Im Sonderheft 2009 von RUBIN lesen Sie:
Über zwölf Jahre hinweg unterstützte die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) den Sonderforschungsbereich 398 „Lebensdauerorientierte Entwurfskonzepte“ – die längste überhaupt mögliche Förderperiode für einen SFB. Rund 60 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschten die Einflüsse, die auf Bauwerke einwirken, welche Schädigungsmechanismen sie im Bauwerk auslösen können und wie das alles schließlich deren Lebensdauer bestimmt. Im Gespräch mit RUBIN zieht der Sprecher des SFB Prof. Dr.-Ing. Friedhelm Stangenberg Resumee und beschreibt Aspekte des Technologietransfers.
Mit dem Fernziel, den „Gesundheitszustand“ eines Bauwerks täglich abzurufen, entwickeln Ingenieure ein möglichst realistisches Lebensdauermodell. Da kommt der Abbau einer fünfzig Jahre alten Brücke gerade recht, um die tatsächlichen Schäden mit dem simulierten Endzustand zu vergleichen.
Bis zu 50 Windparks sind vor der deutschen Nord- und Ostseeküste geplant und der Bau soll bald beginnen. Weil mit zunehmender Schiefstellung der Fundamente die Anlagen ausfallen könnten, legen sich Ingenieure mit Hochdruck für eine Lebensdauerprognose ins Zeug.
Tausende täglich über eine Straße hinweg rollende Autos oder unzählige Wellen gegen einen Brückenpfeiler im Meer bedeuten für den Baustoff Beton erhebliche Belastungen. Was genau dadurch im Beton passiert haben Bochumer Ingenieure jetzt experimentell untersucht.
Feuchtigkeit, Temperatur und mechanische Belastungen setzen dem Beton schon zu, wenn er auszuhärten beginnt. Mit einem Simulationsmodell, das alle Belastungsarten des Werkstoffs berücksichtigt, lassen sich Alterungserscheinungen und Lebensdauer des Betons vorhersagen.
Mit Aufnahme der Hochgeschwindigkeitsstrecke Köln-Rhein/Main in den europäischen Fahrplan fahren dort täglich etwa 200 Züge. Schon bald brachen Paneele der Lärmschutzwände an ihren Nahtstellen auf. Ingenieure leisten Ursachenforschung und beschreiben Druckwellen bei Hochgeschwindigkeitszügen.
Ermüdungserscheinungen sind besonders tückisch, weil das Versagen scheinbar aus heiterem Himmel kommt: Eine Schädigung ist nicht erkennbar. Ingenieure entwickeln Simulationsprogramme, mit denen sie die Lebensdauer von Metallbauteilen errechnen können.
Zufällig wie ein Wurf im Roulette wirkt der Wind auf Bauwerke ein. Richtig kompliziert wird das Zusammenspiel von Verkehrslast und Bauwerksdynamik. Mit einem neuen Ansatz des parallelen Rechnens lösen Ingenieure das Problem. Die Methode: stochastische Strukturoptimierung.
Titel RUBIN Sonderheft 2009
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