Der Vergleich der neuen Erdbebengefährdungskarten für die Schweiz, Deutschland, Österreich und für Frankreich, die für die Nationalen Anhänge zum Eurocode 8 entwickelt wurden, ist Gegenstand dieser Studie. Die vorgestellte gemeinsame Karte überdeckt den südlichen Teil Deutschlands samt angrenzender Gebiete der genannten Nachbarländer. Die Parametrisierung der Karte erfolgt für die Spitzenbodenbeschleunigung, für eine mittlere Wiederholungsperiode von 475 Jahren, für Medianwerte und für einen Untergrund mit einer mittleren Scherwellengeschwindigkeit der obersten 30 m von 800 m/s. Entlang des Grenzverlaufs zwischen Deutschland und den südlichen Nachbarländern zeigen die Konturlinien der unabhängig voneinander berechneten Erdbebengefährdungskarten insgesamt eine erstaunlich gute Übereinstimmung. Das gilt insbesondere für Gebiete relativ erhöhter Erdbebengefährdung. Diese gute bis sehr gute Übereinstimmung kann als Indiz für die Belastbarkeit der Einschätzungen angesehen werden.

Comparison of the new seismic hazard maps of Switzerland, Germany, Austria and France for the National Annexes to Eurocode 8
The comparison of the new seismic hazard maps for Switzerland, Germany, Austria and France, which were developed for the National Annexes to Eurocode 8, is the subject of this study. The presented common map covers the southern part of Germany together with adjacent areas of the mentioned neighbouring countries. The map is parameterised for peak soil acceleration (PGA), for a mean return period of 475 years, for median values and for a subsoil with a mean shear wave velocity of the uppermost 30 m of 800 m/s. Along the boundary between Germany and its southern neighbours, the contour lines of the independently calculated seismic hazard maps show an astonishingly good overall agreement. Slightly more significant deviations are only observed for areas with lower seismic hazard. This good to very good agreement can be seen as an indication of the resilience and thus realistic assessments.

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Zeitweise fließfähige selbstverdichtende Verfüllbaustoffe (ZFSV) sind Verfüllbaustoffe aus Böden und Baustoffen, die nur unter dem Einfluss der Schwerkraft in Hohlräume fließen und nach einem definierten Zeitraum den Anwendungen entsprechende physikalische Eigenschaften aufweisen. Im Leitungsbau kommen ZFSV zum Einsatz, um bei der offenen Bauweise den Graben zu verfüllen. Vorbehalte gegenüber der Übertragbarkeit vorhandener Berechnungsmethoden für die Rohrstatik und die dauerhafte Gewährleistung der Wiederaushubfestigkeit führten zu einem bis heute andauernden Akzeptanzproblem dieser Verlegemethode im Fernwärmeleitungsbau. Da sich Fernwärmeleitungen nach der Installation infolge eines thermischen Belastungskollektivs im Betrieb ausdehnen, interagieren diese Leitungen immer mit dem anstehenden Bettungsmaterial. Mit dem vorliegenden Aufsatz wird ein Einblick in den Stand des Wissens gegeben und ein vereinfachter Berechnungsansatz vorgeschlagen, der neben deutlich komplexeren Modellen steht und daher die Möglichkeit bietet, aufgrund der Einfachheit Akzeptanzprobleme zu überwinden.

On the use of ZFSV in district heating pipeline construction
Temporarily flowable self-compacting backfill materials (ZFSV) are backfill materials made of soils and building materials that only flow into cavities under the influence of gravity and after a defined period of time exhibit the physical properties appropriate to the application. In pipeline construction, ZFSV are used to backfill the trench. Reservations regarding the transferability of existing calculation methods for pipe statics and the reliability of the ability for re-excavation led to a problem of acceptance of this installation method in district heating pipeline construction that continues until today. As district heating pipes expand during operation after installation due to thermal loads, these pipes always interact with the bedding material. In this paper an overview of the state of the art is given and a simplified calculation approach is proposed, which stands next to much more complex models and therefore offers the possibility to overcome acceptance problems due to its simplicity.

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Die öffentliche Diskussion zur Energiewende findet oftmals ausschließlich im Kontext elektrischer Energie statt. Gerade im Industriesektor spielt jedoch auch die thermische Energie eine wesentliche Rolle. Entgegen einem rein dogmatischen Ansatz Energie zu “sparen”, geht es darum, das Energiesystem als Ganzes zu verstehen und energetische Abhängigkeiten zu erkennen. Leitidee des Forschungsprojekts ETA-Fabrik ist es, die richtige Energieform (Primärenergiebedarf) in der notwendigen Menge (Endenergiebedarf) zur richtigen Zeit (energieflexibel) am richtigen Ort (effiziente Infrastruktur) einzusetzen. Dabei wurde über die bisher stets isoliert betrachtete Optimierung von Einzelkomponenten (z. B. Maschine, Kühlsystem, Gebäudedämmung) hinaus das gesamte System einer Produktionsfabrik betrachtet und auf dem Campus der TU Darmstadt eine Modellfabrik errichtet, in der Gebäude, Haustechnik und Maschinen durch die drei Ebenen der Gebäudeautomation synergetisch miteinander verknüpft wurden. Einen wesentlichen Beitrag zur Energieeffizienzsteigerung liefert hierfür die durch oberflächennahe, wasserführende, kapillarähnliche Rohrleitungsnetze thermisch aktivierte Gebäudehülle aus Beton. Diese multifunktionalen Wand- und Dachelemente vereinen die Funktionen des Tragens, des Dämmens, des Begrenzens und der thermischen Interaktion und fungieren somit als riesige Heiz- und Kühlflächen. Der Aufsatz ist eine inhaltliche Fortsetzung des Beitrags aus der Bautechnik 03/2014 und stellt die erzielten Projektergebnisse mit Fokus auf der baulichen Umsetzung vor. Hintergründe und Zielstellungen des Projekts werden aufgegriffen, Forschungsrandbedingungen dargelegt und die Energieeinsparpotenziale vorgestellt. Neben der kurzen Beschreibung der umgesetzten thermischen Vernetzung und der dafür gebauten Gebäudehüllelemente als Fortschreibung der bereits vorgestellten Konzepte werden die thermische Leistungsfähigkeit der Gebäudehülle sowie deren Beitrag zur Behaglichkeit in der Produktionshalle erläutert. Das architektonische Konzept sowie eine kritische Würdigung der interdisziplinären Zusammenarbeit im Planungsprozess einer vernetzten Fabrik schließen diese Reihe ab.

Energy efficiency thought further: the energy activated building envelope as part of the process chain
Public discussion on energy system transformation often takes place exclusively in the context of electrical energy. In the industrial sector in particular, thermal energy plays another important role. Rather than following the purely dogmatic approach of ‘saving’ energy, our intent is to truly comprehend the energy system and to identify the energetic dependencies within it. The guiding principle and the ETA factory concepts derived from it are targeted toward using the necessary quantity (ultimate energy demand) of the appropriate form of energy (primary energy demand) at the right time (flexible energy supply) and the right location (efficient infrastructure). In practice, instead of the previously isolated optimization of individual components (e. g. machine tools, cooling systems, building insulation), the system of a production factory was considered as a whole and a model factory was built on the TU Darmstadt campus, in which building, building services and machinery were synergetically linked to one another through the three level of building automation system. A significant contribution to increase energy efficiency is made by the thermally activated building envelope made from concrete, which includes a water-bearing capillary-like piping network close to the surface. These multifunctional wall and roof elements combine the functions load-bearing, insulating, enclosing and thermally interacting and act as large heating and cooling surfaces. The paper is a continuation of the article from Bautechnik 03/2014 and presents the results achieved in the research project ETA-Fabrik with focus on the constructional implementation. Background and objectives of the project are taken up from the previous article, the research boundary conditions are described and the results of the energy saving potentials are presented. In addition to a brief description of the implemented thermal networking and the building envelope, the thermal performance of façade and roof elements and their contribution to achieve comfort criteria in the production hall are explained. The architectural concept and a critical appraisal of the interdisciplinary cooperation within a networked factory round off this series on the subject of the ETA model factory.

Im Aufsatz wird die Effektivität eines passiven Festkörperschwingungsdämpfers zur Reduktion der infolge dynamischer Einwirkungen ausgelösten erzwungenen Schwingungen von turmartigen Ingenieurkonstruktionen wie z. B. Windenergieanlagen experimentell an einem Modellversuchsstand untersucht und bewertet. Der Modellversuchsstand besteht aus einem mit geringer Strukturdämpfung ausgeführten eingeschossigen Stockwerkrahmen, dessen Grundeigenfrequenz auf ca. 1 Hz abgestimmt wird. Zu Vergleichszwecken wird im Modellversuchsstand auch die Effektivität eines konventionellen passiven Flüssigkeitsdämpfers untersucht und die erzielten Ergebnisse miteinander verglichen. Der Festkörperschwingungsdämpfer besteht aus einer halbkreisförmigen Bahn, in der eine zylindrische Walze eine reibungsbehaftete Rollbewegung ausführt. Der untersuchte Schwingungsdämpfer weist somit eine Analogie zum konventionellen Pendeldämpfer auf. Zu Beginn werden die theoretischen Grundlagen und die optimale Abstimmung der im Modellversuchsstand untersuchten Schwingungsdämpfertypen dargelegt. Es werden freie Schwingversuche des Stockwerkrahmens ohne und mit aktivierten Schwingungsdämpfern durchgeführt und die in den Versuchen erzielte Schwingungsdämpfungseffektivität wird für den Festkörperschwingungsdämpfer und für den Flüssigkeitsdämpfer dargelegt.

Experimental investigation of a passive solid body vibration damper for engineering structures
This paper deals with the effectivity of a solid body damper for tower like constructions such as wind turbines. To research and evaluate the effectivity, a small-scale model of the damper and a single level frame with a low resonant frequency of 1 Hz are combined. In addition, the model of the solid body damper is compared to the model of a liquid column damper. The solid body damper consists of a semicircle track in which a cylinder is performing a rolling movement influenced by friction. This type of damper has similarities to a conventional pendulum damper. At first, the theory of both damper types and their optimal parameters are explained. Next, the oscillation of the frame without and with the two activated damper types is measured and evaluated in terms of their effectivity. The results are described and discussed.

Ein parametererregter Festkörperschwingungsdämpfer wird für die Anwendung zur Schwingungsdämpfung von biaxial angeregten Ingenieurkonstruktionen vorgestellt. Zu Beginn werden die gekoppelten nichtlinearen Bewegungsdifferenzialgleichungen hergeleitet und das Phänomen der Parameterresonanz bei Festkörperschwingungsdämpfern analysiert. Bei Übereinstimmung der vertikalen Schwingfrequenz des Hauptsystems mit einer Parameterresonanzfrequenz wird der Festkörperschwingungsdämpfer zu instabilen parametererregten Schwingungen angeregt. Die Auswirkungen dieser parametererregten Schwingungen auf die erzielbare Dämpfungswirkung werden im ersten Teil des Aufsatzes an einem eingeschossigen Stockwerkrahmen untersucht. Es wird ein Kriterium zur Vermeidung von Parameterresonanz angegeben. Im zweiten Teil des Aufsatzes wird eine Methode zur gezielten Nutzung der Parameterresonanz bei Festkörperschwingungsdämpfern zur Reduktion der vertikalen Schwingungen von Ingenieurkonstruktionen dargelegt und anhand einer biaxial angeregten Fußgängerbrücke verifiziert. Es wird gezeigt, dass sich bei passender Wahl der Dämpferparameter trotz des Auftretens der Parameterresonanz eine über den Schwingungsverlauf stabile Bewegung des Festkörperschwingungsdämpfers ausbildet und dass die max. vertikalen Schwingungsamplituden des Hauptsystems durch gezielte Nutzung des Parameterresonanzeffekts signifikant reduziert werden können.

Parametric forced tuned solid body vibration damper for biaxial excited engineering structures
A parametric forced tuned solid body vibration damper is presented for the application to biaxial excited engineering structures. At first the coupled nonlinear equations of motion are derived and the phenomenon of parametric resonance in solid body dampers is analysed. If the vertical vibration frequency of the main system agrees with a parameter resonance frequency the solid body damper is excited to unstable forced vibrations. The influence of parametric forcing to the vibration damping effectiveness of a single storey framed structure equipped with a tuned solid body damper is investigated in the first part of this paper. A cut-off damping value is presented to avoid parametric resonance in the damper. The second part of the paper deals with the targeted use of parametric resonance in solid body dampers to reduce the vertical vibrations of engineering structures and a biaxial pedestrian excited footbridge with parametric forced tuned solid body dampers attached is investigated. It is shown that the initially unstable vibrations of the solid body damper become stable and that the maximum forced vertical vibrations of the footbridge under biaxial resonance excitation can be reduced significantly.

Das Bauen in Städten und Ballungsräumen gehört weltweit zu den größten Ressourcenverbrauchern. Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) in Deutschland stellt Anforderungen an den energetischen Standard für den Neubau. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Reduktion des Primärenergiebedarfs für die Wärmeversorgung im Betrieb. Die erforderliche nicht erneuerbare Primärenergie (graue Energie) der in Gebäuden eingesetzten Materialien und der damit einhergehende Ressourcenverbrauch ist jedoch zusätzlich zu beachten. Die bei der Errichtung von Gebäuden umgesetzte graue Energie wurde bereits vielfach untersucht und beschrieben. Dieser Beitrag befasst sich mit der anfallenden grauen Energie über den gesamten Lebenszyklus von Immobilien. Insbesondere werden die Aufwendungen nach der Errichtung für Instandsetzung und Entsorgung untersucht. Hierzu wird ein Prognosemodell auf Basis der Methodik der Standardraumstrukturen von Kornblum und Greitemann entwickelt und auf das Beispiel einer Wohnimmobilie angewandt.

Prediction of consumed embodied energy over the life cycle of buildings
Building in cities and metropolitan areas is one of the largest resource consumers worldwide. The Building Energy Act (GEG) in Germany places demands on the energy standard for new buildings. The focus is on reducing the primary energy requirement for HVAC during operation. However, the required non-renewable primary energy ('Graue Energie' - embodied energy) of the materials used in buildings and the associated resource consumption needs also to be taken into account. The embodied energy consumed in the construction of buildings had already been examined and described many times. This article deals with the Embodied Energy accumulated over the entire life cycle of real estate. In particular, the expenses for repair and disposal after the erection of a building will be investigated. For this purpose, a forecast model, based on the methodology of the standardized room structures by Kornblum and Greitemann, is developed and applied using the example of a residential property.

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Veranstaltungen:
Symposium IngD4C #2 fordert gemeinsames Handeln für Klimaschutz und Ressourceneffizienz
Rückschau auf das 24. Dresdner Baustatik-Seminar online

Nachrichten:
Neue Leipzig-Charta von allen EU-Stadtentwicklungsminister/-innen verabschiedet

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Zum Titelbild:
Mit der richtigen Basis zu mehr Erfolg. - Jergus & Faßbender setzen auf die Planungssoftware PROJEKT PRO als Basis, um ihre Bauprojekte reibungslos und effizient umzusetzen. Das Unternehmen ist seit mehr als 40 Jahren Planungsdienstleister für alle haustechnischen Gewerke im Rhein-Main-Gebiet. Das Team um Geschäftsführer Tim Faßbender übernimmt die Konzeption und Umsetzung für Neubauten und führt Sanierungen oder Umbauten im laufenden Betrieb aus. Das Credo von Jergus & Faßbender: Professionelle Leistungen lassen sich nur erreichen, wenn die technologische Basis stimmt. “Eine offene Kommunikation, stetige Weiterbildungen unseres Teams und Arbeiten mit modernster Ausstattung, sind für uns Grundvoraussetzungen für eine professionelle Leistung.” sagt Faßbender.Lesen Sie im Anwenderbericht, welche Erfahrungen Jergus & Faßbender gemacht und wie PROJEKT PRO ihren wirtschaftlichen Erfolg gesteigert hat. (Foto: Adobe Stock/PROJEKT PRO)

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Objektbasierte, digitale 3-D-Bauwerksmodelle dienen bei Anwendung der Methode Building Information Modeling als zentrale Informationsquelle für alle Projektbeteiligten und stehen damit auch im Besprechungswesen von Bauprojekten immer mehr im Mittelpunkt. Für die Durchführung modellbasierter Planungsbesprechungen gibt es jedoch kaum Orientierungsmöglichkeiten und Standards, welche eindeutige Ablaufstrukturen, Rollenverteilungen sowie grundlegende IT-Anforderungen der Räume für digitale Besprechungskonzepte betreffen. Die Potenziale der modellbasierten Kollaboration durch die Einführung der Methode BIM bleiben somit oft ungenutzt. Der vorliegende Aufsatz greift die Prozess- und Randbedingungen der BIM-Methodik und Einflussgrößen des Besprechungswesens auf, stellt die Erprobung digitaler Planungsbesprechungen in Projektszenarien anhand von drei Praxisbeispielen dar und zeigt als Ergebnis der Analyse dieser Szenarien ein phasenorientiertes innovatives Ablaufkonzept zur integralen Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung einer modellbasierten Planungsbesprechung inkl. eindeutiger Rollenverteilung sowie Empfehlungen zu Anforderungen an Datenmanagement, Raumausstattung und IT.

BIM-based collaboration - a phase-oriented process concept for virtual design reviews
Object-based, digital 3-D building models are used as a central source of information for all project participants when Building Information Modeling is applied and are thus increasingly becoming the focus of meetings in construction projects. However, there are hardly any orientations or standards for the implementation of virtual design reviews, which concern clear process structures, role distributions as well as basic IT requirements for the rooms of digital meetings. The potentials of model-based collaboration through the introduction of BIM therefore often remain unused. The present article takes up the process conditions of the BIM methodology and influencing variables of meeting processes, describes the implementation of virtual design reviews in three real projects and, as a result of the analysis of these three scenarios, shows a phase-oriented innovative process concept for the integral preparation, realisation and post-processing of a virtual design review, including a clear distribution of roles as well as recommendations on requirements for data management, room equipment and IT.

Die Digitalisierung zählt zu den wichtigsten Veränderungsprozessen in diesem Jahrhundert und betrifft alle Bereiche unserer Gesellschaft. Im Bereich des Bauingenieurwesens bietet die Digitalisierung viele Potenziale für alle Phasen des Lebenszyklus von Bauwerken, die durch Verfügbarmachung von Daten und die Definition neuer Wege der Zusammenarbeit ausgebaut werden können. Digitale Methoden, insbesondere Building Information Modeling (BIM) und Structural Health Monitoring (SHM), bieten für Ingenieurbauwerke der Infrastruktur hervorragende Ansätze, diesem Gedanken gerecht zu werden und können einen Beitrag leisten, den Bauwerksbetrieb effizienter zu gestalten. Der Prozess der Bauwerksprüfung von Infrastrukturbauwerken folgt heute festgelegten Regelinspektionsfristen. Mithilfe des vorgestellten Konzepts soll durch die Verzahnung von BIM und SHM eine digital gestützte Instandhaltung von Eisenbahnbrücken entwickelt werden, um ein prädiktives Instandhaltungsmanagement zu ermöglichen und damit die Zuverlässigkeit von Ingenieurbauwerken über die Lebensdauer hinweg zu verbessern. Im Rahmen der Konzeptentwicklung werden die erforderlichen Methoden und Prozesse definiert, erklärt und harmonisiert.

Concept for BIM-based maintenance of engineering structures with monitoring systems
Digitalization is one of the most important change processes in this century and affects all areas of our society. In the field of civil engineering, digitalization offers many potentials for all phases of the life cycle of structures, which can be expanded by making data available and defining new ways of working with them. Digital methods, in particular building information modeling (BIM) and structural health monitoring (SHM), offer excellent approaches to satisfy this idea, especially for infrastructure engineering structures and can contribute to make the structure operation more efficient. The process of inspection of infrastructure structures follows fixed deadlines. With the help of the presented concept a digitally supported maintenance of railway bridges shall be developed by the interlocking of BIM and SHM in order to enable a predictive maintenance management and thus to improve the reliability of engineering structures over the lifetime. Within the framework of concept development, the required methods and processes are defined, explained and harmonized.

In diesem Aufsatz wird der nichtlineare bzw. instationäre Zusammenhang zwischen Luft- und Bauwerkstemperatur über ein Machine-Learning-Modell abgebildet. Anhand dieser Problemstellung werden verschiedene Anwendungsfälle für Methoden des maschinellen Lernens (Regression) auf Monitoringdaten dargestellt, die aus in der Praxis aufgetretenen Fragestellungen resultieren. Dazu wird auf neuronale Netze als Methode des Machine Learnings spezifisch eingegangen, die im Kontext von Langzeitmonitoringdaten an Talbrücken der VDE 8 angewandt werden. Es wird bspw. gezeigt, dass mithilfe dieser Methoden Messfehler erkannt und kompensiert werden können oder das Bauwerksverhalten vorhergesagt werden kann. Im Ergebnis wird festgehalten, dass diese Methoden ein großes Potenzial für die automatisierte Auswertung großer Datenmengen aufweisen, da keine komplexen physikalischen Modelle benötigt werden. Der Aufsatz legt dabei den Fokus stärker auf die Anwendung von KI-Methoden als auf den mathematischen bzw. theoretischen Hintergrund der Methoden.

Prediction of the bridge temperature using monitoring data and machine learning
In this paper, the nonlinear or rather transient relationship between the air temperature and the building temperature is simulated by a machine learning model. Based on this modelling, different use cases for the application of machine learning regression methods to monitoring data are presented, which resulted from practical questions. Basic knowledge of neural networks will be given and for the calculations, long-term monitoring data of valley bridges from VDE 8 are used. It is shown, for example, that these methods can be used to detect and compensate measurement errors or to predict the behaviour of structures. The results show that these methods, have a great potential for the evaluation of large amounts of data since no physical models are required. The paper focuses more on the application of AI methods rather than on the mathematical or theoretical background of the methods.

In Zeiten, in denen der Klimawandel und der Naturschutz allgegenwärtige Themen sind, muss sich das Bauwesen die Frage stellen, durch welche Maßnahmen die Bauwerke der Zukunft ressourcenschonend und nachhaltig gebaut werden können. In dieser Hinsicht besitzen einige Disziplinen des Bauingenieurwesens, wie bspw. die Bauphysik und die Materialforschung, offensichtliches Optimierungspotenzial. Der konstruktive Ingenieurbau besitzt bei dem Entwurf und der Bemessung von Tragwerken ebenfalls ein großes Potenzial zur Optimierung, allerdings sind hier die Optimierungsmethoden hochgradig nichtlinear, komplex und zeitintensiv, weshalb sie nur selten angewendet werden. An dieser Problemstellung setzt eine neu entwickelte Methode zur Visualisierung und Verifizierung von Optimierungsergebnissen an. Die Visualisierung liefert durch die räumliche Darstellung nichtlinearer Zusammenhänge Erkenntnisse, die bei der Einordnung und Verifizierung von Optimierungsergebnissen helfen. Die neue Methode wurde anhand von Benchmark-Testproblemen getestet und erweist sich als leistungsstarkes Tool zur schnelleren und unkomplizierteren Lösung von nichtlinearen Optimierungsproblemen.

Solving non-linear optimization tasks in structural engineering - from visualization to verification of optimization results
In times when climate change and nature conservation are omnipresent issues, the building industry must ask itself which measures can be used to build the structures of the future in a resource-saving and sustainable manner. In this regard, some engineering disciplines, such as building physics and materials research, have obvious potential for optimization. Structural engineering also has great potential for optimization in the design and dimensioning of supporting structures, but the optimization methods here are highly non-linear, complex and time-consuming, which is why they are rarely used. A newly developed method for the visualization and verification of optimization results addresses this problem. Through the spatial representation of non-linear relationships, the visualization provides insights that help with the classification and verification of optimization results. The new method has been tested on benchmark test problems and has proven to be a powerful tool for faster and less complicated solving of non-linear optimization problems.

An der Ostseeküste Mecklenburg-Vorpommerns und Schleswig-Holsteins wird die Küstenlinie häufig durch Landesküstenschutzdünen geschützt. Im aktuellen Bericht des IPCC werden für die Zukunft ein deutlicher Anstieg des Meeresspiegels und eine Zunahme von Sturmfluten prognostiziert. Dünenbauwerke sind von dieser Entwicklung direkt betroffen. Im BMBF-Forschungsprojekt PADO untersuchten Wissenschaftler der Professur Geotechnik und Küstenwasserbau (Universität Rostock) zusammen mit verschiedenen Partnern, wie Dünen im Ernstfall in Längsrichtung versagen, wie Polderflächen durch eine Dünenbresche geflutet werden und wie sie sich nach Absinken der Hochwasserwelle wieder entleeren. Für die Untersuchung der Dünendynamik bei Hochwasserereignissen wurde ein großmaßstäbliches Dünenbauwerk an der Ostseeküste in Rostock-Warnemünde errichtet. Durch eine umfangreiche Instrumentierung des Bauwerks und ein neu entwickeltes innovatives Messsystem konnten alle relevanten Prozesse im Hochwasserfall erfasst werden. Die so gewonnenen Daten dienen u. a. als Grundlage für die Kalibrierung numerischer Modelle, weiterführende Untersuchungen zur Hydrologie im Hinterland und zur umwelt- und sozioökonomischen Bewertung der möglichen Auswirkungen. Mit den Ergebnissen des Projekts konnten neue relevante Erkenntnisse zur Dünendynamik generiert und die Bemessungsansätze für Dünen und kombinierte Küstenschutzsysteme mit Dünen und Deichen weiterentwickelt werden.

Investigation, analysis and evaluation of dune erosion at the German Baltic Sea coast
The coastline at the Baltic Sea in Mecklenburg-Vorpommern and Schleswig-Holstein is often protected by coastal protection dunes. The latest IPCC report predicts a significant sea level rise and an increase in storm surges in the future. Dune constructions are directly affected by this development. In the BMBF research project PADO, scientists from the Chair for Geotechnics and Coastal Engineering (University of Rostock) investigated in cooperation with various partners how dunes fail during a storm surge, how polders are flooded through a dune breach and how they empty when sea level falls again. For the investigation of the dune dynamics during storm surges, a large-scale dune construction was built on the Baltic Sea coast in Rostock-Warnemünde. Through complex instrumentation of the construction and a new innovative measurement system, all relevant processes during the storm surge could be measured. The obtained knowledge was the base for the calibration of numerical models, further investigations of the hydrology in the hinterland and for the environmental and socio-economic evaluation of the possible consequences. With the results of the project new relevant knowledge on dune dynamics could be generated. The design approaches for dunes and combined coastal protection systems with dunes and dikes could be approved.

Kombinierte Spundwände aus Trag- und Zwischenbohlen sind eine langjährig bewährte Lösung und werden dann eingesetzt, wenn die Tragfähigkeit oder die Steifigkeit von Wellenspundwänden nicht mehr ausreicht. Die Verbindung zwischen Trag- und Zwischenbohlen erfolgt über die Spundwandschlösser. Während des Einbringens der Zwischenbohlen kann es zu einem Herauslaufen oder einem Blockieren des verbindenden Spundwandschlosses kommen. Diese sog. Schlosssprengungen sind umgehend zu sanieren, um Erosion des anstehenden Bodens und somit Versackungen hinter der Wand zu verhindern. Im folgenden Beitrag werden mögliche Ursachen für Schlosssprengungen aufgeführt und evaluiert. Die Untersuchungen umfassen neben einer Fallstudie zu ausgeführten kombinierten Spundwänden Labor- und Feldversuche, die in Verbindung mit Finite-Elemente-Berechnungen die mechanischen und mechanisch-thermischen Prozesse im Schloss während der Einbringung betrachten. Zur Vermeidung von Schlosssprengungen bei kombinierten Spundwänden werden Lösungsaspekte im Rahmen der Planung, der Herstellung und der Ausführung vorgestellt. Dies erfolgt in Ergänzung zu den bestehenden Empfehlungen des Arbeitsausschusses Ufereinfassungen (EAU).

Interlock declutchings of combined sheet pile walls
Combined sheet pile walls are consisting of king and intermediate piles and are used when the load-bearing capacity or the rigidity of usual sheet pile walls is no longer sufficient. The connection between the king and intermediate piles is assured by interlocks. During installation of the intermediate piles, the connecting interlock may open or block. These so-called interlock declutchings are to be repaired immediately to prevent the soil from eroding and causing subsidence behind the wall. In this article the causes for interlock declutchings are evaluated. The investigations include a case study as well as various laboratory and field tests which, in conjunction with finite element calculations, consider the mechanical and mechanical-thermal processes in the interlock during installation. In order to avoid interlock declutchings in combined sheet pile walls, recommendations are derived in the context of planning, production, installation and monitoring. This is done in addition to the existing recommendations of the Working Committee for Waterfront Structures (EAU).

Im Zuge der Planung und Ausführung der Baugrube und Gründung des zukünftigen Forschungszentrums von Roche in Basel wurden viele Herausforderungen bewältigt, indem automatisierte Verfahren und digitale Methoden konsequent im Spezialtiefbau angewendet wurden. Das Projekt befindet sich innerstädtisch am Rande des Industrie- und Forschungsareals von Roche mit sensibler Nachbarbebauung. Oberirdisch besteht das Forschungszentrum aus vier Gebäuden mit von Westen nach Osten zunehmenden Höhen von 18 bis 115 m. Diese vier Gebäude sind durch einen gemeinsamen, 140 m langen, 70 m breiten und 22 m tiefen sechsstöckigen Kellerkasten verbunden. Am Standort wurde bereits in den 1970er-Jahren eine Schlitzwand für eine Baugrube mit gleichen Abmaßen erstellt. Zur Reduktion von Bauzeit und Investitionskosten wurde diese 45 Jahre alte Schlitzwand als Baugrubensicherung reaktiviert und der vorhandene Kellerkasten durch einen Neubau ersetzt. Die bestehende Schlitzwand wurde mit bis zu fünf Ankerlagen gegen den Erddruck und den 12 m hohen Wasserdruck im Baugrund gesichert. Die Gründung wurde als kombinierte Pfahl-Plattengründung (KPP) mit einer 1,5 m mächtigen Bodenplatte und 178 Großbohrpfählen bemessen. Die Großbohrpfähle mit einem Durchmesser von 1,2 m und Längen von 10 bis 28 m wurden 12 m unter dem Grundwasserspiegel von der Baugrubensohle aus hergestellt. Durch die Automatisierung der KPP-Iteration wurden der Berechnungsaufwand für die Planer und die Kosten für den Bauherrn deutlich reduziert.

Excavation pit and foundation of a research center
During planning and construction of the excavation pit and foundation of the new research center of Roche in Basel (Switzerland), several challenges have been solved by applying automated procedures and digital methods in civil engineering. The project is located in an urban area on the periphery of the industrial and research site of Roche with sensitive neighbouring buildings. Above ground, the research center consists of four buildings with heights increasing from west to east between 18 and 115 m. These four buildings share a 140 m long, 70 m wide and 22 m deep six-storey basement. At site, a diaphragm wall was constructed in the 1970s for an excavation pit with the same dimensions. This 45-year-old diaphragm wall has been reactivated as excavation pit support for cost- and time-saving reasons and the existing basement had to be replaced by a new one. The existing diaphragm wall was secured with up to five anchor layers to withstand the earth pressure and the 12 m high water pressure in the highly permeable subsoil. The foundation was designed as a combined piled raft foundation (CPRF) with a 1.5 m thick raft and 178 heavy-duty bored piles. The heavy-duty bored piles with a diameter of 120 cm and lengths of 10 to 28 m were constructed 12 m below groundwater level from the bottom of the excavation pit. By automating the CPRF iteration procedure the planning expenses and the construction costs were significantly reduced.

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Ingenieurbaukunst - Engineering Made in Germany erschienen
HOAI 2021: Planerorganisationen begrüßen Rechtssicherheit, kritisieren aber Fehlen einer klaren Aussage zur Angemessenheit
BVMB kritisiert zu langsamen Netzausbau
“Energie System 2050”: Lösungen für die Energiewende
Broschüre “Neue Arbeitswelten” veröffentlicht

Wettbewerbe: Brick Award 20: Eine Anerkennung für herausragende Ziegelarchitektur