Impaktdämpfung in Natur und Technik durch Absorptionsschicht­en und -konstruktionen (D948)

Allgemeine Angaben:

• Diplomarbeit Nr. D948
• Bearbeiter: Laura Gerbens
• Verantwortl. Hochschullehrer: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach
• Betreuer: Silke Scheerer
• Tag der Verteidigung:03/12/2015

Zusammenfassung

© Manfred Curbach

Die Diplomarbeit zur Impaktdämpfung in Natur und Technik durch Absorptionsschichten und -konstruktionen analysiert baufremde Bereiche, um neue Methoden und Inspirationen für den Schutz von Massivbaukonstruktionen zu finden. Dazu wurden zuerst natürliche Lösungen, wie zum Beispiel nach dem Vorbild der Zitrusfrüchte, und anschließend technische Lösungen, z. B. aus der Verpackungsbranche, analysiert. Darauf folgend wurden die einzelnen Lösungen auf ihre Belastungsgrenzen (Größe, Dauer, Geschwindigkeit), aber auch ihre eventuelle Umsetzung und Adaption in den Massivbau untersucht und bewertet.

Grundlegend wurden dabei elf verschiedene Prinzipien vorgestellt, wobei insgesamt 21 Material- und Konstruktionstypen unterschieden wurden. In einer anschließenden Diskussion und Auswertung konnten Ideen für neue Systeme der Impaktdämpfung im Massivbau gefunden werden. Als besonders vielversprechend haben sich dabei zellulare metallische Werkstoffe wie Metallschäume oder dreidimensionale Drahtstrukturen, Gelmaterialien wie das in Japan entwickelte Alphagel oder aber auch Stoßdämpfersysteme der Automobilbranche erwiesen. Auch selbstheilenden Materialien aus Kunststoff, Metall oder auch Beton wurde ein großes Potenzial zuerkannt.

Ein weiteres Ergebnis der Arbeit ist eine branchenübergreifende Recherche. Diese hat sich als besonders interessant und effizient erwiesen. Vor allem die Natur bietet mit ihren in unzähligen Jahren durch die Evolution optimierten Verfahren und Prozessen einen großen Pool an höchsteffizienten Lösungsvorschlägen. Aber auch andere Technikbereiche bieten viele Möglichkeiten für den Massivbau, wenn sie auch nicht naheliegend scheinen.