Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ganzheitliche Sicherheit für Bauwerke

02.04.2012
Wie sicher sind Gebäude, Tunnel und Brücken bei einer Explosion, einem Brand oder Flugzeugabsturz? Bleiben die Rettungswege offen? Können Menschen geborgen werden? Fraunhofer Forscher entwickeln gemeinsam mit der Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft neue bauliche Konzepte für Brücken, Tunnel und Hochbauten.

Am 24. Oktober 2001 kommt es im Gotthardtunnel zu einer Brandkatastrophe, elf Menschen sterben. Der wichtigste Schweizer Alpenübergang wird mehr als zwei Monate gesperrt und aufwändig saniert. Doch nicht nur Tunnelbauten sind bei schweren Unfällen in ihrer Standsicherheit bedroht.


Wie sicher sind Hochhäuser bei einem Flugzeugabsturz? Anhand von speziellen Verfahren lassen sich dynamische und statische Belastungen von Gebäuden exakt berechnen. © Fraunhofer EMI

Auch Hochbauten können durch Sprengsätze oder Brände so beschädigt werden, dass sie einstürzen. Wie kann man Hochhäuser, Brücken oder Atomkraftwerke sicher machen? Forscher am Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI entwickeln zusammen mit Kollegen der Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft Konzepte zur ganzheitlichen Sicherheit von Bauwerken. Damit haben Bauherren künftig die Möglichkeit, schon in der Planungsphase auf das Expertenwissen der EMI-Forscher zuzugreifen. Ingenieure von Schüßler-Plan setzen die Vorgaben in einer interaktiven Zusammenarbeit um.

Bauherren erhalten Risikoanalyse

»Unsere Kooperation begleitet die Bauherren von der Planung bis zur Ausführung«, sagt Dr. Alexander Stolz vom EMI in Freiburg. »Wir bieten Sicherheit in der Planungsphase, indem wir die Lasten prüfen, die auf ein Bauwerk einwirken könnten. Dabei unterstützen wir den Bauherrn mit einer Risikoanalyse.« Ein Vorteil ist, dass die Wissenschaftler auf ihrem Institutsgelände die Wirkung einer Detonation auf bauliche Strukturen untersuchen können, entweder durch reale Sprengversuche oder mithilfe des großen Stoßrohres, mit dem stockwerkshohe Prüfkörper getestet werden. »Mit der Finite-Elemente-Methode, einem Berechnungsverfahren, überprüfen wir den Versuch auf seine Gültigkeit und können beliebige Ereignisszenarien vorhersagen. Schüßler-Plan setzt die Ergebnisse anschließend in Ingenieurmodelle um. Bauherren erhalten die Gewissheit, dass dynamische und statische Belastungen von Gebäuden exakt berechnet wurden. Zusätzlich setzen wir neueste und innovative Schutz- und Hochleistungswerkstoffe ein, die wir sowohl entwickeln als auch qualifizieren«, erläutert der Experte. Das Team kümmert sich auch um die Nachrüstung bereits bestehender Gebäude – etwa in Flughäfen, U-Bahnhöfen oder Tiefgaragen.

Die Experten helfen nicht nur, einzelne Gebäude sicherer auszugestalten, sie lassen auch sicherheitsrelevante Aspekte in die Stadtplanung einfließen. Simulationstools berechnen die sehr komplexe Ausbreitung einer Druckwelle in bebauten Stadtgebieten. So können städtebauliche Entwurfsvarianten bereits in der Planungsphase unter Sicherheitsaspekten beurteilt und verbessert werden.

Freie Rettungswege bei Flugzeugaufprall

Die Zusammenarbeit zwischen Schüßler-Plan und EMI entstand im Projekt »Sichere Hochhäuser«. Markus Nöldgen, ehemaliger Mitarbeiter von Schüßler-Plan und heutiger Professor an der Fachhochschule in Köln, nahm den Flugzeugangriff in New York zum Anlass, sich über die Statik von Hochhäusern Gedanken zu machen. Dabei entstand eine ausgeklügelte Fachwerkkonstruktion, mit einem inneren Kern aus ultrahochfestem Beton UHPC. So bleiben bei einem Flugzeugaufprall die Rettungswege frei.

Dr. Ingo Müllers, Abteilungsleiter bei Schüßler-Plan, begrüßt die Zusammenarbeit mit den Fraunhofer-Kollegen. Das Ingenieurbüro verfügt über eine mehr als 50-jährige Erfahrung auf dem Markt. »Wir freuen uns, unseren Kunden jetzt eine zusätzliche Dienstleistung anbieten zu können«, sagt Müllers. Die Kunden kaufen mit nur einem Vertrag die Expertise der Wissenschaftler und Ingenieure ein. Die Kooperation geht so weit, dass auch die Ausführung des Baus von beiden Partnern überwacht wird. »Der Kunde bekommt alles aus einer Hand und hat nur einen Ansprechpartner. Dies ist es, was am Markt verlangt wird. Schnittstellen werden in die Hände erfahrener Planer übertragen.«

Dr. Alexander Stolz | Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2012/april/ganzheitliche-sicherheit-fuer-bauwerke.html

Weitere Berichte zu: Bauwerk EMI Hochbauten Hochhäuser Planungsphase Rettungswege Science Tunnel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Modernes, ökologisches Familienhaus für Naturverbundene
03.08.2017 | Bau-Fritz GmbH & Co. KG, seit 1896

nachricht Die Stadt wird zur Bühne und Häuser zu Leinwänden
03.08.2017 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Körperenergie als Stromquelle

22.08.2017 | Energie und Elektrotechnik

Ein Quantenlineal für Biomoleküle

22.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Prostatakrebs: Bluttest sagt Tumorresistenz vorher

22.08.2017 | Biowissenschaften Chemie