As the demand for electrical energy in Europe is constantly increasing, particularly at peak times, the pumped storage power station under construction at Nant de Drance in the canton of Valais has assumed a central position in the new Swiss energy policy. This power station represents an ideal means of storing large quantities of energy, which is generated more and more from wind and solar with their unreliable delivery dependent on meteorological conditions.
This 900 MW project is mostly being constructed underground and fits optimally into an existing hydropower complex. A system of tunnels about 15 km long is being constructed for access to the plant, including the 5.5 km and 9.5 m diameter long main access tunnel, which is being driven by a tunnel boring machine. In parallel to the underground works, the Vieux Emosson dam is being raised by 20 m, which will double the storage capacity of the headwater reservoir.
The core components of the plant are the six 150 MW vario-speed Francis pump-turbines, which will be housed in a machine cavern 184 m long, 52 m high and 32 m wide. Immediately next to the machine cavern are further caverns for the transformers and the gas-insulated switchgear.
The investment costs for the entire project are about 1.8 billion CHF plus interest. Construction works started in 2008 and the six pump-turbines should start operation in stages in 2016 to 2018.
In einer Zeit, in der der Bedarf an elektrischer Energie und insbesondere an Spitzenenergie stetig zunimmt, wird das im Bau befindliche Pumpspeicherkraftwerk Nant de Drance im Kanton Wallis zu einem zentralen Eckpfeiler der neuen schweizerischen Energiepolitik. Das Kraftwerk bildet ein ideales Mittel zur Speicherung von großen Energiemengen, welche mehr und mehr durch die relativ unzuverlässigen, von den meteorologischen Bedingungen abhängenden Quellen Wind und Sonne erzeugt werden.
Dieses 900-MW Projekt wird zu einem großen Teil unter Tage erstellt und fügt sich optimal in einen bereits bestehenden Wasserkraftwerkskomplex ein. Zur Erschließung der Anlage wird ein insgesamt rund 15 km langes Tunnel- und Stollensystem erstellt. Dazu gehört unter anderem ein 5.5 km langer Hauptzugangstunnel mit 9.5 m Durchmesser, der mittels Tunnelbohrmaschine vorgetrieben wird. Parallel zu den Tätigkeiten unter Tage wird die Staumauer Vieux Emosson um 20 m erhöht, wodurch die Speicherkapazität des oberen Stausees verdoppelt wird.
Das Kernstück der Anlage bilden sechs 150 MW Vario-Speed Francis-Pumpturbinen, die in einer 184 m langen, 52 m hohen und 32 m breiten Maschinenkaverne untergebracht sind. Unmittelbar neben der Maschinenkaverne wird eine weitere Kaverne für die Maschinentransformatoren und die GIS-Schaltanlage erstellt.
Die Investitionskosten des gesamten Projektes belaufen sich auf rund 1.8 Mrd. CHF, Bauzinsen dazugerechnet. Die Bauarbeiten haben 2008 begonnen. In den Jahren 2016 bis 2018 sollen die sechs Pumpturbinen gestaffelt in Betrieb genommen werden.

The Koralmbahn railway line between Graz and Klagenfurt is an essential part of the Baltic-Adriatic corridor. The new high-speed rail link will create new capacities and provide much better conditions for environmentally friendly rail goods traffic. The current journey times for passenger traffic will be considerably reduced. The Koralm tunnel with a length of about 32.9 km is the core piece of the new Koralmbahn. The tunnelling work will produce about 5 m m3 of excavated material in the consolidated state. For this reason, work on a programme for the economic and environmentally friendly processing of the material to be excavated from the tunnel has been undertaken since the earliest design phases, the aim being the highest possible degree of recycling and the lowest possible need for tipping.

Die Koralmbahn zwischen Graz und Klagenfurt stellt ein maßgebliches Teilstück im Rahmen des Baltisch-Adriatischen Korridors dar. Mit dieser neuen Eisenbahn-Hochleistungsverbindung werden neue Kapazitäten und deutlich verbesserte Voraussetzungen für den umweltfreundlichen Bahngüterverkehr geschaffen. Im Personenverkehr wird die derzeitige Fahrzeit erheblich reduziert. Der Koralmtunnel stellt mit einer Länge von rund 32,9 km das Kernstück der neuen Koralmbahn dar. Im Zuge des Tunnelbaus fallen im festen Zustand rund 5 Mio. m3 Ausbruchmassen an. Daher wurde bereits seit den frühesten Planungsphasen konsequent an einem Programm für den wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Umgang mit diesem Tunnelausbruchmaterial, mit dem Ziel möglichst hoher Wiederverwendung und möglichst geringem Deponierungserfordernis, gearbeitet.

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Bei im Korrosionsschutz üblichen mit aminischen Härtern vernetzten aromatischen Epoxidharzbeschichtungen können sich infolge Bewitterung Oberflächenschichten mit veränderter chemischer Struktur bilden. Diese können Ursache für unzureichende Haftung nachfolgender Beschichtungen sein. Die Beeinträchtigung der Verbundeigenschaften hängt mit den Bewitterungsparametern zusammen. Prüfverfahren unter Einbeziehung von Freibewitterung weisen deshalb oft eine mangelhafte Reproduzierbarkeit auf. Wichtige Faktoren sind Auslagerungszeitpunkt und Dauer der Bewitterung.
Im vorliegenden Beitrag werden Untersuchungen zum Haftverbund zwischen unterschiedlichen Epoxidharzbeschichtungen mit 2K-Polyurethandeckbeschichtungen beschrieben und auf die besondere Problematik dieser Haftverbundprüfung eingegangen.

Investigation of the adhesion behaviour between exposed 2K-EP coatings and following 2K-PUR coatings - influence of weathering.
During weathering of coatings of aromatic epoxy resins, for corrosion protection usually crosslinked by amine based hardeners, the chemical structure of surface layers might be changed. Therefore the following coating layers can suffer from bad adhesion. The impairment of adhesion between intermediate coat and top coat depends on weathering parameters. So the testing methods, including outdoor exposure, show often insufficient reproducibility. Important parameters are the starting time and duration of weathering.
In this paper investigations of the adhesion between several coatings of epoxy resins and top coats, consisting of 2K-polyurethane are described. Here the special topic is the testing of adhesion between intermediate coat and top coat.

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Zur Charakterisierung der ermüdungsrelevanten Werkstoffveränderungen infolge hochfrequenter Schweißnahtnachbehandlung hat sich der Einsatz von mikromagnetischen Werkstoff- und Spannungsanalysen vorteilhaft gezeigt. Für Standardbauteile hat sich gezeigt, dass die Qualitätssicherung der Nachbehandlung mit höherfrequenten Hämmerverfahren bei Einhaltung der Behandlungsparameter durch eine Sichtkontrolle möglich ist. Das Mikromagnetische Verfahren ermöglicht bei neuen Anwendungsfällen eine Gütekontrolle der Nachbehandlung an Arbeitsproben ·und am Realbauteil.

A measurement technique for inspection of material subsurface changes after mechanical surface treatment.
The micro-magnetic stress and material analysis has shown to be advantageous for characterizing the fatigue related material properties after high frequency post weld treatment. The quality control of standard parts treated by high frequency hammer peeing with the same peening parameters is possible by means of visual inspection. For new applications, the micro-magnetic analysis provides a quality control of post weld treated work samples and real components.

In dem Beitrag wird über Ergebnisse von experimentellen und numerischen Untersuchungen von Knotenverbindungen eines Tripods für Offshore-Windenergieanlagen berichtet. Unter Annahme eines Referenzstandortes in der Ostsee (Kriegers Flak I) und einer Anlagengröße von 2 MW werden dazu repräsentative Berechnungen mit Hilfe von numerischen Modellen vorgestellt. Neben geschweißten Rohrknotenverbindungen werden auch Konstruktionsvarianten in Stahlguss analysiert und für die statischen und dynamischen Beanspruchungen dimensioniert. Im experimentellen Teil wird über die Durchführung und Auswertung von Ermüdungstests an Y-Knoten mit und ohne Schweißnahtnachbehandlung berichtet. Dabei wird die Steigerung der Ermüdungsfestigkeit durch eine Nahtnachbehandlung mittels Ultrasonic Impact Treatment (UIT) bewertet. Die Versuchsergebnisse werden im Anschluss bei einer Neubewertung der Tripodknoten berücksichtigt.

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Für die Weltausstellung EXPO, die am 1. Juni 2000 eröffnet wurde, sind auf dem Messegelände in Hannover zwischen 1995 und 1999 auch vier der derzeit größten Messehallen gebaut worden. Über sie soll hier zusammenfassend berichtet werden.

Die dynamischen Beanspruchungen von Eisenbahnbrücken werden durch fahrende Züge verursacht und wachsen mit steigender Fahrgeschwindigkeit an. Deshalb ist es notwendig, theoretische Modelle von Brücken und fahrenden Zügen zu entwickeln und die Spannungszeitverläufe zu berechnen. Der Beitrag skizziert hierzu Methoden und geht auf dynamische Charakteristiken wie Eigenfrequenzen und Dämfungscharakteristiken ein. Die Ermüdung von Stahlbrücken ist von Spannungsdifferenzen, Konstruktionsdetails und von anderen Parametern abhängig. Die Theorie der Schadensakkumulation und die Bruchmechanik erklären zwar einige Gesichtspunkte des Problems und geben auch die Formeln für die Abschätzung der Brückenlebensdauer, ihre Ergebnisse sind jedoch nicht hinreichend zuverlässig. Für die Baubehörden empfiehlt man deshalb, die Inspektionsintervalle abzuschätzen und so die Sicherheit von Stahlbrücken zu gewährleisten.

Der Beitrag berichtet über eine neuartige Gründungsmethode für Schütt- und Dammkörper, wie beispielsweise Rohstoffhalden oder Verkehrsdämme, auf gering tragfähigen Böden großer Mächtigkeit. Zur Analyse des Trag- und Verformungsverhaltens dieser “selbstregulierenden interaktiven Membrangründung” wurden Zentrifugen-Modellversuche und umfangreiche numerische Berechnungen in Form von globalen Sensitivitätsanalysen und Parameterstudien durchgeführt. Deren Ergebnisse sowie der daraus abgeleitete Ansatz zur Dimensionierung werden im vorliegenden Beitrag vorgestellt. Eine Validierung des entwickelten Ansatzes erfolgt am Ende des Beitrags über eine Vergleichsrechnung mit dem numerischen Modell.

On the load bearing behavior of the self-regulating interactive membrane foundation system
The paper reports on a new foundation system, the self-regulating membrane foundation, for embankments on deep soft soil deposits, such as stockpiles or infrastructure embankments. The load bearing behavior of the system was analyzed by means of centrifuge model tests and comprehensive numerical simulations, such as global sensitivity analyses and parametric studies. The results of those analyses and the derived design approach are presented in the paper. The paper concludes with a validation of the design approach, by comparison with results of the numerical simulation.

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Bei der Bemessung stiftförmiger Verbindungsmittel des Holzbaus gab es im Zuge der Umstellung auf eine neue Normengeneration einen Paradigmenwechsel. Für das einzelne Verbindungsmittel muss eine ganze Reihe von Nachweisen auf der Grundlage einer deutlich verfeinerten Versagenstheorie geführt werden. Zudem wird das Zusammenwirken mehrerer Verbindungsmittel an einem Knotenpunkt mit wesentlich größeren Reduktionsfaktoren belegt, als dies bisher der Fall war.

Dowel type fasteners for timber construction in comparison of design codes.
The change to new design codes for timber constructions led to a paradigm shift in the dimensioning of dowel type fasteners. For the single fastener a series of regulations have to be obeyed on a basis of a much more detailed theory of failure. In addition to this the interaction of fasteners in a joint is backed with much higher reduction factors than before.

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Beim Abbruch und bei der Sanierung von Gebäuden und Verkehrswegen fallen große Mengen Baureststoffe an, allgemein als "Bauschutt" bezeichnet. Die Verwertung, Behandlung und Lagerung von Bauschutt hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Im folgenden wird über die Neuerrichtung einer Bauschutt-Recyclinganlage und einer Anlage zur Sortierung und Aufbereitung von Holz, Restholz und Altholz berichtet. Die Anlagen wurden teilweise im Bereich eines ehemaligen Baggersees gegründet. Die bautechnisch interessantesten Aufgaben stellten die durch Brecher, Hacker und Vibrorinnen dynamisch beantspruchten Unterbauten dar. Aber auch die hohen immissionsschutzrechtlichen Auflagen, die Größe der Anlage und die Qualität der Endprodukte zählen zu den Besonderheiten der Bauvorhaben.

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Spröde Versagensformen, wie das Versagen querkraftunbewehrter Bauteile, sind nur schwer prognostizierbar. Allerdings kann das beginnende Versagen infolge Querkraft durch die Bildung von Schubrissen charakterisiert werden. Vergleicht man die Schubrissweite zu einer bestimmten Last, so zeigen sich im Versuch bei geringer querkraftbewehrten Balken deutlich größere Rissweiten. Die Beobachtung der Aufweitung des initialen Schubrisses beinhaltet folglich ein Potenzial zur Ableitung eines Bewertungskriteriums für die Art des sich einstellenden Schubversagens.
Im Beitrag wird ein Verfahren zur kontinuierlichen Nachverfolgung der Rissaufweitung anhand einer digitalen Bildanalyse und dessen Anwendung vorgestellt. Der aufgehende Schubriss wird dafür mit einer konventionellen Spiegelreflexkamera in vorgegebenem Intervall während des Belastungsversuchs fotografiert. Zur Rissidentifizierung werden Segmentierungsverfahren aus der Bildverarbeitung kombiniert und ein Binärbild erzeugt, in dem gerissene Bereiche weiß erscheinen. Bei bekannter Auflösung kann anhand der Rissanteile auf die Rissweite geschlossen werden.

Digital detection of crack width and crack widening velocity
Up to now a sound criterion to assess the type of shear failure of reinforced concrete structures precisely is lacking. Comparing the shear crack widths of common single span concrete beams of different reinforcement ratios at an equal load level, low reinforced beams show significantly wider cracks. In cases of highly shear reinforced beams a moderate crack widening velocity comes allong with load increase while low shear reinforced beams possess an accelerated crack widening velocity accompanied by a minor load increase. Hence, investigation of the crack widening velocity holds potential to derive criteria to judge the expected brittleness of shear failure. In a first step to determine the crack width, digital images are continuously taken at predetermined time instants from concrete specimen and are analysed using mathematical software. Monitoring a predefined region in known size, the crack width is gained counting picture elements which are belonging to the crack. Employing digital image processing, the picture matrix is converted into a binary one where cracked areas appear white and uncracked black. The contribution introduces the main concept and first results of the evaluation routine applied to laboratory tests.

Die Stahlbeton-Forschung und -Normung basiert auf der Stabwerksstatik. Damit werden die besonderen Eigenschaften des Baustoffs Beton nicht adäquat berücksichtigt und genutzt. Durch falsch geführte Hauptbewehrung werden Zugspannungen hervorgerufen, die durch zusätzliche Bewehrung (Bügel) aufgenommen werden müssen. An diversen Tragelementen wird gezeigt, wie durch die an den Zugtrajektorien orientierte Armierungsführung wesentlich kostengünstigere und umweltfreundlichere Bauwerke erstellt werden können.

Too much steel in concrete structures? - Reinforced concrete - 120 years worldwide success on the basis of an incorrect approach
The reinforced concrete research and standardization are based on the structural analysis of truss models. Thus, the special properties of the building material concrete are not taken into account and no adequate approach is found. Improperly performed main reinforcement causes tensile stresses, whereby additional reinforcement (stirrups) has to be included. At various structural elements is shown how much more cost effective and environmentally friendly buildings can be created by means of the reinforcement oriented to the tension trajectories.

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Risse in Stahlbeton- und Spannbetontragwerken führen zu einem Steifigkeitsverlust, der die statischen und dynamischen Eigenschaften der jeweiligen Struktur beeinflusst. Eine klassische Methode zur Bestimmung statischer Kennwerte sind Probebelastungen, bei denen gemessene Verformungen mit rechnerischen Werten abgeglichen werden und somit einen Rückschluss auf die Tragfähigkeit der Struktur ermöglichen. Bei Bauwerken wie Brücken können derartige Tests sehr kosten-, zeit- und materialaufwändig sein und erfordern häufig eine längerfristige Sperrung. Des Weiteren müssen die gemessenen Verformungen vor Ort durch erfahrene Ingenieure überwacht werden, um gegebenenfalls bei Überschreiten kritischer Werte den Test abzubrechen. Auch die dynamischen Eigenschaften von Strukturen werden maßgeblich durch die Steifigkeit beeinflusst und können in vielen Fällen schnell und mit wenig Aufwand bestimmt werden. Im Rahmen dieses Aufsatzes werden die Ergebnisse statischer und dynamischer Untersuchungen zur Zustandsbewertung, durchgeführt an Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen im Labor und an einer schrittweise geschädigten Spannbetonbrücke, hinsichtlich ihrer Sensibilität auf Schäden und Handhabbarkeit in der praktischen Anwendung gegenübergestellt.

Comparison of Static and Dynamic Methods to Assess the State of Reinforced and Prestressed Concrete Structures
Cracks in reinforced and prestressed concrete structures lead to a reduction in stiffness and therefore to an influence on the static and dynamic properties. A conventional method to assess the static characteristics are static load tests which enable to correlate measured deformations with calculated values and to draw conclusions about the loading capacity. In case of bridges, these tests can be very cost-intensive and time-consuming and often require a closure of the bridge. Furthermore the measured deformations have to be examined in situ, in order to abort the test if the deformations exceed critical values. As well, the dynamic properties are affected by changes in stiffness and in many cases they can be quickly determined without large effort. Within this article the results of static and dynamic tests with laboratory reinforced and prestressed concrete structures and tests on a gradually damaged prestressed concrete bridge are presented. The results are compared with regard to the sensitivity of the different methods to damage.

Over the last few decades, pronounced changes of mountain environments during exceptionally warm summers have raised strong awareness towards changing cryospheric conditions in high mountain areas. Alpine regions are considered particularly sensitive to climate change, observations as well as projections report a significantly higher temperature rise in comparison to lowland areas. Rising sub-zero temperatures were demonstrated to alter rock- and ice-mechanical strength, namely compressive and tensile intact rock strength, friction, ice creep and fracturing of rock-ice interfaces as well as elastic moduli. So far benchmark studies have only investigated the impact on rock masses irrespective of the interaction with high-alpine infrastructure. This study investigates the interconnection between a high-alpine cable car station and its permafrost-affected surroundings. For engineering applications, the understanding of the state of natural systems is combined with numerical modelling of interactions between constructions and their frozen subsoil. This enables an improved design of high-alpine infrastructures in the long run.

Auf dem ehemaligen Fabrikareal der Stamm Bau AG, dem Schorenareal in Arlesheim, entwickelt und realisiert die uptown Basel AG in unmittelbarer Nähe zum Wirtschaftszentrum Basel einen modernen Campus. Das Ziel ist, auf dem neuen Campus einen führenden Standort der Schweiz für die Industrie 4.0 zu etablieren. Der erste Bau von mehreren Gebäuden steht aktuell kurz vor Fertigstellung der Rohbauarbeiten. Das zukunftsfähige Gebäude soll für Mieter mit automatisierten Arbeits- und Produktionsprozessen zur Verfügung stehen und dafür möglichst flexibel und modular ausbaubar sein. Das Erdgeschoss ist weitgehend stützenfrei - die darüberliegenden drei Geschosse werden mithilfe von Fachwerkträgern abgefangen. Die über alle Seiten überstehenden Teile der zwei oberen Geschosse werden über außen liegende Fachwerke getragen. Ohne den Einsatz von Stahl als maßgeblichen Gestaltungsfaktor des Tragwerks wäre dies alles nicht in der vorliegenden Form möglich.

The first building of the new campus in Arlesheim - a competence centre for industry 4.0
On the former site of Stamm Bau AG, the Schorenareal in Arlesheim, uptown Basel AG is developing and realising a modern campus in the immediate vicinity of the economic centre Basel. The aim is to establish a leading swiss location for industry 4.0 on the new campus. The first construction of several buildings is currently nearing completion. The sustainable building is to be available for tenants with automated work and production processes and should be as flexible and modular as possible. The ground floor is almost column-free - the three floors above are supported by truss girders. The parts of the two upper floors that overhang on all sides are supported by external trusses. Without the use of steel as the decisive structural design factor, none of this would be possible in its present form.

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