Mitreden. Mitgestalten.

Profitieren Sie von den Vorteilen der Mitgliedschaft!

 
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Mitreden. Mitgestalten.
Mitreden. Mitgestalten.

Profitieren Sie von den Vorteilen der Mitgliedschaft!

14
15

Die Lebensdauer von Bauwerken verlängern

Forschungsprojekt MOBEKO an der Hochschule München

15.06.2022 - München

Bei Bruchflächen prüfen die HM-Forschenden, ob es einen speziellen Grund für die Rissentstehung gibt – z.B. Unregelmäßigkeiten im Werkstoff (Foto: Johanna Weber)

Der Bausektor spielt eine entscheidende Rolle auf der Nachhaltigkeitsagenda. Die Verlängerung der Lebensdauer von Windenergieanlagen, Brücken und anderen Bauwerken sowie ressourcenschonendere Konstruktionen sind derzeit die größten Herausforderungen im Bauwesen und Maschinenbau. Forschende der Hochschule München entwickeln dazu ein Ingenieurmodell, durch das sich die Haltbarkeit für geschweißte Stahlkonstruktionen besser einschätzen lässt.

Der ressourcenschonende Stahlbau bringt Lösungen für die drängenden Probleme unserer Zeit. Im Zuge der Energiewende werden zum Beispiel erneuerbaren Energien stark ausgebaut. In Deutschland sind aktuell rund 30.000 Windenergieanlagen im Einsatz. Zentral für ihre Wirtschaftlichkeit: die Haltbarkeit. Stahlkonstruktionen von Windenergieanlagen, Brücken oder großen Maschinen werden unter anderem durch starke Winde oder große Lasten beansprucht. Dies führt zur Werkstoffermüdung und somit zu Rissen und Brüchen an deren Schweißnähten.

Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit im Fokus

Das Forschungsprojekt MOBEKO hat das Ziel, die Lebensdauer von Bauwerken zu verlängern und Konstruktionen ressourcenschonender zu erstellen. Ein HM-Forschungsteam um Prof. Dr. Imke Engelhardt, Leiterin des Labors für Stahl- und Leichtmetallbau, und Richard Schiller vom Institut für Material- und Bauforschung der HM entwickeln einen „Modifizierten Betriebsfestigkeitsnachweis von unbehandelten und HFH-nachbehandelten Schweißkonstruktionen unter Berücksichtigung von Kollektivform, Spannungsverhältnis und Kerbdetail“ (MOBEKO).

Längere Haltbarkeit durch Nachbehandlung

Maßgebend für die Ermüdungsfestigkeit von Stahlbaukonstruktionen sind die Qualität der Schweißnähte und eventuelle Unregelmäßigkeiten der Nahtübergänge. In ausführlichen Versuchsreihen ermitteln die Forschenden die Einflüsse von Nachbehandlungen der Schweißnähte auf die Lebensdauer der Bauteile. Besonders interessant sind die HFH-Verfahren, sogenannte höherfrequente Hämmerverfahren, die händisch angewendet werden.

Mit einem Gerät in der Größe eines Bohrers, das einen gehärteten Stift hat und mit einer Frequenz von 150 bis 200 Hz angeregt wird, verformen Arbeiter die Schweißnahtübergänge plastisch. Dies verbessert die Nahtgeometrie und verfestigt die Randschicht und ist dadurch länger haltbar. Weitere Qualitätssicherung ist durch eine visuelle Kontrolle möglich. Engelhardt sagt dazu: „Bislang ist nicht geklärt, wie sich die Wirkung von Nachbehandlungen in einem verlässlichen Betriebsfestigkeitsnachweis rechnerisch ansetzen lässt.“

Bessere Lebensdauerabschätzung am Beispiel Windenergieanlagen

Bei Offshore-Windenergieanlagen kommen zusätzlich zu den Windlasten auf den Rotoren noch Belastungen der gesamten Konstruktion durch Wellen hinzu. Engelhardt erläutert: „Wenn wir mit unseren Forschungen zum Beispiel erreichen können, dass die Wandstärken der Offshore-Gründungsstrukturen von 100 mm auf 80 mm reduziert werden können, dann sparen wir bei jeder Anlage viele Tonnen Stahl ein.“

Das Institut für Material- und Bauforschung (IMB) wurde im Juli 2019 an der Hochschule München gegründet und integriert die Fakultäten Architektur, Bauingenieurwesen und Maschinenbau. Der Fokus liegt dabei auf der langfristigen Erhaltung und nachhaltigen Entwicklung des Bau- und Infrastrukturbestands. Forschungsthemen umfassen unter anderem die Lebensdauer von Materialien, Konstruktionen und Bauwerken, Ressourceneffizienz und Lebenszyklusbetrachtungen sowie Zuverlässigkeit und Sicherheit.

Das Projekt MOBEKO wird gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz und läuft bis zum 30. September 2022.

Weitere Infos zum Projekt MOBEKO:

https://www.hm.edu/allgemein/forschung_entwicklung/forschungsprojekte/projektdetails/engelhardt/mobeko.de.html

Quelle: Hochschule München, Fotos: Johanna Weber

Beitrag weiterempfehlen

Die Social Media Buttons oben sind datenschutzkonform und übermitteln beim Aufruf der Seite noch keine Daten an den jeweiligen Plattform-Betreiber. Dies geschieht erst beim Klick auf einen Social Media Button (Datenschutz).

5 gute Gründe für die Mitgliedschaft

Die Kammer auf Social Media

Die Bayerische Ingenieurekammer-Bau bei Facebook @BayIkaBau   #BayIkaBau
Die Bayerische Ingenieurekammer-Bau auf Instagram #bayikabau
 
Die Bayerische Ingenieurekammer-Bau bei LinkedIn: #bayika-bau
Die Bayerische Ingenieurekammer-Bau bei XING #bayerischeingenieurekammer-bau
 
Die Bayerische Ingenieurekammer-Bau bei YouTube
 

Jetzt Newsletter abonnieren!

Newsletter abonnieren und immer auf dem Laufenden bleiben - Grafik: Web Buttons Inc /  Fotolia

Frage des Monats

Wo sehen Sie beim Thema Gebäudehülle den größten Informationsbedarf?
Dach
Fassade
Fenster
Kellerwände
Bodenplatten

Frühere Ergebnisse

Nachhaltig Planen und Bauen

Klimaschutz - Nachhaltig Planen und Bauen

Digitaltouren - Digitalforen

Digitaltouren - Digitalforen - Jetzt kostenfei ansehen

Netzwerk junge Ingenieure

Netzwerk junge Ingenieure

Werde Ingenieur/in!

www.zukunft-ingenieur.de

Veranstaltungstipps

Veranstaltungstipps

Beratung und Service

Beratung und Serviceleistungen - Foto: © denisismagilov / fotolia.com

Planer- und Ingenieursuche

Planer- und Ingenieursuche - Die Experten-Datenbank im bayerischen Bauwesen

Für Schüler und Studierende

Infos für Schüler und Studierende - © Foto: Drubig Photo / Fotolia.com

HOAI Info-Plattform

HOAI Info-Plattform

Einheitlicher Ansprechpartner

Einheitlicher Ansprechpartner

Berufsanerkennung
Professional recognition

Berufsanerkennung

BayIKA-Portal / Mitgliederbereich

Anschrift

Bayerische Ingenieurekammer-Bau
Körperschaft des öffentlichen Rechts
Schloßschmidstraße 3
80639 München