Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sichere Glasfassaden

01.02.2013
Fassaden aus Glas sehen schön aus – doch sie müssen auch sicher sein. Halten sie etwa einer Sprengstoffdetonation im näheren Umfeld stand? Das testen Forscher mit einer Stoßrohr-Anlage, unter anderem für einen neuen Gebäudekomplex in San Francisco.

Große Metropolen wie San Francisco befinden sich in ständigem Wandel. Bagger und Abrissbirnen reißen alte zerfallene, nicht sanierbare Fabriken und Häuser ab und schaffen so Platz für Neues. Auch dort, wo kürzlich noch eine Bahnstation zu finden war, entsteht bald ein riesiger Gebäudekomplex: Das »Transbay Transit Center« – ein fünfstöckiger Bau mit Glasfassaden und mehr als 20 000 Quadratmetern Grundfläche, auf dem Dach ein mit Glas überdachter Park. In einer zweiten Phase soll noch ein Hochhaus dazukommen. Das Budget: 4 Milliarden US Dollar.


In dieser Anlage untersuchen Forscher, bei welcher Belastung Fenster und Glasfassaden zerstört werden. © Fraunhofer EMI

Die Glasfassaden und das gläserne Dach sorgen für die Ästhetik des Gebäudes. Doch wie steht es um die Sicherheit der riesigen Fronten? Was passiert, wenn im näheren Umfeld des Komplexes Sprengstoff detoniert? Das untersuchen Forscher am Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut EMI in Efringen-Kirchen, im Auftrag eines New Yorker Ingenieurbüros. »Mit dem Stoßrohr ‚Blast-STAR‘ prüfen wir verschiedene Glasfassadenelemente auf ihre Widerstandsfähigkeit gegen weiter entfernte Explosionsbelastungen«, sagt Oliver Millon, Wissenschaftler am EMI.

Sicherheitsverglasungen, Fenster und Türen im Test

Das Prinzip: Das Stoßrohr besteht aus einem Kompressions- und einem Expansionsteil, getrennt durch eine Stahlmembran. Im Kompressionsteil können die Forscher die Luft auf bis zu 30 bar komprimieren, den Druck also auf den 30-fachen Luftdruck erhöhen. Damit kann am Bauteil ein Belastungsdruck von 2,3 bar erreicht werden. Ist der Druck eingestellt, wird die Stahlmembran angestochen: Die Luft entweicht schlagartig, läuft durch das Expansionsteil hindurch und trifft als ebene Stoßfront auf das Glaselement, das am Ende des Stoßrohrs befestigt ist. Das Fenster wird zunächst mit Wucht nach hinten gedrückt, bevor der Druck wieder nachlässt und das Glas nach vorne gesogen wird. Je nachdem, welchen Druck die Wissenschaftler im Kompressionsteil einstellen, können sie Detonationen unterschiedlicher Sprengstoffmengen in verschiedenen Abständen vom Gebäude nachstellen – von 100 bis 2500 Kilogramm TNT in Abständen von 35 bis 50 Metern vor dem Gebäude. Übersteht das Glas die Prozedur unbeschadet? Reißt es oder zersplittert es gar in unzählige Einzelteile? Welche Drücke Fenster und Glasfassaden überstehen müssen, ohne zu bersten, legen verschiedene DIN- und ISO-Normen fest, nach denen die Forscher am EMI Sicherheitsverglasungen, Fenster und Türen unterschiedlicher Hersteller testen.

»Die Technologie der Stoßrohre ist zwar prinzipiell bekannt, allerdings gibt es weltweit nur eine Handvoll solcher Anlagen«, erläutert Millon. »Da in dem Rohr extrem hohe Belastungen auftreten, sind sowohl seine Herstellung als auch der Betrieb sehr komplex.« So muss die Anlage die abrupten Druckänderungen aushalten, und das auf einem großen Querschnitt – die Glaselemente können bis zu drei mal drei Meter groß sein. »Zudem müssen wir sicherstellen, dass wir am Glaselement eine ebene Stoßfront erhalten, dass die Druckwelle also jede Stelle des Glaselements gleichzeitig erreicht«, sagt der Forscher. Um dies sicherzustellen, haben die Wissenschaftler bereits vor dem Bau des Stoßrohrs am Computer Simulationen durchgeführt, und diese dann später durch Messungen in der fertigen Anlage bestätigt.

Die Vorab-Untersuchungen zur Auswahl geeigneter Glasaufbauten für das »Transbay Transit Center« sind bereits abgeschlossen. Zum klassifizierten Nachweis des Blastwiderstands der während der Bauphase ausgewählten Scheibentypen sollen weitere Untersuchungen folgen.

OliverMillon | Fraunhofer Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2013/Februar/sichere-glasfassaden.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Wirbel als Räder der Natur
28.03.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Stadtplanung im Klimawandel: HafenCity Universität Hamburg entwickelt Empfehlungen
24.03.2017 | HafenCity Universität Hamburg

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: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Organisch-anorganische Heterostrukturen mit programmierbaren elektronischen Eigenschaften

29.03.2017 | Energie und Elektrotechnik

Klein bestimmt über groß?

29.03.2017 | Physik Astronomie

OLED-Produktionsanlage aus einer Hand

29.03.2017 | Messenachrichten