Recyclingbeton, Carbonbeton, Baubetrieb und Geothermie

Vom Bauen auf unterschiedlichen Anwendungsfeldern bis hin zur Digitalisierung reicht das Spektrum der im Peer-review-Verfahren begutachteten Artikel in dieser aktuellen Ausgabe des Bauingenieur.

Ergebnisse des Forschungsprojektes SeRaMCo: Der Pavillon in Pirmasens ist eines von zwei Pilotprojekten, an denen die baupraktische Umsetzbarkeit von Fertigteilen aus Recyclingbeton demonstriert wurde.

Foto: SeRaMCo-Forschungstteam

Hier die Übersicht der wissenschaftlich begutachteten und freigegebenen Fachaufsätze („reviewed papers“) aus dem Bauingenieur 07-08|2022 (diese Inhaltsübersicht ist ab 7. Juli verfügbar), jeweils mit einer Zusammenfassung und Stichworten sowie DOI-Link.

Übrigens finden Sie eine Liste mit zahlreichen nützlichen Abkürzungen aus der Baubranche (samt Erklärungen) zum Nachschlagen und Ausdrucken in unserer Online-Rubrik Wissen.

Kreislaufwirtschaft

C. Glock, T. Hondl (TU Kaiserslautern)

Fertigteile aus Recyclingbeton – Ergebnisse des Forschungsprojektes SeRaMCo

Der Beton- und Stahlbetonbau nutzt heute in Deutschland überwiegend natürliche Ausgangsstoffe aus endlichen Primärressourcen, obwohl der Bausektor aufgrund seines hohen Abfallaufkommens von in Deutschland jährlich 3,7 t pro Einwohner (2018) [1] für geschlossene Stoffkreisläufe geeignet wäre. Um die Kreislaufwirtschaft im Beton- und Stahlbetonbau zu fördern, wurde im Rahmen des internationalen EU-Verbundforschungsprojektes „Secondary Raw Materials for Precast Concrete Construction“ (kurz SeRaMCo) in den Jahren 2017 bis 2021 die Umsetzung der Kreislaufwirtschaft für die Anwendung im Betonfertigteilbau mit hohem Praxisbezug entlang der gesamten Wertschöpfungskette untersucht. Forschungsschwerpunkte der beteiligten europäischen Vertreter aus Wissenschaft, Wirtschaft und öffentlicher Hand waren dabei die Aufbereitung von Bauschutt, die Herstellung von Zement aus Brechsanden sowie die Produktion von Betonfertigteilen aus rezykliertem Splitt und Zement. Zur Demonstration der industriellen Umsetzbarkeit wurden zahlreiche Produkte unter Einbeziehung der gesamten Wertschöpfungskette hergestellt und abschließend mit dem Bau von Pilotbauwerken im öffentlichen Raum auch baulich umgesetzt.

Recyclingbeton, Kreislaufwirtschaft, Nachhaltigkeit

doi.org/10.37544/0005-6650-2022-07-08-35

Carbonbeton-Bemessungskonzept

M. Rusch, M. Brunner, J. Kurath (Staubli, Kurath & Partner; CPC; ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften)

CPC – Eine neue Betonbauweise – Bemessungskonzept

Vor Kurzem haben die in der Schweiz bereits häufig eingesetzten CPC-Platten (carbon prestressed concrete) die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung durch das DIBt (Deutsche Institut für Bautechnik) mit der Zulassungsnummer Z-71.3–42 erhalten. Nun wird es einfacher, die extrem leistungsfähigen CPC-Platten auch in Deutschland einzusetzen. Durch die hohe Festigkeit der Carbonbewehrung, deren vorgespannten Einbau in der Platte und der Korrosionsbeständigkeit können Bauteile in CPC-Bauweise bei gleicher Biegetragfähigkeit deutlich schlanker und somit leichter ausgestaltet werden als herkömmliche Stahlbetonplatten. Dies eröffnet neue architektonische Möglichkeiten und führt durch eine wesentliche Reduktion des CO2-Ausstoßes und einer wesentlichen Verbesserung der Massenbilanz zu einer großen Verbesserung der Ökobilanz bei Bauwerken [1] und [2]. Im vorliegenden Artikel werden die Eigenschaften von CPC-Platten aufgezeigt sowie das Bemessungskonzept vorgestellt. Es wird auf zwei klassische Beispiele, eine Balkonplatte sowie ein Bohlenbelag für eine Fuß- und Fahrradbrücke, näher eingegangen.

Bemessung, Vorspannung, Carbonbeton, Zulassung

doi.org/10.37544/0005-6650-2022-07-08-47

Baubetrieb

L. Kynast, P. Schwerdtner (w&k Elektrotechnik GmbH; TU Braunschweig)

Einflüsse von Außentemperaturen auf die Produktivität von Bauausführenden

Den Schwerpunkt des Beitrags bildet die Untersuchung des Einflusses hoher Lufttemperaturen auf die Produktivität bei der Bauausführung unter besonderer Berücksichtigung des „Faktors Mensch“. In der Literatur dominiert die Untersuchung der Auswirkungen von winterlichen Witterungsbedingungen auf die Bauausführung (Winterbau). Vor dem Hintergrund des Klimawandels ist jedoch zukünftig mit milden Wintern und heißen Sommern zu rechnen. Dies führt einerseits dazu, dass zwar im Winter uneingeschränkt(er) gebaut werden kann, anderseits ziehen Hitzewellen im Sommer Beeinträchtigungen bei der Bauausführung nach sich, die häufig keinerlei vertragliche beziehungsweise kalkulatorische Berücksichtigung durch die Vertragsparteien erfahren. Die vorliegende Untersuchung setzt an dieser Forschungslücke an und soll somit einen Beitrag zur Berücksichtigung von Effekten hoher Lufttemperaturen auf die Bauausführung und Bauausführende (Faktor Mensch) leisten.

Forschung und Entwicklung, Baubetrieb, Sicherheit

doi.org/10.37544/0005-6650-2022-07-08-60

Erdwärme

A. Brunner, R. Markiewicz, J. Pistrol, D. Adam (TU Wien)

Langzeiterfahrungen zur geothermischen Nutzung der U-Bahn-Station Taborstraße in Wien

Vier der im Zuge der U-Bahn-Erweiterung der Linie U2 in Wien im Jahr 2008 neu eröffneten Stationen decken einen Großteil ihres Heiz- und Kühlbedarfs seit beinahe eineinhalb Jahrzehnten aus geothermischer Energie, welche durch Massivabsorber in Form von Energieschlitzwänden, Energiepfählen und Energiebodenplatten der Stationsgebäude gewonnen wird. Da es sich zum Zeitpunkt der Errichtung weltweit um das erste Infrastrukturbauwerk dieser Art und Dimension handelte, wurde ein Schlitzwandelement der Station Taborstraße mit zahlreichen Messsensoren ausgestattet, um Datensätze des thermo-mechanischen Langzeitverhaltens dieser Bauteile zu generieren. Kontinuierliche Messungen mit automatischer Datenaufzeichnung erfolgten zunächst von April 2008 bis Mai 2011. Im Oktober 2020 wurden die Messungen mit der bestehenden Sensorik wieder aufgenommen, wobei die Messungen manuell im Monatsrhythmus erfolgen, um einen langfristigen Vergleich der Messdaten zu ermöglichen sowie eine Beurteilungsgrundlage von Auswirkungen des geothermischen Betriebs auf die konstruktiven Bauteile zu schaffen.

Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick über die Station Taborstraße mit Fokus auf die thermisch aktivierten Bauteile und deren Instrumentierung. Ein Vergleich der messtechnisch erfassten genutzten Energie mit dem prognostizierten Wärme- und Kältebedarf wird im Zusammenhang mit den Energiedaten diskutiert. Darüber hinaus wird das Temperatur- und Dehnungsverhalten der beobachteten Energieschlitzwand anhand der über einen Zeitraum von rund 14 Betriebsjahren erhobenen Messdaten beschrieben.

Forschung und Entwicklung, Geotechnik, Geothermie, Messungen

doi.org/10.37544/0005-6650-2022-07-08-68