Neuer NTH-Projektverbund: „Strategien und Methoden des Life-Cycle-Engineerings für Ingenieurbauwerke und Gebäude“

Die Bauingenieure an der TU Braunschweig und der Leibniz Universität Hannover haben sich in einem NTH-Verbundprojekt zusammengeschlossen, um mit gebündelter Kompetenz und gemeinsamen Kräften die Zustandsentwicklung von Ingenieurbauwerken, Gebäuden und Küstenschutzanlagen besser vorhersagen zu können.

Auf diesen Erkenntnissen aufbauend lassen sich für solche Bauwerke Strategien und Methoden für ein „Life-Cycle-Engineering“ entwickeln und in ein Lebensdauermanagementsystem integrieren.

Das ambitionierte Vorhaben gehört zu den so genanten „Top-down-Projekten“ der NTH, die übergreifende Forschungskompetenzen in zentralen gemeinsamen Aktivitäten der drei Partnerhochschulen bündeln.

Warum die Aufgabe der Ingenieure, sich mit den bestehenden Bauwerken zu befassen, für ein entwickeltes Industrieland mit alterndem Bauwerksbestand so wichtig ist, verdeutlicht ein beispielhafter Blick auf die Straßenbrücken. In Deutschland gibt es über 120.000 Straßenbrücken, davon allein 40.000 an Fernstraßen, also an den Bundesstraßen und Autobahnen. Viele Brücken sind nach langjähriger Nutzung unter stark angewachsenem Verkehr heute erheblich geschädigt und müssen instandgesetzt oder erneuert werden. Müssten diese 40.000 Fernstraßenbrücken heute alle neu gebaut werden, so würde das ca. 80 Mrd. Euro kosten. Für den Erhalt der Brücken werden pro Jahr aber nur 400 Mio. Euro ausgegeben. Diese Mittel reichen bei weitem nicht aus, um den Brückenbestand langfristig zu erhalten. Ähnliche Situationen liegen praktisch für die gesamte Infrastruktur unseres Landes vor, für Kläranlagen, Abwasserkanäle, Küstenschutzbauwerke, Wohn- und Industriegebäude u.v.m. Der Bürger bemerkt die kontinuierliche Zustandsverschlechterung der Infrastruktur meist nur, wenn sie seine Nutzungsbedürfnisse betrifft, z.B. wenn sich nach einem strengen Winter der Zustand vieler Straßenoberflächen verschlechtert hat.

Um bei Mittelknappheit eine möglichst lange, nachhaltige und zuverlässige Nutzung sowie eine Optimierung der Investitions- und Betriebskosten (Gesamtkosten) und eine Minimierung der Auswirkungen auf die Umwelt (Ressourcen, Energie, Emissionen) zu erreichen, muss man in die Zukunft schauen und abschätzen, wann welcher Eingriff an welchem Bauwerk zur Erreichung dieses Gesamtzieles sinnvoll ist. Dies ist die Aufgabe des Life-Cycle-Engineerings (LCE), innerhalb dessen das Lebensdauermanagement auf alle Maßnahmen zur Sicherstellung der Funktionalität der Bauwerke während der gesamten Lebensdauer gerichtet ist.

Nun sind Ingenieure keine Propheten, wohl aber kennen sie Methoden, um anhand der Beurteilung des heutigen Zustandes und mit Hilfe einer Bauwerksüberwachung, Abschätzungen in die Zukunft vorzunehmen. Die erwartete Zustandsentwicklung wird dann in sogenannten Prognosemodellen beschrieben. Heute sind in Teilbereichen bereits solche Prognosemodelle und Überwachungsmethoden verfügbar, jedoch fehlt eine abgestimmte, ganzheitliche Methodik, mit der das Wechselspiel unterschiedlicher Teilprozesse und Randbedingungen während der Lebens- bzw. Nutzungsdauer physikalisch begründet modelliert, kontrolliert sowie ganzheitlich bewertet und adaptiv gesteuert werden kann.

Das NTH-Projekt nimmt sich vor, die Möglichkeit für ein Lebensdauermanagement von Bauwerken wesentlich zu verbessern.

In insgesamt sechs Teilprojekten mit gemischten Arbeitsgruppen aus acht Lehrstühlen der LU Hannover und sieben der TU Braunschweig führen die Bauingenieure beider Universitäten ihre wissenschaftlichen Kompetenzen unter der Gesamtkoordination der TU Braunschweig zusammen. Das Verbundprojekt wird aus Mitteln der Niedersächsischen Hochschule (NTH) ab 1.7.2010 während einer Laufzeit von 2,5 Jahren mit insgesamt 2,5 Mio. Euro gefördert. Am Ende des Projektes soll außerdem ein weiterführendes gemeinsames Forschungsprojekt beider Universitäten im Bauingenieurwesen entstehen.

Kontakt:

Für weitere Auskünfte steht Ihnen Dr.-Ing. Alexander Holst, Geschäftsführer des NTH-Forschungsprojektes, Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz der TU Braunschweig, unter Telefon +49 531 391 5440 oder per E-Mail unter a.holst@ibmb.tu-bs.de zur Verfügung.

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