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Das Forschungsprojekt “Bauen im Bestand - Lösungen für Dach und Fassade in Stahlleichtbauweise” untersucht Möglichkeiten, bestehende Dach- und Fassadensysteme in Stahlleicht- und massiver Bauweise mit Bausystemen des Stahlleichtbaus energetisch zu ertüchtigen. Als Sanierungsmaßnahmen werden dabei Stahl-Sandwichelemente und modulare Stahlleichtbaukonstruktionen, die beispielsweise aus Stahltragprofilen, Wärmedämmung und Stahlfeinblechprofilen bestehen, eingesetzt. Neben hygrothermisch-bauphysikalischen Untersuchungen werden auch statisch-mechanische Bewertungen der energetisch optimierten Bausysteme durchgeführt.
Der vorliegende Beitrag stellt ausgewählte Ergebnisse vor, die innerhalb des Projektes erarbeitet wurden. Dabei wird die energetische Qualität von Bestandsfassaden in Stahlleichtbauweise diskutiert und es werden Einsparpotentiale im Bereich der Wärmetransmission aufgezeigt, die sich durch die Sanierung dieser Fassaden eröffnen. Des Weiteren werden einige der sich daraus ergebenden Fragestellungen hinsichtlich Tragverhalten und Lastannahmen thematisiert.

Building redevelopment - Solutions for roof and façade using lightweight steel construction.
The research project “Building redevelopment - Solutions for roof and façade using lightweight steel construction” investigates possibilities to improve energetically existing roof and façade systems in lightweight steel and massive construction by using lightweight steel systems. As refurbishment systems steel sandwich panels as well as modular lightweight steel constructions, consisting for example of steel supporting profiles, thermal insulation and steel sheet profiles, will be applied. Besides hygrothermal-building-physical studies also static-mechanical reviews for the energetically optimized building systems will be conducted.
The present paper shows selected results that have been developed within the project. On the one hand, the energetic quality of existing façades in lightweight steel construction is shown, and savings potentials due to heat transmission, which are opened up by the renovation of these façades, are clarified. On the other hand, some of the resulting building-structural questions with regard to load-bearing behaviour and loadings are discussed.

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Bei Instandsetzungsmaßnahmen besteht häufig die Notwendigkeit der statischen bzw. wärmetechnischen Beurteilung der Bausubstanz. Mauerziegel waren im 20. Jahrhundert der dominierende Baustoff im Wohnungsbau. Wenn der Erstellungszeitraum eingegrenzt werden kann, können unter Bezug auf die historischen Normen Materialkennwerte für eine Vorbemessung abgeschätzt werden. Im Beitrag werden für die wesentlichen Materialkennwerte Druckfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit von im 20. Jahrhundert verwendeten Mauerziegeln die wichtigsten Informationen zusammengestellt.

Conservation of buildings - material properties for historic clay masonry.
Restoration works often require information about the thermal and loadbearing characteristics of the applied building materials. Clay bricks are the predominant material in housing in the 20th century. An estimation of design values of these historic materials is possible if the period of construction is known. The paper summarizes information about the material properties compressive strength and thermal conductivity of clay bricks applied during the 20th century.

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Die nachhaltige Nutzung der Kernstädte und ihrer vorhandenen Gebäudestrukturen wird derzeit vorangetrieben und politisch unterstützt. Studien belegen, dass die Schwerpunkte des Bauens der nächsten Jahrzehnte im Bestand liegen. Mit dem prognostizierten, wachsenden Markt des Bauens im Bestand - der Verdichtung, Modernisierung und Sanierung von bestehenden Gebäuden - ergeben sich große Chancen für den Stahl-/Stahlleichtbau.
Die großen Vorteile des Stahls können jedoch nur ausgenutzt werden, wenn Architekten und Ingenieuren umfassende Planungshilfen und Bewertungskriterien zur Verfügung gestellt werden, die den interdisziplinären Bauaufgaben im Bestand unter ganzheitlicher Berücksichtigung von stadtplanerischen und architektonischen sowie bauphysikalischen Aspekten, statisch-konstruktiven Anforderungen, Aspekten des Baubetriebs und der Immobilienbewertung sowie einer Nachhaltigkeitsbewertung (Life-Cycle-Design) gerecht werden. Dieses Ziel soll mit diesem interdisziplinären Forschungsvorhaben unterstützt werden, wozu der vorliegende Beitrag einen ersten Einblick gibt.
Zur Weiterentwicklung notwendiger, von einem Industrie- und Wissenschaftskreis als substanziell eingestufter Innovationen in der Stahlanwendung wurde das Forschungscluster NASTA ins Leben gerufen. In diesen Kontext gehört auch das aktuelle Forschungsprojekt [1].

Existing buildings - Potentials of lightweight design of steel structures.
The sustainable utilization of urban areas and existing buildings is currently becoming extremely important. Studies prove that aspects such as the refurbishment and restoration of existing buildings will be the challenge of future. Urban concentration, modernization and redevelopment will lead to a growing market and will initiate manifold fields of application for steel and lightweight steel structures. The enormous advantages of steel can only be utilized if a wide fundamental knowledge basis, planning tools, and criteria for a sustainability assessment are provided for architects and engineers. These planning instruments must meet interdisciplinary and holistic requirements as well as city planning and architectural demands.
Aspects of building physics, structural solutions, building process concerns, real estate assessment and sustainability assessment within the life cycle shall be addressed in this interdisciplinary research project. The project presented in this paper is part of a research cluster and a first insight in the objectives and methodology used will be provided here. Supervised by an industrial and scientific committee, the NASTA research cluster was established to support essential innovations and to improve steel applications [1].

Die Beurteilung der Standsicherheit ist beim Bauen im Bestand von wesentlicher Bedeutung. Dabei sind Informationen über die früher verwendeten Baustoffe für die Planung, Ausschreibung und Bauausführung unerlässlich. Auf Basis der historischen Stahlbetonbestimmungen in Deutschland werden die Betone in Bezug auf die Festigkeitsklassen zugeordnet. Ausgehend von den ursprünglich zulässigen Beanspruchungen wird ein Vorschlag für die Annahme charakteristischer Druckfestigkeiten auf Basis des neuen Normenkonzepts gemacht.

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Das Bauen im Bestand erweist sich sehr häufig als eine große Herausforderung für Planer und Ausführende. Im Vergleich zu Neubauten unterliegen derartige Objekte einer Vielzahl von Randbedingungen, die den Spielraum für Planer und Ausführende sehr stark eingrenzen und nicht selten scheinbar unlösbare Problemstellungen aufwerfen. Bei Kraftwerken ergibt sich für umfangreiche Sanierungs- und Baumaßnahmen die wesentliche Problemstellung aus dem begrenzten Zeitfenster einer planmäßigen Revision. Der folgende Beitrag zeigt neue Wege auf, wie sich in einer Frist von vier Wochen ein Kühlturm mit einer neuen und etwa 6700 m² großen Bodenplatte nebst dem dichten Anschluß an das Bestandsbauwerk ausrüsten läßt, ohne Abstriche bei Qualität und Funktionssicherheit machen zu müssen.

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Vor den Toren der Schleswig-Holsteinischen Landeshauptstadt Kiel wird im Zuge der Verbreiterung der Oststrecke des Nord-Ostsee-Kanals der Neubau einer über 241 m spannenden kombinierten Straßen- und Eisenbahnbrücke in Stahlbauweise als Ersatz für die 1894 errichtete erste Hochbrücke Levensau vorbereitet. Außergewöhnliche Berücksichtigung bei der Planungsvorbereitung gilt der weitgehenden Aufrechterhaltung des Schienen- und Schiffsverkehr auf und unterhalb des bestehenden Bauwerkes sowie dem zu garantierenden Erhalt eines sich in den Bestandswiderlagern befindenden EU-kartierten Fledermauswinterquartiers.
Neben den Randbedingungen aus Verkehrsführung und Artenschutz ist für die Planung die Berücksichtigung der genehmigungsrelevanten Belange des angrenzenden allgemeinen Wohngebietes von besonderem Interesse. Die Ergebnisse der komplexen Grundlagenermittlungen und der nach EU-weit ausgeschriebenem Ingenieur- und Architektenwettbewerb vergebenen Planungsleistungen sollen hier vorgestellt werden.

Design and construction in existing contexts: Replacement of the first High Bridge Levensau.
Not far from Kiel, the capital city of Schleswig-Holstein, the first Levensau High Bridge (Hochbruecke Levensau) built in 1894, is being replaced by a combined rail and road steel bridge with a span of over 241 m. During construction special attention was paid to the maintenance of railway traffic and shipping and to the preservation of a winter hibernation site for bats.

Die demographischen Veränderungen und die damit verknüpften Herausforderungen für Wirtschaft und Gesellschaft rücken immer mehr in den Vordergrund des Interesses. Die Daten und Fakten sind seit langem klar. Stichworte wie “Bevölkerungsabnahme” und “Überalterung” sind bekannt. Mit den konkreten Folgen beginnt man sich aber erst jetzt ernsthaft auseinanderzusetzen. Dabei stehen Themen wie die Altersvorsorge im Zentrum des Interesses, aber auch der Baubereich bleibt von diesen Entwicklungen nicht unberührt. Für den Baumarkt werden dabei zumeist eher negative Konsequenzen in den Vordergrund gerückt. Es wird übersehen, welche soziale Aufgabe und damit besondere Chancen für das Bauen und den Baumarkt gerade auch im demographischen Wandel liegen. Im Wohnungsbau geht es vorrangig um die Anpassung des Bestandes an eine veränderte Nachfrage und an aktuelle technische Anforderungen wie Wärme- und Schallschutz, in der Städtebaupolitik um den Paradigmenwechsel von “gesteuertem Wachstum” hin zum “gestaltenden Umbau”.

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