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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Müller, Theresa; Flemming, Daniela; Janowsky, Isabel; Di Bari, Roberta; Harder, Nadine; Leistner, PhilipBauphysikalische und ökologische Potenziale von Gebäuden in HolzbauweiseBauphysik3/2021174-185Aufsätze

Kurzfassung

Aufgrund des hohen und zunehmenden Ressourcenverbrauchs von Gebäuden ist der Bausektor einer der Hauptverursacher von Umweltbelastungen. Als Folge dessen wächst die Aufmerksamkeit für ressourcenschonende und nachhaltige Werkstoffe, Konstruktionen und Lösungen. Holzbauweisen bieten hierbei zahlreiche ökologische und konstruktive Anknüpfungspunkte. Ihre spezifischen stofflichen, konstruktiven und fertigungstechnischen Merkmale sind bereits Gegenstand bauphysikalischer Untersuchungen, die sich aktuell mehr und mehr auf massive Holzbauteile sowie neue Impulse der Verarbeitungs- und Vorfertigungstechnik ausweiten. Im Rahmen einer ganzheitlichen Betrachtung werden in diesem Beitrag sowohl die wärme-, feuchte- und schalltechnischen als auch die ökologischen Eigenschaften von Flächenbauteilen in Holzrahmen- und Holzmassivbauweise gegenübergestellt. Im Vergleich mit Stahlbetonkonstruktionen wird gezeigt, dass die vorhandenen Daten und Methoden Planungsentscheidungen nach bauphysikalischen und ökologischen Kriterien unterstützen können. Zugleich werden Potenziale der Bauweisen erkennbar, die sich durch Weiterentwicklung einlösen lassen.

Building physical and ecological potentials of buildings in timber construction
Due to the high and increasing resource consumption of buildings, the construction sector is one of the major sources of environmental pollution. As a result, attention is growing for resource-saving and sustainable materials, constructions and solutions. Timber construction methods offer numerous ecological and constructive linking points. Their specific material, constructional and manufacturing characteristics are already the subject of investigations into building physics which are currently being extended more and more to solid timber components and new impulses in processing and prefabrication technology. Within the framework of a holistic approach, this article compares the thermal, moisture and sound properties as well as the environmental quality of timber-frame and solid timber construction elements. In comparison with reinforced concrete constructions, it is shown that the available data and methods can support planning decisions according to building physical and environmental criteria. At the same time, potentials of the construction methods become apparent, which can be realised through further development.

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Innenraumluftqualität in Wohnhäusern aus HolzBauphysik3/2021185Aktuell

Kurzfassung

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David, KirstenFunktionales Kostensplitting bei energetischen Modernisierungen als Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung von MietwohnbeständenBauphysik3/2021186-194Aufsätze

Kurzfassung

In einer Ende 2019 veröffentlichten Dissertation wurde mit dem Funktionalen Kostensplitting (kurz: ƒKs) eine Handlungsempfehlung zur sachgerechten und nachvollziehbaren Ermittlung Mieterhöhungen nach energetischen Maßnahmen entwickelt.
Ausgangspunkt war das Dilemma zwischen der enormen Bedeutung energetischer Maßnahmen an Mietwohnbeständen für die klimapolitischen Ziele einerseits und andererseits den widersprüchlichen Beschreibungen ihrer Wirtschaftlichkeit für die beiden Mietervertragsparteien - zwischen Gentrifizierungsinstrument und Warmmietenneutralität.
Die Ergebnisse der Forschungsarbeit schließen nicht nur eine Lücke in der interdisziplinären Wissenslandschaft der Akteure des Mietwohnungsmarktes. Mit der daraus abgeleiteten Handlungsempfehlung des ƒKs wurde zudem erstmals der bautechnische Erfolg energetischer Maßnahmen - die tatsächlichen Verbesserungen der Bauteilfunktionen - an den nach geltendem Recht resultierenden Mieterhöhungsbetrag gekoppelt. Auf diese Weise wird das Zieldreieck der Nachhaltigkeit aus Ökonomie, Ökologie und Sozialem energetischer Maßnahmen austariert.
Die Arbeit wurde vom Wissenschaftlichen Beirat des BUND mit dem BUND-Forschungsreis für nachhaltige Entwicklung 2020 ausgezeichnet.
Im vorliegenden Aufsatz werden Grundlagen und Arbeitsweise des ƒKs sowie erste Ergebnisse einer noch andauernden qualitativen Evaluation vorgestellt.

Functional cost splitting for energy-efficient refurbishments as a contribution to the sustainable development of rental housing stock
In a dissertation was developed the Functional Cost Splitting (ƒKs), a recommended course of action for the appropriate and comprehensible determination of rent increases after energetic measures.
The starting point was the dilemma between the enormous importance of energy measures on rented housing stock for climate policy goals on the one hand, and on the other hand the contradictory descriptions of their economic viability for the two parties to the tenancy agreement - between gentrification instrument and warm rent neutrality.
The results of the research balance the sustainability triangle of economy, ecology and social aspects of energy measures.
The work was awarded by the BUND Scientific Advisory Board with the Research Prize for Sustainable Development 2020.
The following article presents the basic principles and working methods of ƒKs as well as the first results of a still ongoing qualitative evaluation.

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Fusion zum weltweit größten Industrie- und Forschungsverband für CarbonbetonBauphysik3/2021194Aktuell

Kurzfassung

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Neubauer, Reinhard O.Spektrum-Anpassungswerte C und Ctr - Vergleich der Einzahlangaben für die Luftschalldämmung in Gebäuden R'w und DnT,wBauphysik3/2021195-200Aufsätze

Kurzfassung

Zur Berücksichtigung unterschiedlicher Schallpegelspektren verschiedener Geräuschquellen, wie die für Geräusche in einem Gebäude und die für Verkehrsgeräusche außerhalb eines Gebäudes, können sogenannte Spektrum-Anpassungswerte zu den jeweiligen Einzahlangaben der Schalldämmung hinzugenommen werden. Mit der kennzeichnenden Größe R'w sowie der Standard-Schallpegeldifferenz DnT, w wird damit eine neue Einzahlangabe möglich, die den tatsächlich vorliegenden Schallschutz besser abbilden soll. Eine genaue Betrachtung zeigt, dass die Spektrum-Anpassungswerte nicht durch einfache Gleichsetzung angewendet werden können, sondern die erforderlichen Spektrum-Anpassungswerte grundsätzlich für die entsprechende anzuwendende Einzahlangabe nach DIN EN ISO 717-1 ermittelt werden müssen. Für die vorliegende Untersuchung wurde ein Messdatensatz von 43 Güteprüfungen zum Luftschallschutz herangezogen und eine Abweichung von ±1 dB zwischen den jeweiligen C- und Ctr-Werten der berechneten Einzahlangaben festgestellt. Eine vereinfachte Umrechnung der Einzahlangaben wie sie z. B. in DIN 4109-2 dargestellt wird, kann nicht auf die Spektrum-Anpassungswerte übertragen werden.

Spectrum adaptation term C and Ctr - Comparison of the single-number ratings for airborne sound insulation in buildings R'w and DnT,w
In order to take into account different sound level spectra of different noise sources, such as those for noise in a building and those for traffic noise outside a building, so-called spectrum adaptation term can be added to the respective single-number value of the sound insulation. With the characteristic size R'w, as well as the standard sound level difference DnT,w a new single specification is thus possible, which should better represent the actual sound insulation. A close examination shows that spectrum adaptation terms cannot be applied by simple equation, but that the required spectrum adaptation terms must in principle be determined for the corresponding applicable number specification according to DIN EN ISO 717-1. For the present study, a measurement data set of 43 quality tests for airborne sound insulation was used and a deviation of ±1 dB between the C- and Ctr-values was found. A simplified conversion of the single-figure information as shown e.g. in DIN 4109-2 cannot be transferred to the spectrum adaptation terms.

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Bauphysik Aktuell 3/2021Bauphysik3/2021201-209Bauphysik Aktuell

Kurzfassung

Aktuell:
GENERIS® für die Berechnung von Gebäude-Ökobilanzen
Erweiterung des Kulturzentrums August Everding in Bottrop
TFI Aachen prüft Produkte im neuen Bauakustiklabor
Gebäudefassaden bieten großes Potenzial für die Gewinnung von Solarenergie
REN21-Report: Städte haben großen Einfluss auf die globale Energiewende
Vorbeugender Brandschutz: DIvB und BFSB mit gemeinsamer Geschäftsstelle
Thüringer Forschungspreis 2021 für die Professur Bauphysik
DAGA 2021 in Wien

Technische Regelsetzung:
Neue DIN EN 13830:2020-11 für Vorhangfassaden
VDI 3808 zur Bewertung der Energieeffizienz von Gebäuden

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBauphysik3/2021209-210Veranstaltungen

Kurzfassung

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Titelbild: Bautechnik 3/2021Bautechnik3/2021Titelbild

Kurzfassung

Zum Titelbild:
Integratives computerbasiertes Planen und Bauen - BUGA Pavillon Heilbronn: Holzbau auf dem Level Industrie 4.0 - Gemeinsam haben die müllerblaustein HolzBauWerke GmbH, das Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung (ICD) und das Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE) der Universität Stuttgart für die BUGA Heilbronn einen Holz-Pavillon entwickelt, geplant und realisiert, der auf den biologischen Prinzipien eines Plattenskeletts basiert. Ziel des Forschungsprojekts war es, die Möglichkeiten digitaler Technologien, computerbasierter Planung und robotergestützter Fertigung für die Zukunft des Bauwesens und der Architektur zu demonstrieren. Mit der Geiger Holzsystembau GmbH & Co.KG führt das Holzbauunternehmen müllerblaustein die revolutionären Erkenntnisse nun weiter fort, um die Kundenanforderungen ganzheitlich, nachhaltig und aus einer Hand erfüllen zu können. (Foto: Roland Halbe)

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Inhalt: Bautechnik 3/2021Bautechnik3/2021Inhalt

Kurzfassung

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Schulen 2021Bautechnik3/20211-92Sonderheft

Kurzfassung

Waren vor einem Jahr noch Begriffe wie Akustik, Lerncluster, Orientierungssysteme und Partizipation von größtem Interesse, habe ich heute das Gefühl, es dreht sich alles um digitalen Unterricht, Notbetreuung, ?sichere? Corona-Wegeführung und natürlich um Lüftungsanlagen. Aber da draußen werden weiterhin Schulen saniert und neu gebaut - denn wie wir alle lernen, kann nichts und niemand den Live-Schulunterricht mit den Lehrerinnen und Lehrern ersetzen. Schauen wir also nach vorn - und freuen uns mit den Schüler*innen und Lehrer*innen, die hoffentlich bald in die Schulen zurückkehren - und damit auch in die Schulgebäude, die in diesem Heft vorgestellt werden.

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Regenwasser-Management 2021Bautechnik3/20211-100Sonderheft

Kurzfassung

Die Anforderungen an Gebäude werden immer komplexer. Im Vergleich zu den steigenden energetischen Anforderungen sowie den Bereichen „Hygiene” und „Brandschutz” passiert im Sektor Wasser dagegen wenig. Der „Angstfaktor” dominiert den Planungs- wie den Bauprozess und der richtet sich gegen dezentrale Wassersysteme, aber hin zu immer komplexeren Brandschutzanforderungen und Lüftungskonzepten. Auch bei den energetischen Anforderungen schoss man mittlerweile teils über das Ziel hinaus.

Der Reduktionismus des Klimaproblems auf CO2-Emissionen gerät spätestens mit den letzten Dürreperioden der vergangenen Sommer in Diskurs. Denn auf der lokalen Ebene dominiert die Verdunstung von Wasser unser Klima. Lokale Trockenheit ist immer hausgemacht. Ist es monatelang trocken, steigen auch die Temperaturen, das entstehende Hochdruckgebiet verhindert die Strömung von Wolken aus dem großen Wasserkreislauf, vom Meer an Land. Also müssen wir hier ansetzen, um unser Klima „zu retten”. Nur der Tropfen, der über den Verdunstungsprozess wieder in den natürlichen Wasserkreislauf gelangt, wird wieder zu Regen und kühlt die Umgebung. Die Wiederverwertung von Abwasser für Bewässerungszwecke, Grauwasserrecycling und Regenwassernutzung sind hierbei entscheidende dezentrale Strategien, die es bei jedem Neubau und der Sanierung von Gebäuden und Leitungsnetzen zu beachten gilt.

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Menges, Achim; Sobek, Werner; Kloft, Harald; Curbach, Manfred; Mark, PeterNetzwerk der ZukunftBautechnik3/2021193Editorials

Kurzfassung

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Knippers, Jan; Kropp, Cordula; Menges, Achim; Sawodny, Oliver; Weiskopf, DanielIntegratives computerbasiertes Planen und Bauen: Architektur digital neu denkenBautechnik3/2021194-207Aufsätze

Kurzfassung

Die Herausforderung an das Bauen der Zukunft besteht darin, mehr zu bauen, dabei weniger Schadstoffe zu emittieren und weniger endliche Ressourcen zu verbrauchen und trotzdem eine qualitätsvolle und lebenswerte gebaute Umwelt zu schaffen. In einem sich wechselseitig beeinflussenden Prozess müssen hierfür sowohl die Produktivität der Bauprozesse als auch die Energie- und Ressourceneffizienz der Bausysteme verbessert werden. Digitale Technologien bieten neue Lösungsansätze für diese Herausforderungen. Ziel des Exzellenzclusters IntCDC an der Universität Stuttgart und dem Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme ist es, das volle Potenzial digitaler Technologien zu nutzen, um das Planen und Bauen in einem integrativen und interdisziplinären Ansatz neu zu denken und damit die methodischen Grundlagen für eine umfassende Modernisierung des Bauschaffens zu legen. Eine zentrale Zielsetzung ist die Entwicklung einer übergeordneten Methodologie des “Co-Design” von Methoden, Prozessen und Systemen, basierend auf interdisziplinärer Forschung zwischen den Bereichen Architektur, Bauingenieurwesen, Ingenieurgeodäsie, Produktions- und Systemtechnik, Informatik und Robotik sowie Geistes- und Sozialwissenschaften. So sollen Lösungswege für die ökologischen, ökonomischen und sozialen Herausforderungen aufgezeigt und die Voraussetzungen für eine qualitätsvolle, lebenswerte und nachhaltige gebaute Umwelt sowie für eine digitale Baukultur geschaffen werden.

Integrative computational design and construction: digitally rethinking architecture
Increasing the construction capacity, while at the same time significantly reducing harmful emissions and consumption of non-renewable resources, and still providing a liveable and affordable built environment, provides a great challenge for future construction. In order to achieve this, both the productivity of construction processes and the energy and resource efficiency of construction systems have to be improved in a reciprocal process. Digital technologies make it possible to address these challenges in novel ways. The vision of this Cluster of Excellence IntCDC at the University of Stuttgart and the Max Planck Institute for Intelligent Systems is to harness the full potential of digital technologies to rethink design and construction based on integration and interdisciplinarity, with the goal of laying the methodological foundations to profoundly modernize the design and construction process and related building systems by adopting a systematic, holistic and integrative computational approach. One key objective is to develop an overarching methodology of “co-designing” methods, processes and systems based on interdisciplinary research encompassing architecture, structural engineering, building physics, engineering geodesy, manufacturing and systems engineering, computer science and robotics, humanities and social sciences. In this way, the cluster aims to address the ecological, economic and social challenges and to provide the prerequisites for a high-quality and sustainable built environment and a digital building culture.

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Auslobung: Deutscher Architekturpreis 2021Bautechnik3/2021207Wettbewerbe

Kurzfassung

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Sobek, Werner; Sawodny, Oliver; Bischoff, Manfred; Blandini, Lucio; Böhm, Michael; Haase, Walter; Klett, Yves; Mahall, Mona; Weidner, Stefanie; Burghardt, Timon; Leistner, Philip; Maierhofer, Mathias; Park, Sumee; Reina, Guido; Roth, Daniel; Tarín, CristinaAdaptive Hüllen und Strukturen - Aus den Arbeiten des Sonderforschungsbereichs 1244Bautechnik3/2021208-221Aufsätze

Kurzfassung

Die “Große Beschleunigung” bei Bevölkerungszahlen, klimaschädlichen Emissionen, Wasserverbrauch und vielem anderen stellt die gesamte Menschheit vor große Herausforderungen. Dies trifft besonders auf das Bauschaffen zu. Es gilt, zukünftig für mehr Menschen mit weniger Material emissionsfrei zu bauen. Hierfür muss unsere Art des Planens, Bauens und Nutzens von Bauwerken neu gedacht und neu konzipiert werden. Auf der bautechnischen Seite bedeutet dies die konsequente flächendeckende Umsetzung von Leichtbaustrategien. Zu diesen zählt neben dem klassischen Leichtbau und den Gradientenbauweisen auch das Bauen mit adaptiven Hüllen und Strukturen. Unter Adaptivität sind dabei unterschiedliche Veränderungen der Geometrie, der physikalischen Eigenschaften von einzelnen Bauteilen oder von ganzen Bauwerken zu verstehen. Durch Adaption können Spannungsfelder homogenisiert, Bauteilverformungen reduziert und bauphysikalische Verhalten von Bauteilen verändert werden. All dies verringert nicht nur den Materialbedarf, sondern liefert auch einen wesentlichen Beitrag zur Steigerung des Nutzerkomforts. Adaptivität im weiteren Sinne bezeichnet einen ganzheitlichen Ansatz, in dem die Anpassung sozialer, kultureller und räumlicher Erfahrungen sowie architektonischer und planerischer Handlungsweisen eng mit den technologischen Entwicklungen verknüpft wird. Die Zusammenführung dieser Perspektiven ist Anspruch des SFB, um ganzheitliche Lösungen für eine zukünftige gebaute Umwelt zu finden.

Adaptive skins and structures - from the work of the Collaborative Research Centre 1244
The “Great Acceleration” in world population, climate-damaging emissions and water consumption poses major challenges for the whole of humanity. This is also relevant for the building sector. It is essentially in the future to build emission-free for more people using less material. The way in which buildings are planned, built and inhabited must be rethought and reconceived. On the engineering side, this implies the strict and comprehensive application of lightweight strategies. In addition to classic lightweight strategies and the use of graded materials this includes the implementation of adaptive skins and structures. Adaptivity in this context means various rapid changes in the geometry, physical properties of components and thus also of buildings. Adaptation can be used to homogenise stress fields, reduce component deformations or change the building physical properties of components. All this not only reduces material requirements, but can also make a significant contribution to increasing user comfort. Seen in a broader perspective, adaptivity describes a holistic approach in which the adaptation of social, cultural and spatial experiences as well as architectural and planning procedures are closely linked to technological developments. Bringing these perspectives together is the SFB's claim to find holistic solutions for a future built environment.

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Kloft, Harald; Gehlen, Christoph; Dörfler, Kathrin; Hack, Norman; Henke, Klaudius; Lowke, Dirk; Mainka, Jeldrik; Raatz, AnnikaTRR 277: Additive Fertigung im BauwesenBautechnik3/2021222-231Aufsätze

Kurzfassung

Die Bauwirtschaft stellt eine der bislang am wenigsten digitalisierten Branche dar. Im Unterschied zu anderen Produktionsbereichen ist die Herstellung von Gebäuden durch individualisierte Bauprozesse gekennzeichnet. Digitale Fertigungstechniken anderer Wirtschaftszweige haben sich im Bauwesen nicht durchgesetzt, da sie nicht die notwendige Individualisierung ermöglichen oder unwirtschaftlich sind. Die Vorteile additiver Fertigungstechnologien bestehen darin, dass Automatisierung und Individualisierung nicht im Widerspruch zueinanderstehen und dass beim 3-D-Drucken nur dort Material aufgebaut wird, wo es strukturell oder funktionell erforderlich ist. Die additive Fertigung ist insofern wirtschaftlich und ressourceneffizient zugleich. Der DFG-Sonderforschungsbereich/Transregio TRR 277 der beiden Universitäten TU Braunschweig und TU München will die Technologie der additiven Fertigung grundlegend für das Bauwesen erforschen und zur Digitalisierung der Bauwirtschaft beitragen. Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick zu den Zielen, der Struktur und den Methodiken des TRR 277 sowie zu den drei Projektbereichen mit seinen insgesamt 18 wissenschaftlichen Teilprojekten.

TRR 277: additive manufacturing in construction
The construction industry is one of the least digitalised sectors of the economy to date. In contrast to other production sectors, the production of buildings is characterised by individualised construction processes. Digital production techniques from other branches of the economy have not become established in the construction industry because they do not allow the necessary individualisation or are uneconomical. The advantages of additive manufacturing (AM) technologies are that automation and customisation are not contradictory, and 3-D printing builds material only where it is structurally or functionally necessary. Additive manufacturing is therefore both economical and resource-efficient. The DFG Collaborative Research Centre/Transregio TRR 277 of the two universities TU Braunschweig and TU Munich wants to research the technology of additive manufacturing fundamentally for the construction industry and also contribute to the digitisation of the construction industry. This article gives an overview of the goals, structure and methods of the TRR 277 and its three focus areas with its 18 scientific research projects.

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Beckmann, Birgit; Bielak, Jan; Scheerer, Silke; Schmidt, Christopher; Hegger, Josef; Curbach, ManfredStandortübergreifende Forschung zu Carbonbetonstrukturen im SFB/TRR 280Bautechnik3/2021232-242Aufsätze

Kurzfassung

Neue Materialien ermöglichen neue Bauformen und Konstruktionsarten. Erste Bauprojekte mit den neuen Materialien zeigten aber, dass zunächst weiterhin nach traditionellen - im Falle von Carbonbeton dem Stahlbeton entlehnten - Konstruktionsprinzipien gebaut wird, herkömmliche Materialien also lediglich substituiert werden. Erst in Verbindung mit intelligenten Konstruktionsstrategien wird das volle Potenzial innovativer Werkstoffe ausgenutzt. Losgelöst von etablierten Denkmustern sollen im Sonderforschungsbereich/Transregio (SFB/TRR) 280 “Konstruktionsstrategien für materialminimierte Carbonbetonstrukturen - Grundlagen für eine neue Art zu bauen” an der Technischen Universität Dresden und der RWTH Aachen University die Grundlagen für eine neue Form des Bauens mit Beton auf Basis tiefgreifender Erkenntnisse zum strukturmechanischen Verhalten neuartiger, mineralisch basierter Komposite geschaffen werden. Die neuen Leichtbau-Konstruktionsstrategien und Werkstoffkombinationen reduzieren Ressourcen- und Energieverbrauch bei gleichzeitig hoher Gebrauchstauglichkeit, Tragsicherheit und Dauerhaftigkeit; eine anspruchsvolle Ästhetik leistet einen Beitrag zur Baukultur. Der langjährige Forschungsverbund von TU Dresden und RWTH Aachen vereint exzellente Kompetenzen, was die Erforschung des materialminimierten Bauens mit mineralischen Kompositen beflügeln wird. Im Beitrag werden die für den Zeitraum Juli 2020 bis Juni 2024 geplanten Forschungsaktivitäten vorgestellt.

Collaborative research on carbon reinforced concrete structures in the CRC/TRR 280
New materials afford new building designs and construction types. Yet, first application projects using the new materials show that traditional construction principles are used, i. e. that conventional materials are merely substituted. Only combined with intelligent construction strategies it is possible to exploit the full potential of the innovative material carbon reinforced concrete. Detached from today's established thought patterns, the fundamentals for a new way of building with concrete shall be created in the frame of the Collaborative Research Centre Transregio (CRC/TRR) 280 “Design Strategies for Material-Minimised Carbon Reinforced Concrete Structures - Principles of a New Approach to Construction” at Technische Universität Dresden and RWTH Aachen University, based on profound insights into the mechanical behaviour of novel mineral structures. Innovative construction strategies and material composites reduce the resource and energy consumption by means of novel lightweight construction principles and offer a high serviceability, ultimate capacity and durability. Furthermore, they are reflected in ambitious aesthetics evolving to a novel “art of construction”. The long-term research alliance of TUD and RWTH pools the existing excellent competences, which will inspire research into material-minimised construction with mineral composites. The article highlights the research activities planned for the period July 2020 to June 2024.

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Workshop zur 6. Auflage der Empfehlungen des Arbeitskreises "Baugruben" (EAB)Bautechnik3/2021242Veranstaltungen

Kurzfassung

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Mark, Peter; Lanza, Gisela; Lordick, Daniel; Albers, Albert; König, Markus; Borrmann, Andre; Stempniewski, Lothar; Forman, Patrick; Frey, Alex Maximilian; Renz, Robert; Manny, AgemarVom Handwerk zur individualisierten Serienfertigung - Schwerpunkt adaptive Modulbauweisen mit FließfertigungsmethodenBautechnik3/2021243-256Aufsätze

Kurzfassung

Bauen im Regen, eine katastrophale Vorstellung, doch Praxis auf Baustellen. Es bringt Ungenauigkeit, behindert den Einsatz moderner Hochleistungswerkstoffe und kostet Zeit, da Störungen im Bauprozess oft umständliche Rückläufe in den Planungsprozess bedeuten. Dennoch gilt der handwerklich geprägte Bauprozess als unvermeidlich, da jedes Bauwerk individuell und in Handarbeit vor Ort zu erstellen ist. Tatsächlich? Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft eingerichtete Schwerpunktprogramm “Adaptive Modulbauweisen mit Fließfertigungsmethoden” setzt auf einen gänzlich neuen Ansatz. Baustrukturen werden in ähnliche modulare Betonfertigteile zerlegt, in Serienfertigung mit Fließprinzip vorgefertigt, in ihrer Qualität gesichert und auf der Baustelle nur noch zusammengefügt. Die Bauzeiten reduzieren sich auf wenige Tage oder Wochen. Vergleichbar einem Puzzle aus vielen Teilen, bleibt die Einzigartigkeit des Tragwerks erhalten. Es gilt: “Individualität im Großen - Ähnlichkeit im Kleinen”. Der Beitrag zeigt Ansätze zur Modularisierung, Produktionskonzepte und verknüpfende digitale Modelle. Durch die ortsfeste Vorfertigung in Serie entstehen hohe Produktionsgeschwindigkeiten und schlanke, ressourceneffiziente Module, die zu Tragwerken mit geringen Maßabweichungen assembliert werden. Eine durchgängige Digitalisierung sichert die Qualität aller Einzelschritte. Sie reicht von der Fertigung über den Zusammenbau bis in die Nutzungszeit des Tragwerks. Es entsteht ein verschwendungsarmer, ressourceneffizienter Gesamtprozess.

From craft to customised flow production - the priority program adaptive modularised constructions made in a flux
Buidling under heavy weather is seldom beneficial, but common practice on site. It promotes inaccuracies and impairs the use of modern but sensible high-performance materials and costs time, since disruption in construction frequently causes complicated returns to the planning process. Nevertheless, a handcrafted production process is still considered the one and only alternative since all buildings are unique and thus must be manually constructed on site. Indeed? The priority program entitled “Adaptive modularised constructions made in a flux” funded by the German Research Foundation follows a completely new approach. Buildings are divided into similar modular precast concrete elements, prefabricated in flow production, quality assured, and just-in-time assembled on site. Comparable to puzzles with many pieces, the uniqueness of the structure is maintained. The motto is: “Individuality on a large scale - similarity on a small scale”. The contribution presents approaches of modularisation, production concepts, and linking digital models. Serial, stationary prefabrication enables short production times and resource-efficient modules that are assembled to load-bearing structures with low geometrical deviations. Stringent digitalisation ensures high quality of all intermediate steps. These comprise fabrication, assembly, and the whole service life of the structure. The result is a lean production process.

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Bautechnik aktuell 3/2021Bautechnik3/2021257-260Bautechnik aktuell

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Persönliches:
Zum 60. Geburtstag von Ulrich Jäppelt

Nachrichten:
Neubau im Berliner Regierungsviertel: Nachhaltig, effizient, außergewöhnlich
So schlank werden die Häuser der Zukunft

Rezensionen:
Ingenieurbauführer Berlin

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik3/2021260Veranstaltungskalender

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Titelbild: Beton- und Stahlbetonbau 3/2021Beton- und Stahlbetonbau3/2021Titelbild

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Zum Titelbild:
Das Titelbild zeigt eine typische Spannbetonbrücke aus den 1970er Jahren, die sich im bayerischen Landkreis Cham befindet. An diesem Bauwerk wurden verschiedenste Größen zerstörungsfrei gemessen, darunter Spannungsänderungen mittels Ultraschall und Schwingungen. Gut zu sehen sind hier der LKW für die Belastungsversuche und das Personal zur Überwachung der Messdatenaufzeichnung. Im dazugehörigen Beitrag auf den Seiten 183 bis 199 wird am Beispiel dieser Brücke und zweier Grenzzustände gezeigt, wie die Messergebnisse aus der zerstörungsfreien Prüfung in probabilistische Nachweise von Bestandsbauwerken einfließen können und welche Auswirkungen die Implementierung von gemessenen Daten bei der Bewertung von Bestandsbauwerken haben kann. Dadurch wird eine realtitätsnahe Bauwerksbewertung möglich. (Bild: BAM)

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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 3/2021Beton- und Stahlbetonbau3/2021Inhalt

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Pürgstaller, AndreasWertschätzende Interaktion zwischen Erfahrung und DigitalisierungBeton- und Stahlbetonbau3/2021159Editorials

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Schuler, Harald; Meier, Florian; Trost, BurkhartMonitoring der Gerbergelenke im Erhaltungsprojekt Grenzbrücke BaselBeton- und Stahlbetonbau3/2021160-169Aufsätze

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Die Überwachung (Monitoring) von Bauwerken kann einen Betrag dazu leisten, Schäden rechtzeitig zu erkennen und mehr Sicherheit für die Nutzer von Infrastrukturbauwerken zu schaffen [1-3]. Dabei ist es sinnvoll, ausgewählte neuralgische Punkte des Tragwerks zu überwachen, um die Datenmenge nicht zu groß werden zu lassen und die Übersichtlichkeit zu erhalten. Sensoren können zusätzliche Informationen über Zustand, Einwirkungen oder Umwelteinflüsse (z. B. Temperaturverformungen) eines Bauwerks zur Verfügung stellen. Im Rahmen des hier beschriebenen Erhaltungsprojekts, Grenzbrücke Basel, wurden die Gerbergelenke im Bereich der Konsolbänke durch nachträglich eingebrachte und vorgespannte diagonale Zugstangen verstärkt. An diesem neuralgischen Punkt des Tragwerks wurden faseroptische Dehnungs- und Temperatursensoren auf den Verstärkungsstäben installiert, um mehr Informationen über die Beanspruchung der Zugstangen zu erhalten. Ein Warnsystem konnte für den Fall einer Überbeanspruchung des Gerbergelenks installiert werden. Dieser Aufsatz stellt das Konzept des Überwachungssystems, die installierte faseroptische Messtechnik und die Kalibrierung durch die Überfahrt von definiert beladen LKW vor.

Monitoring of the Gerber hinges in the maintenance project Grenzbrücke Basel
Monitoring helps to detect damage of structures at an early stage and provides more safety for the users of the infrastructure [1-3]. It is reasonable to consider only neuralgic points to reduce the amount of the measured data and provide clarity. Monitoring can help to receive information about the condition of the structure, the load situation, and environmental influences (e. g. temperature deformations). In the maintenance project, Grenzbrücke Basel, the Gerber hinges are retrofitted by diagonal prestressed rods. Fiber-optic strain and temperature sensors are applied on the rods to get more information about the stress state. Based on this stress state a warning system is installed. If the stress state exceeds a limit, a message is sent to the responsible engineer. This paper presents the concept of the warning system, the fiber-optic measurements, and its calibration using trucks with defined loads.

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