Entwicklung des energiesparenden Bauens
Referenzprojekte aus der Forschung seit 1984
2020, ca. 280 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Instandsetzung des Blauen Turms in Bad Wimpfen
Tagungsband zum Kolloquium am 17. Mai 2019 in Bad Wimpfen
Aktuelle Forschung an Kulturdenkmalen.
2019, 127 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Während des ganztägigen Kolloquiums werden die Ergebnisse umfangreicher Voruntersuchungen zu Material und Mauerwerksaufbau des Blauen Turms in Bad Wimpfen vorgestellt. Das zum Teil noch romanische Kalksteinmauerwerk des Turms aus der Stauferzeit hat durch wiederholte Brände und Wiederherstellung des oberen Turmhelms mehrfache, statisch relevante Veränderungen erfahren. Seit etwa 1851 wird von Rissbildungen im romanischen Mauerwerk berichtet, die im Laufe der Zeit stark zugenommen haben, sodass Anfang der 1970er-Jahre eine umfangreiche Sanierungsmaßnahme mit Mauerwerksinjektionen und weiteren statischen Sicherungsmaßnahmen stattgefunden hat. In der Folgezeit sind jedoch erneut umfangreiche, statisch bedingte Rissbildungen eingetreten, deren Ursachen noch weitgehend unklar geblieben sind. Ab 2012 wurde in einem interdisziplinären Team den Schadensursachen systematisch nachgegangen. Archivrecherche, eine grundlegende Untersuchung des vorliegenden Mauerwerksaufbaus, vielfältige Materialuntersuchungen und verschiedene statische Modellberechnungen des Mauerwerks und seiner Beanspruchung wurden in Kombination mit einem vorgeschalteten aufwendigen Testprogramm zum derzeit durchgeführten Instandsetzungskonzept zusammengeführt. Ein seit Beginn der Untersuchungen eingebautes instrumentiertes Monitoringsystem überwacht äußere Einflüsse und die Veränderungen der Geometrie am Turm auch während der Instandsetzungsmaßnahmen.

Barbara Köhler
Auswirkungen der Wahrnehmung von Markierungskonstellationen auf das Fahrverhalten in Arbeitsstellen auf Bundesautobahnen
Veröffentlichungen des Institutes für Straßen- und Eisenbahnwesen der Universität Karlsruhe, Band 61
Dissertationsschrift
2019, 242 S., graph. Darst. 210 mm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

Mit einem dreistufigen Untersuchungskonzept, bestehend aus einer Onlinebefragung, Probandenfahrten mit einem Versuchsfahrzeug und mehreren Fahrsimulationen, wird die Wahrnehmung sowie das Fahr- und Blickverhalten in Arbeitsstellen längerer Dauer auf Bundesautobahnen analysiert. Die gewonnenen Erkenntnisse sind in einem Modellansatz zusammengeführt, der es ermöglicht, in Abhängigkeit von den eingesetzten Arbeitsstellenelementen die Position im Fahrstreifen abzuschätzen.

Bionisch bauen
Von der Natur lernen
2019, 208 S., w. 16 SW- u. 2018 Farbabb. 245 mm, Hardcover
Birkhäuser Berlin

 

 

Bionik ist ein faszinierendes Grenzgebiet zwischen Grundlagenforschung und praktischer Anwendung, zwischen Architektur und Biologie: Die Analyse biologischer Konstruktionen kann zu verblüffenden technischen Lösungen führen. Das Buch verfolgt an einer Vielzahl von Beispielen den Weg von der Erkenntnis, wie etwas funktioniert, über die Abstraktion in Computermodellen und den Bau erster Prototypen bis zur funktionierenden Fertigung und Produktion.

Stephan Müller
Ein Beitrag zum Energiedissipationsvermögen von Betonschrauben
Karlsruher Reihe Massivbau, Baustofftechnologie, Materialprüfung, Band 85
Dissertationsschrift
2019, 378 S., graph. Darst. 240 mm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

Bei der seismischen Bemessung von nichttragenden Bauteilen wird die Energiedissipation der Befestigungsmittel nur vereinfacht über einen tabellierten Verhaltensbeiwert berücksichtigt. Vor diesem Hintergrund wird das zyklische Trag- und Dämpfungsverhalten von Befestigungsmitteln, speziell von Betonschrauben untersucht und ein duktiler Schraubanker entwickelt. Zudem wird ein Ansatz vorgestellt, wie die Energiedissipation von Befestigungsmitteln über einen Verhaltensbeiwert ermittelt werden kann.

Verbesserung der akustischen Eigenschaften von Sporthallenböden
Forschungsprojekt im Auftrag des Bundesinstitutes für Sportwissenschaft (BISp) Bonn. Durchgeführt an der Universität Stuttgart, Lehrstuhl für Bauphysik
2018, 116 S., 48 farb. Abb. u. Fotos, 3 Tab. 21 cm, Softcover
Sportverlag Strauß

 

 

Bei der Nutzung von Sporthallen kann es zu hohen Schallpegeln kommen, die zu gesundheitlichen Belastungen, zur Beeinträchtigung der Kommunikation sowie zur Gefährdung der Sicherheit führen können. Mit dem Forschungsvorhaben wurden erstmalig in umfassender Form die akustische Charakterisierung und Gestaltung von Sporthallenböden behandelt. Die Messergebnisse umfassen neben Materialeigenschaften der untersuchten fünf Bodensysteme Daten zur Schallabsorption, Schallabstrahlung und Körperschallübertragung. Es wird betont, dass bei der Nutzung von Sporthallen die Akustik nur eine, wenn auch wesentliche Dimension ist. Die akustische Verbesserung von Sportböden muss jedoch immer im Kontext einer ganzheitlichen Gestaltung gesehen werden. Der ganzheitliche Blick sollte dabei auch die kombinierte Betrachtung mit der typischen Geräuschentwicklung und der Raumakustik in Sporthallen einschließen.

Karin Gruhler, Clemens Deilmann
Materialaufwand von Nichtwohngebäuden - Teil II
Wissenschaft, Band 48
Methodisches Vorgehen, Berechnungsverfahren, Gebäudedokumentation
2017, 105 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der Gebäudebestand ist ein gewaltiges Materiallager, das sich durch Neubautätigkeit und Abbruchaktivitäten stetig weiterentwickelt. Jährlich fließen Baumaterialien in das Gebäudemateriallager ein und Bauschuttmassen verlassen es. Um diese stetigen Materialflüsse ressourceneffizient zu gestalten, sind Kreislaufführungen sinnvoll. Abbruchmaterialien sollten soweit wie möglich recycelt und in Neubaumaterialien integriert werden. Durch gezieltes Recycling sind erhebliche Primärrohstoffeinsparungen möglich. Das Recyclingpotenzial ist jedoch materialabhängig. Jedes Baumaterial hat spezielle Sammel- und Aufbereitungstechnologien, und es ist wichtig zu wissen, wie das Gebäudemateriallager und seine Abbruchmassen zusammengesetzt sind. Solche Informationen liegen für Wohngebäude bereits vor, bei den Nichtwohngebäuden steht der Aufbau einer entsprechenden Datenbasis noch am Anfang. Im Band 45 der "Reihe Wissenschaft" wurden bereits für acht verschieden genutzte Nichtwohngebäudearten Materialkennwerte erarbeitet und dokumentiert. Die Veröffentlichung ergänzt die Nichtwohngebäudedokumentation um weitere fünf Nutzungsarten, die mit insgesamt 100 Repräsentanten bzw. Bauobjekten hinterlegt sind.

F. Schmidt-Döhl, L. Franke, C. Jehn
Nachträgliche Alkaliaufnahme der Betondecken von Verkehrswegen und der Prüfkörper in Performance-Tests infolge von Taumittel-Beaufschlagung. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3330
2016, 52 S., 26 Abb. u. 43 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Straßenbau besteht durch ein hohes Verkehrsaufkommen die Forderung nach dauerhaften Fahrbahndecken, die einer hohen Belastung standhalten. Fahrbahndecken aus Beton sind hierbei gegenüber Asphaltdecken im Vorteil. Zudem gewährleistet die Helligkeit der Betone eine erhöhte Verkehrssicherheit. Jedoch gibt es auch Nachteile, die dieser Baustoff mit sich bringt und die in Form von Schäden und damit verbundenen Kosten manchmal erst nach Jahren ans Licht gelangen. Der in den Medien in diesem Zusammenhang verwendete Begriff ?Betonkrebs? bezeichnet Schäden auf Grund einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR). In Deutschland stehen 350 km Autobahnfahrbahn unter Verdacht an dieser ?Krankheit? zu leiden. Betonfahrbahndecken sind Bedingungen ausgesetzt, die eine schädigende AKR begünstigen: Feuchteeinwirkung, Zufuhr von Alkalien durch Streusalze im Winter sowie große lastabhängige Beanspruchungen. In Performance-Prüfungen konnte durch Alkalizufuhr von außen die schädigende Wirkung von Natriumsalzen gezeigt werden. Alkalien in Betonen reagieren unter bestimmten Voraussetzungen mit reaktionsfähiger Kieselsäure aus der Gesteinskörnung zu einem Gel, welches sich unter Volumenzunahme bildet und so zu erheblichen Schäden in Bauwerken führt (Alkali-Kieselsäure-Reaktion). Bereits seit 1974 existiert in Deutschland eine Richtlinie zur Vermeidung solcher Schäden. Trotz dieser Vorkehrungen stellt die Alkali-Kieselsäure-Reaktion gerade im Betonstraßenbau ein Problem dar, denn durch Streusalze werden im Winter von außen zusätzliche Alkalien zugeführt. Die dynamische Beanspruchung der Fahrbahndecken erzeugt außerdem Pumpeffekte und dadurch beschleunigte Transportprozesse im Inneren des Betons. Ziel des Forschungsprojektes ist es, die Anreicherung des Alkaligehaltes im Bindemittel der Betone infolge von Taumittel-Beaufschlagung zu ermitteln. Dazu werden Bohrkerne aus alkaligeschädigten Betonfahrbahnen entnommen und untersucht. Mit einem neu entwickelten Analyseverfahren wird das Na2O-Äquivalent des Bindemittels in verschiedenen Tiefen der

P. Schießl, D. Strehlein, A. Spengler
Einordnung von Bauteilen in die Expositionsklassen XF 2 und XF 4
Bauforschung, Band T 3326
2016, 127 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In DIN 1045-2 ist für taumittel- und frostbeanspruchte horizontale Flächen mit hoher Wassersättigung (z.B. Verkehrsflächen, Fahrbahndecken) eine Ausführung des Betons nach den Grundsätzen der Expositionsklassen XF 4 und XD 3 vorgeschrieben. Nach den Erläuterungen zu dieser Norm (Heft 526 des DAfStb) ist dagegen für überdachte Flächen, wie sie z.B. bei Parkdecks vorliegen, ?in der Regel? nur ?eine Einstufung in XF 2 erforderlich?. Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, die Grundlage dieser Regelung zu überprüfen und damit die Unsicherheiten, die aus den Erläuterungen zu dieser Norm kommen können, zu beseitigen. Für die Untersuchungen wurden zwei Parkhäuser ausgewählt, die in die Beschreibung des Heftes 526 des DAfStb fallen. Beide Parkhäuser wurden nach der zu erwartenden Expositionsbelastung in unterschiedliche Bereiche eingeteilt. Die Einteilung der Parkdecks erfolgte zunächst in Bereiche mit niedrigem bzw. hohem Feuchte bzw. Tausalz-Aufkommen (wenig bzw. stark frequentierte Bereiche des Parkhauses, Parkplatz bzw. Fahrspur). Des Weiteren wurden Bereiche nach den zu erwartenden auftretenden Mikroklimata (Anzahl der Frost-Tau-Wechsel, Temperaturunterschiede Max/Min) unterschieden. Es zeigte sich, dass sich offensichtlich bei überdachten Flächen durch das fehlende Auswaschen durch Regen Tausalze im Porengefüge des Betons anreichern. Im gesamten Parkhaus A müssen die Chloridgehalte in der Tiefe von 10-30 mm bereits als kritisch eingestuft werden. Die Einfahrtsbereiche der Parkhäuser wiesen innerhalb des untersuchten Zeitraumes erwartungsgemäß eine höhere Feuchtebelastung auf als das Bauteilinnere. Die Bereiche, die der Witterung ausgesetzt waren, wiesen ebenfalls eine hohe Feuchtebelastung auf. Da es bei großen horizontalen Flächen seitens der Bauausführung zu unplanmäßigen Vertiefungen kommen kann, bei denen das Wasser nicht abläuft, erscheint es nicht sinnvoll, insgesamt dem Bauteil eine mäßige Wassersättigung zuzuordnen, sondern immer eine hohe. Die Auswertung der Temperaturdifferenzen anhand von Klimadaten des

Lutz Franke, Sabine Opeldus
Einfluss der eingesetzten Sande auf die Einstufung von Gesteinskörnung hinsichtlich der Alkalireaktivität mit Verfahren der Alkali-Richtlinie. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3327
2016, 145 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel der Untersuchungen war es, die Aussagen über den Einfluss von als inert bezeichneten Sanden näher zu untersuchen. Sowohl beim Mörtelschnelltest (Alternativverfahren) wie im Nebelkammer-Verfahren nach Teil 3 der Richtlinie als auch beim 60 Grad C Betonversuch-Verfahren des Anhanges werden Sande für die Herstellung der Prüfkörper eingesetzt, und zwar in einem Anteil von circa 1/3 der gesamten Gesteinskörnung der jeweiligen Mischung. Die Untersuchungsergebnisse zeigen nun, dass ein Teil der als inert unterstellten Sande tatsächlich alkalireaktive Bestandteile enthalten und bisher nicht bekannt ist, ob und gegebenenfalls in welchem Umfang die Prüfergebnisse und damit die Einstufungen der Gesteinskörnungen durch eine eventuelle Alkalireaktivität des Sandanteils beeinflusst wird. Im Falle einer verfälschenden Wirkung durch einen eingesetzten Sand könnte daher ein und dieselbe zu beurteilende Gesteinskörnung in unterschiedlichen Prüflaboren unterschiedlich eingestuft werden, weil von Prüflabor zu Prüflabor unterschiedliche ?inerte? Sande eingesetzt werden dürfen. Es wurden 17 Sande in die Untersuchungen einbezogen. Ermittelt bzw. dokumentiert wurde das Aussehen der Körnung und die Korngrößenverteilung, die petrographische Zusammensetzung, der Kristallinitätsindex und die Phasenzusammensetzung mittels Röntgenbeugung. Zur Charakterisierung einer eventuellen Reaktivität erfolgte die Prüfung nach Teil 2 der AKR-Richtlinie sowie mit den Schnellprüfverfahren (Referenzprüfverfahren, Alternativverfahren und BTU-Schnelltest). Danach zeigten einige der Sande ein nennenswertes reaktives Potential. In den anschließend durchgeführten Nebelkammer-Versuchen bei 40 Grad C nach der aktuellen Alkali-Richtlinie Teil 3 wiesen die Betone als Hauptbestandteile 2 inerte Gesteine auf, während der 30 prozentige Sandanteil aus reaktiven und nicht reaktiven Sanden zum Vergleich ausgewählt wurde. Nach der laut Alkali-Richtlinie vorgesehenen maximalen Einlagerungszeit von 9 Monaten waren alle Gesteinskörnungen als nicht alkalireaktiv bzw. nac