Eckhard Reyer Knihy
Das Ziel der vorliegenden Arbeit lag in der Behandlung der Frage, "Kann bei Wärmedämm-Verbundsystemen (WDVS) mit keramischer Deckschicht (hier: Deckschicht aus Klinker-Riemchen) auf die Anordnung von (Dehn-)Fugen im Bereich von Gebäude-(Außen-)Ecken verzichtet werden bzw. unter welchen Randbedingungen sind derartigen Fugen im Bereich von Gebäude-Ecken erforderlich." Die Untersuchungen im Rahmen dieser - kleineren - Forschungsarbeit werden sowohl experimentell als auch - ergänzend - numerisch durchgeführt. Die wesentlichen Untersuchungsparameter waren die Dämmschichtdicke (EPS-Dämmschicht) und die Dehnsteifigkeit der Deckschicht (D = EKlinker mal dKlinker) bei sonst gleichen mechanischen Eigenschaften von Armierungsputz und Dünnbettmörtel. Die Fugenanordnung (der Klinker-Riemchen) erfolgte einheitlich im Verband ("Läufer-Verband").
Eine nennenswerte Reduzierung des Heizwärmebedarfs unserer Gebäude und eine erhebliche Verringerung des CO2-Ausstosses sind nur durch die Sanierung von Altbauten möglich, die oft einen bis zu 10-mal höheren Jahresheizwärmebedarf als moderne Niedrigenergiehäuser aufweisen. In Deutschland machen die ca. 24 Millionen vor 1982 errichteten Altbauten mehr als drei Viertel der Gebäudesubstanz aus. Vor diesem Hintergrund wurde im Rahmen eines geförderten Forschungsvorhabens eine neuartige Fassadendämm- und Sanierungstechnik entwickelt, die auf werkseitig vorgefertigten, geschosshohen Groß-Dämmelementen basiert. Diese wärmebrückenarme Dämmtechnik bietet hohe Präzision und schnelle Bauzeiten, wodurch die Nutzung des Gebäudes während der Sanierung nur geringfügig beeinträchtigt wird. Die industrielle Vorfertigung erfolgt auf Basis einer berührungslosen Fassadenaufnahme mittels Lasertechnologie. Die Tragfähigkeit der Elemente wurde durch umfassende Analysen optimiert, und spezielle Befestigungselemente sowie Transport- und Montagehilfen ermöglichen eine zügige Montage der Elemente vom Autokran aus. Die Funktion dieser Systeme wurde in Referenzapplikationen mit Prototypen im Maßstab 1:1 erprobt.
Nägel und Schrauben dürfen als tragende Verbindungsmittel im Hirnholz aufgrund noch fehlender Untersuchungen nicht in Rechnung gestellt werden. In Kurzzeitversuchen und in Testversuchen, auch unter Langzeitbelastung unter konstantem Klima, wurden für diese Verbindungsarten sehr gute Tragfähigkeitseigenschaften unter Abscher- und kombinierter Belastung (Kombination aus Abscheren und Ausziehen) festgestellt. Da jedoch aus Sicherheitsgründen vor einer Empfehlung zur praktischen Anwendung Langzeitbelastungen unter Wechselklima durchgeführt werden sollten, wurden im Rahmen des Forschungsvorhabens derartige Verbindungen unter reiner Abscher- bzw. Ausziehbelastung im zyklischen Wechselklima und reiner Abscherbelastung im natürlichen Außenklima untersucht.
Wärmedämm-Verbundsysteme spielen heute eine führende Rolle bei der Wärmedämmung von Alt- und Neubauten und bestimmen damit das Bild unserer Gebäude. Neben den klassischen Putzoberflächen dieser Systeme sind heute aus architektonischen Gründen daher auch andere Oberflächen gewünscht, etwa keramische Verkleidungen mit Klinker-Riemchen. Trotz der Vorteile wie einer geringeren Wasseraufnahme und einer höheren Haltbarkeit muss aber berücksichtigt werden, dass durch die höhere Festigkeit dieses Oberflächenmaterials auch die Gefahr der Rissbildung steigt. Die in dem Bericht vorgestellte Versuchsreihe untersucht die Frage, in wieweit bei Wärmedämm-Verbundsystemen (WDVS) mit keramischer Deckschicht Feldbegrenzungsfugen anzuordnen sind, wann auf sie verzichtet werden kann und welche Probleme bei der Fugenausbildung zu berücksichtigen sind. Dazu werden Laborversuche und rechnerische Ansätze ausgewertet. Mit den daraus entwickelten Anwendungstafeln lässt sich für verschiedene Systeme und Anwendungen ermitteln, ob die Anordnung von Begrenzungsfugen nötig ist und wenn ja, in welchen Abständen Fugen erforderlich sind.
Die Hauptaufgabe eines Putzsystems ist die Gewährleistung des Schlagregenschutzes. Diese ist jedoch nur dann gegeben, wenn die auftretenden Rißbreiten auf ein unschädliches Maß beschränkt sind. Zu diesem Zweck werden Putzsysteme i. d. R. mit einer Gewebearmierung versehen. Versuche an künstlich gealterten Armierungsgeweben zeigen, daß die Reißfestigkeit dieser Gewebe mit der Zeit abnimmt, was zu größeren Rißbreiten im Putzsystem führt. In dieser Arbeit werden Armierungsputz, Armierungsgewebe und Oberputz anhand von Rasterelektronenmikroskop (REM)-Aufnahmen analysiert, um Aussagen über die Folgen der Alterung auf die einzelnen Komponenten zu treffen und daraus Verbesserungsmöglichkeiten für den Verbund zwischen Putz und Gewebe zu entwickeln.
Das Forschungs- und Entwicklungsvorhaben „Dämpfungsverhalten von Rahmenkonstruktionen des Ingenieurholzbaus mit duktilen Knoten unter Erdbebenbelastung“ beinhaltet experimentelle und theoretische Untersuchungen zum Tragverhalten biegesteifer Rahmenecken mit Dübelkreisverbindungen unter Verwendung von Stabdübeln, Paßbolzen und Dübeln besonderer Bauart (Typ A) .
Bei der Instandsetzung von Mauerwerksbauten bzw. Großtafelbauten mit Wärmedämm-Verbundsystemen (WDVS) ergibt sich für die WDVS eine zusätzliche Beanspruchung, die aus der Überbrückung von Rissen oder der planmäßigen Fugen in Großtafelbauten resultiert. Es ist daher nachzuweisen, daß die zur Instandsetzung von Mauerwerksbauten bzw. Großtafelbauten vorgesehenen WDVS in der Lage sind, diese Bewegungen des Risses bzw. der Fuge im Untergrund bei gleichzeitiger klimatischer Wechselwirkung schadensfrei aufzunehmen. Hierzu wird ein numerisches Prüfverfahren vorgeschlagen und eine neue Prüfeinrichtung entwickelt und gebaut. Es zeigte sich anhand der Großversuche mit mehreren WDVS unterschiedlicher Zusammensetzung, daß WDVS sehr gut geeignet sind, sich bewegende Risse im Mauerwerksbau bzw. Fugen in Großtafelbauten zu überbrücken. Allerdings müssen die mechanischen, die thermischen sowie die hyrischen Eigenschaften der einzelnen Komponenten der WDVS aufeinander abgestimmt werden. Dazu wird ein Berechnungsverfahren vorgeschlagen, mit dem die Rißverteilung und die Rißbreiten im Putzsystem der WDVS infolge Fugenöffnung des Untergrundes korrekt ermittelt werden können. Bei insgesamt 6 Großversuchen, durchgeführt an unterschiedlichen WDVS, werden in allen Fällen gute bis sehr gute Übereinstimmungen zwischen den numerisch und den experimentell erhaltenen Resultaten erzielt.
Seit Einrichtung des Lehrstuhls für Baukonstruktion, Ingenieurholzbau und Bauphysik an der Ruhr-Universität Bochum 1982/83 wurde eine Vielzahl unterschiedlichster Forschungs- und Entwicklungsvorhaben bearbeitet. Heft 15 der Schriftenreihe des Lehrstuhls präsentiert anläßlich dieses Jubiläums in übersichtlicher Form Ergebnisse aus allen diesen Forschungsbereichen wie z, B.: Bemessung unter Erdbebenbelastung; Instandsetzung von Außenwänden; Stabilitätsverhalten von Brettschichtholzträgen; Mechanische Verbindungsmittel im Holzbau unter Langzeitbelastung; Riß- und Fugenüberbrückungsfähigkeit von Wärmedämm-Verbundsystemen. Die inhaltlichen Ausführungen werden kapitelweise durch die Angabe der weiterführenden und vertiefenden Literaturstellen ergänzt und enthalten eine Kurzbeschreibung zum Hintergrund des jeweiligen Forschungsvorhabens.