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.

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.

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.

Sharing-Ansätze für Wohnen und Quartier
Nachhaltigkeitstransformation, kollaborative Konsummodelle und Wohnungswirtschaft
2018, 382 S., 121 Abb. u. 11 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Cluster-Wohnungen, Coworking Spaces, Shared Mobility - Sharing-Ansätze gelten als Zukunftstrend in der Wohnungswirtschaft und bieten zugleich zahlreiche Ansatzpunkte für eine nachhaltige Quartiersentwicklung. Doch wie sieht die Umsetzung in der Praxis der Wohnungswirtschaft in Deutschland aus? Lassen sich soziale gemeinsam mit ökologischen und ökonomischen Anforderungen der Nachhaltigkeit durch neue Modelle der Share Economy realisieren? Und welche Treiber und Hemmnisse der Transformation gibt es? Zahlreiche Praxisbeispiele zeigen, wie Sharing bereits vielfältig in Wohnkonzepte eingeflossen ist. Handlungsfelder sind etwa Wohnen, Wohnumfeld, Energie und Mobilität. Wohnungsunternehmen unterstützen Mieterinnen und Mieter, wenn sie kollaborative und nachhaltige Konsummodelle entwickeln. Sharing kann hier in vielen Fällen eine Win-win-Situation für Unternehmen und Mieterschaft bieten, zum Beispiel wenn mithilfe gemeinschaftlich nutzbarer Räume und optimierter Grundrisse niedrigere Wohnkosten möglich sind. Für manche Sharing-Innovation ist es jedoch notwendig, dass sich die Denk- und Verhaltensmuster bei Unternehmen wie Mieterschaft verändern. 25 Beiträge aus Wissenschaft und Praxis bieten einen breiten Einblick in das Themenfeld Wohnen und Share Economy. Darin wird unter anderem diskutiert, welche Wirkungen von Sharing-Ansätzen ausgehen und inwiefern sie die Transformation zu einer nachhaltigen Stadtentwicklung beflügeln können.

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.

H. W. Reinhardt, G. Volland
Eindringverhalten von Biodiesel in Beton
Bauforschung, Band T 3328
2016, 63 S., 23 Abb. u. 39 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Rahmen dieser Arbeit galt es das Eindringverhalten von Biodiesel in Beton unter besonderer Berücksichtigung der potentiellen betonangreifenden Eigenschaften von Biodiesel zu untersuchen. Beton wird durch eine Reihe organischer Verbindungen wie z.B. organische Säuren, Phenole in der Regel lösend angegriffen. Im Rahmen des Vorhabens galt es zu untersuchen, ob und unter welchen Bedingungen Betone mit Inhaltsstoffen und Abbauprodukten von Biodiesel reagieren, so dass lösende und/oder treibende Betonkorrosion als Folge einer Beaufschlagung von Betonen mit Biodiesel zu erwarten ist. Bei Beton handelt es sich um ein komplexes zweiphasiges alkalisches Medium, dessen reaktive Alkalität primär als wässrige Phase im Porensystem des Betons vorliegt (Porenwasser). Das Porensystem des Betons ist gleichzeitig der Transportweg für eindringende Flüssigkeiten. Sofern am Transportprozess beteiligt, ist die Alkalität der Gelphase der Gelporen relevant. Daneben sind in Beton potentiell alkalisch wirkende Inhaltsstoffe vorhanden (z.B. Portlandit), die bei Kontakt mit Wasser oder anderen lösenden polaren Verbindungen wirksam werden können.

W. Brameshuber, A. Rahimi, F. Weise
Tiefenabhängige Feuchtemessung in Betonbauwerken - Vergleichende Untersuchungen mit der Multiring-Elektrode und dem Kernspinresonanz-Verfahren. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3329
2016, 72 S., 46 Abb. u. 9 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die realitätsnahe Bewertung der Frostbeanspruchung eines Betonaußenbauteils erfordert eine möglichst genaue Kenntnis des zeitlichen Verlaufs der örtlichen Temperatur- und Feuchteverteilung im Bauteil in Abhängigkeit von den äußeren hygrothermischen Einwirkungen. Im Rahmen mehrerer Forschungsvorhaben ist zu diesem Zweck die Multiring-Elektrode (MRE) bereits vielfach bei verschiedenen Bauwerken eingesetzt worden. So ermöglicht diese eine indirekte Feuchtemessung über den Elektrolytwiderstand des Betons. Durch Kalibrierversuche werden die Widerstände in Feuchtegehalte umgerechnet, wobei jedoch eine Vielzahl an Einflüssen für eine exakte Berechnung berücksichtigt werden muss. Exemplarisch sei hier der Einfluss des Salzes auf den Elektrolytwiderstand genannt. Die Bewertung der Güte der MRE-Messungen ist Gegenstand dieses Forschungsvorhabens. Zu diesem Zweck wurden vergleichende Messungen mit dem Kernspinresonanzverfahren durchgeführt. Mit dem Kernspinresonanzverfahren, auch als Nuclear Magnetic Resonance (NMR) bezeichnet, können bindungsspezifisch die im Beton enthaltenen Wasserstoffkerne und somit indirekt der Wassergehalt quantitativ ermittelt werden. Man nutzt dabei den Effekt, dass die Wasserstoffkerne im Beton bei angelegtem Magnetfeld und zusätzlicher Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen bei bestimmten Frequenzen in Resonanz versetzt werden. Dieses Phänomen wird als Kernspinresonanz bezeichnet. Der Vorteil der NMR-Methode gegenüber dem MRE-Verfahren besteht einerseits in der höheren Tiefenauflösung bis an die Baustoffoberfläche sowie andererseits in der Unempfindlichkeit gegenüber dem im Wasser des Betons gelösten Salz. Die Vergleichsuntersuchungen erfolgten an zwei Bauwerken, an denen bereits seit mehreren Jahren die kontinuierliche Feuchtemessung mittels MRE durchgeführt wird. Dabei handelt es sich um den Gäubahntunnel in Stuttgart und die Schleuse Hohenwarthe bei Magdeburg. Die Untersuchungen wurden in drei Arbeitsschritten durchgeführt.

Manfred Curbach, Anett Brückner, Regine Ortlepp, Sabine Wellner, Silke Scheerer
Untersuchungen zur Querkraftverstärkung mit Textilbeton unter nicht vorwiegend ruhender Beanspruchung. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3332
2016, 146 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurden zehn Plattenbalken bezüglich ihrer Querkrafttragfähigkeit unter vorwiegend ruhender und nicht vorwiegend ruhender Belastung geprüft. Ziel der experimentellen Untersuchungen war es, tragfähigkeitsrelevante Auswirkungen einer nicht vorwiegend ruhenden Beanspruchung aufzuzeigen, die den Stahlbeton, die textilbewehrte Verstärkungsschicht oder den Verbund zwischen Stahlbeton und Verstärkung betreffen können. Die dynamische Beanspruchung wurde in Form einer Schwellbelastung mit zwei Millionen Lastwechseln mit einem Dauerlastanteil von 80 Prozent und einer Schwingbreite von 30 Prozent - beide Größen bzgl. des Gebrauchslastniveaus - aufgebracht. Die Höhe des Dauerlastanteils und der Schwingbreite wurden basierend auf der Bruchlast des statisch geprüften Referenzversuches festgelegt. Die Querkrafttragfähigkeit der Plattenbalken war nach dem Aufbringen der Verstärkungsschicht generell höher als die des ursprünglichen Stahlbetonbalkens, obwohl die Verstärkungsschicht allein über den Haftverbund am Steg der Plattenbalken verankert war. Traglastmindernde Einflüsse der Schwellbeanspruchung konnten anhand der geprüften Bruchlasten nicht festgestellt werden. Mittels photogrammetrisch gemessener Stegverformungen konnte die vermutete höhere Dehnsteifigkeit des Steges als Folge der Verstärkung bestätigt werden. Der Nachweis der veränderten Steifigkeitsverhältnisse im Steg erfolgte dabei anhand der Rissbreiten bzw. der Neigung der Hauptstauchungen. Der E-Modul der Zugstreben steigt sowohl durch den höheren Schubbewehrungsgrad des Steges als auch durch das unterschiedliche Spannungs-Dehnungs-Verhalten von Stahl- und Textilbeton, wobei die Stahldehnungen aufgrund des nicht vorhandenen Fließvermögens der textilen Bewehrung oberhalb der Streckgrenze der Bügelbewehrung begrenzt werden. Die Schwellbeanspruchung hat weder bei den Rissbreiten noch beim Neigungswinkel der Hauptstauchung zu erkennbaren Auswirkungen geführt. Es wurde keine plastische Zunahme der Rissbreiten zwischen der Anfangs- und d