtechnik unterbrochen ist und man auf Angaben in der Literatur angewiesen ist. Allein auf die Zusammensetzung des Lehms kommt es bei einer Ausfachung nicht an, deren Qualität wird vor allem durch die Auftragstechnik bestimmt. Anlässlich der Instandsetzung und des Umbaus des gotischen Haus Römer 2-6 in Limburg konnten dessen Strohlehmgefache aus unterschiedlichen Epochen - vom 13. bis zum 18. Jahrhundert - systematisch untersucht werden, dabei sollten praktisch verwertbare Anhaltspunkte für Neuausfachungen gewonnen werden.

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Forschungsberichte

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Lehmmauerwerk: Entwurfs- und Konstruktionsgrundsätze für eine Breitenanwendung im Wohnbau unter Berücksichtigung klimatischer Bedingungen gemäßigter Zonen am Beispielstandort Deutschland

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2019, 99 S., 25 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Entwicklung von Verbundtafeln aus innovativem Dünnglas und Polycarbonat. Abschlussbericht

Thorsten Weimar, Sebastián Andrés López, Christoph Hahn
Entwicklung von Verbundtafeln aus innovativem Dünnglas und Polycarbonat. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3077
2018, 83 S., 42 Abb. u. 45 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

Ein Verbund von sprödem Dünnglas mit duktilem Polycarbonat führt zu neuartigen Verbundtafeln und bietet eine Alternative zu konventionellem Verbundsicherheitsglas. In einem ersten Schritt sind die Anforderungen und Anwendungsmöglichkeiten an eine Dünnglas-Polycarbonat-Verbundtafel beschrieben. Anschließend folgt auf technischer und wirtschaftlicher Grundlage eine Materialauswahl für die Einzelkomponenten. In einem zweiten Schritt werden physikalische, optische und mechanische Eigenschaften der Verbundtafel bestimmt. Daraus ergeben sich Aussagen zum Querschnittsaufbau für unterschiedliche Beanspruchungen. Die Ergebnisse zur Entwicklung von Verbundtafeln aus innovativem Dünnglas und Polycarbonat ermöglichen die Herstellung eines neuartigen Verbundwerkstoffes mit einem breiten Anwendungskatalog. Als Sicherheitssonderverglasungen sind die Laminate um bis zu 40 Prozent leichter und um bis zu 70 Prozent schlanker als konventionelle Glasverbunde.

Auswirkungen verschiedener Elutionsmittel auf die ökotoxikologische Bewertung von Bauprodukteluaten - Algentoxizität. Abschlussbericht

Konstantin Terytze, Robert Wagner, Michaela Dumm
Auswirkungen verschiedener Elutionsmittel auf die ökotoxikologische Bewertung von Bauprodukteluaten - Algentoxizität. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3311
2015, 27 S., 11 Abb. u 9 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

In dem Forschungsvorhaben stand die Frage nach dem Einfluss von Trinkwasser und deionisiertem Wasser auf die Freisetzung von Inhaltstoffen aus Polyacrylat auf das Wachstum der Grünalge Desmodesmus subspicatus (nach DIN 38412-33:1991-03) im Vordergrund. Die Eluate wurden durch die Teilnehmer eines Validierungsringversuchs mittels des inversen Säulenversuches gewonnen. Insgesamt wurden fünf Elutionen mit Trinkwasser und fünf mit deionisiertem Wasser durchgeführt. Betrachtet man die vorliegenden Ergebnisse, so korrelieren die TOC Konzentrationen der verschiedenen Eluate und die Wirkung im Algentoxizitätstest nicht miteinander. Die toxische Wirkung der Eluate, welche mit deionisiertem Wasser hergestellt wurden, zeigen deutliche Unterschiede im GA-Wert. Deionisiertes Wasser setzt nicht nur mehr organische Inhaltsstoffe frei als Trinkwasser, sondern führt auch zu höheren Toxizitäten und größeren Variationskoeffizienten im Algentest. Trotz abweichender Trinkwasserqualitäten der Teilnehmer (z.B. Gesamthärte, pH-Wert) zeigen die mit Trinkwasser eluierten Polyacrylateluate vertretbare und akzeptable Abweichungen von +/- 1 Verdünnungsstufen (GA-Werte). Auf Grundlage dieser Ergebnisse wird die Weiterverwendung von Trinkwasser zur Elution von Polyacrylaten und weiteren Bodeninjektionsmitteln aus Sicht der ökotoxikologischen Bewertung empfohlen.

Materialgerechtes Fügen von Faserverbundprofilen. Abschlussbericht

Jürgen Denonville, Walter Haase, Werner Sobek, Kim Riedmüller, Mathias Liewald
Materialgerechtes Fügen von Faserverbundprofilen. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2925
2015, 173 S., zahlr. Abb. u. Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer materialgerechten Fügetechnologie für Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffe (FKV), im Speziellen für unidirektektionale Pultrusionsprofile. Die derzeit vorhandenen Fügetechnologien für die leichten und leistungsfähigen Faserverbundprofile sind auf der Baustelle entweder nicht umsetzbar (z.B. Kleben) oder ineffizient (z.B. Lochleibung). Das große Potential der FKV im Hinblick auf Materialersparnis, CO2- und Massenreduktion sowie deren herausragende statische Eigenschaften können im Bauwesen bislang noch nicht ausgeschöpft werden. Der in diesem Projekt untersuchte Lösungsansatz sieht vor, die Polymermatrix des FKV in den Knotenpunkten der Lastübertragung / Lastausleitung durch eine metallische Matrix zu ersetzten. Somit sind die finalen Bauteile in einem Teilbereich Faser-Metall-Verbunde (oder auch Metall Matrix Composites (MMC)) und ansonsten FKV. Die Verbindung der Teilbereiche erfolgt über die durchgehenden Fasern. Innerhalb des MMC-Bereichs besteht nun die Möglichkeit deutlich höhere Tragfähigkeiten für Lochleibungsverbindungen zu erzielen. Darüber hinaus sind Schweißverbindungen denkbar. Im Rahmen des Projekts wurde ein Herstellungsverfahren entwickelt, das auf dem Thixo-Schmiedeverfahren basiert und es ermöglicht auf endlos lange Carbon- oder Glasfasern partiell eine Aluminiummatrix aufzubringen. Die mittels diesem Verfahren hergestellten Halbzeuge wurden zu Endbauteilen weiterverarbeitet und hinsichtlich ihrer mechanischen und tragstrukturellen Eigenschaften geprüft und bewertet. Die auf dem aktuellen Entwicklungsstand herstellbaren Bauteile ergaben sehr vielversprechende Ergebnisse.

K. Berner, A. Kurpiela
SwichCore - Entwicklung eines neuen brandfesten Kernwerkstoffs für Sandwichpaneele im Bauwesen
Bauforschung, Band T 3210
2009, 106 S., zahlr. Abb., 15 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

Das Ziel des Forschungsprojekts war die Entwicklung neuer brandfester Kernmaterialien für Sandwichelemente. Hierbei hat sich das Forschungskonsortium auf die Entwicklung von Hartschäumen auf Resolharzbasis und zwei Varianten von Hybridschäumen auf EPS-Basis konzentriert. Für diese Materialen wurden umfangreiche Versuchsreihen zur Beurteilung der mechanischen Eigenschaften und des Brandverhaltens durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass hinsichtlich mechanischer Materialeigenschaften alle im Projekt entwickelten und untersuchten Schäume als Kernwerkstoffe für Sandwichelemente direkt, ohne weitere Verbesserung, eingesetzt werden können. Bei der Verwendung dieser Materialien als Kernschichten für Sandwichelemente bestehen hinsichtlich Wärmedämmung und Umweltverträglichkeit ebenso keine Einwände. Die während der Forschungsarbeiten durchgeführten Brandversuche zeigen eine positive Entwicklungsrichtung der Materialien bezüglich der Brandfestigkeit. Vor allem für das im Forschungsprojekt vornehmlich untersuchte Kernmaterial aus Resolschaum wie auch für das SIAC Material, bestehen sehr gute Aussichten, dass diese beiden Materialien nach weiteren kleineren Entwicklungsschritten schon in naher Zukunft als Kernwerkstoffe für Sandwichelemente großtechnisch eingesetzt werden können. Der Vorteil des Resolschaums liegt darin, dass dessen Brandverhalten gegenüber Materialien mit vergleichbarer Wärmedämmung (zum Beispiel Polyurethan) günstiger ist, insbesondere bei der Rauchentwicklung, die ein wichtiges Kriterium bei der Klassifizierung des Brandverhaltens darstellt. Das erwünschte Endergebnis hinsichtlich des Feuerwiderstandsverhaltens von Bauteilen mit den untersuchten Kernmaterialien wurde zwar nicht voll erreicht, viel wichtiger ist aber, dass Grundlagen für weitere, viel versprechende Untersuchungen und Entwicklungen gelegt wurden und die Untersuchung und Entwicklung sowohl im Bereich des Resolschaums als auch im Bereich der Hybridschäume - vor allem für das SIACMaterial fortgesetzt wird. Die brandfeste

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Zeitschriftenartikel

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Netz, Hartmut
Ein Haus aus Lehm. Im Winter warm und im Sommer kühl
Bild der Wissenschaft, 2022

Altun, Deniz
Investigation of the effect of multiple impacts on clinker breakage using the impact bed breakage test
ZKG, 2021

Frenzel, Jörg
Möglichkeiten für einen nachhaltigen, resilienten Schotteroberbau. PSB Technologie auf Schotterverbundbasis.
V+T Verkehr und Technik, 2021

Steinhäuser, Wolfram
Vier typische Schadensbilder. Kautschukbeläge
Boden Wand Decke, 2021

Hotze, Dagmar
Gestern Schutt, morgen Ressource. Nachhaltigkeit (kostenlos)
Bundesbaublatt, 2020

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