Ressourceneffi­zientes Bauen und Erhalten

Inhaltsverzeichnis

1. 1. 1. I - 13 Bewertung der Oberflächenzugfestigkeit niedrigfester Stahlbetonplatten
      2. I - 12 Bauphysik mehrschichtiger Außenwandaufbauten aus Naturfaserwerkstoffen
      3. I - 11 Statische Untersuchungen von Mehrschichtwänden mit Geopolymer-Außenschicht
      4. I - 10 Grenzflächenmechanismen und Dauerhaftigkeit mehrschichtiger Naturfaserplatten
      5. I - 9 Einfluss der Biomasse-Hydrophobierung auf mineralische Bindemittel
      6. I - 8 Mehrschichtiges Trennwandsystem aus stofflich gleichen Plattenwerkstoffen
      7. I - 7 Multi-Disaster-Resilient Homes

I - 13 Bewertung der Oberflächenzugfestigkeit niedrigfester Stahlbetonplatten

Bei der Instandsetzung historischer Stahlbetonbauwerke ist die zuverlässige Bewertung der vorhandenen Betonqualität eine zentrale Voraussetzung für die Planung geeigneter Maßnahmen. Eine wichtige Kenngröße ist dabei die Oberflächenzugfestigkeit des Altbetons. Insbesondere bei sehr niedrigfestem Beton fehlen jedoch bislang belastbare und normativ abgesicherte Ansätze für deren statistische Bewertung.

Im Rahmen dieser Arbeit werden umfangreiche Messdaten aus historischen Bauwerken, unter anderem dem Zechenhaus Brieske, dem Feintuchwerk Forst und dem Flughafen Tempelhof, sowie aus reproduzierten niedrigfesten Betonplatten ausgewertet. Ziel ist es, die Verteilung und Streuung der Oberflächenzugfestigkeit zu untersuchen und den Einfluss des Stichprobenumfangs auf die Ermittlung charakteristischer Werte zu bewerten. Dabei wird auch untersucht, inwieweit Zusammenhänge zwischen Oberflächenzugfestigkeit, Druckfestigkeit und Spaltzugfestigkeit bestehen.

Auf Grundlage der statistischen Auswertungen und einer kurzen Recherche zu bestehenden normativen Regelungen soll schließlich ein praxistauglicher Bewertungsvorschlag entwickelt werden. Dabei steht insbesondere die Frage im Mittelpunkt, wie eine ausreichende Datengrundlage gewählt werden kann, um sowohl eine unnötig konservative als auch eine zu optimistische Bewertung der vorhandenen Betonqualität zu vermeiden.

Die Arbeit bietet die Möglichkeit, mit realen Messdaten aus historischen Bauwerken zu arbeiten, statistische Methoden praktisch anzuwenden und einen direkten Beitrag zur Weiterentwicklung der Bestandsbewertung zu leisten.

Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. (FH) Jan Berger (HTW Dresden / KREBS+KIEFER Ingenieure GmbH)
0162 329 1392
0351 462 3313

David Sandmann, M.Sc. (TU Dresden)
0351 463-35529

I - 12 Bauphysik mehrschichtiger Außenwandaufbauten aus Naturfaserwerkstoffen

Nachhaltige und ressourceneffiziente Bauweisen erfordern insbesondere im modularen und seriellen Bauen leistungsfähige Außenwandkonstruktionen, für die biobasierte Naturfaserwerkstoffen aufgrund ihrer ökologischen und wärmedämmenden Eigenschaften großes Potential bieten. Voraussetzung für ihren dauerhaften Einsatz ist jedoch eine gezielte bauphysikalische Bewertung und Optimierung des Wärme- und Feuchteverhaltens mehrschichtiger Wandaufbauten.

Ziel der Arbeit ist die bauphysikalische Analyse, Bewertung und Optimierung eines mehrschichtigen Außenwandaufbaus aus Naturfaserwerkstoffen für den Einsatz als Fassadenplatte im modularen bzw. selektiven Bauen. Hierfür sollen die relevanten Materialkennwerte zusammengetragen, geeignete Werkstoffkombinationen bewertet und das hygrothermische Verhalten verschiedener Wandaufbauten numerisch untersucht werden.

Die Arbeit kann als Projektarbeit oder Master/Diplomarbeit bearbeitet werden.
Die Aufgabenstellung wird in Absprache mit der Studentin/dem Studenten konkretisiert.

Ansprechpartner:
Dr. Michael Kraft
Hentschke Bau GmbH - Technikum
+49 151 5510 3502

Dipl.-Wi.-Ing. Johanna Richter
+49 351 463-39820

I - 11 Statische Untersuchungen von Mehrschichtwänden mit Geopolymer-Außenschicht

Mehrschichtige Wand- und Fassadensysteme aus Geopolymer und nachhaltigen Trägerwerkstoffen bieten großes Potenzial für ressourcenschonende und kreislauffähige Bauprodukte. Voraussetzung für ihre sichere und dauerhafte Anwendung ist jedoch ein fundiertes Verständnis des mechanischen Zusammenwirkens der Schichten und der daraus entstehenden Beanspruchungen unter realen Temperatur-, Feuchte-, Wind- und Eigengewichtseinwirkungen.

Ziel der Arbeit ist die theoretische und experimentelle Untersuchung des Trag- und Verformungsverhaltens mehrschichtiger Wandaufbauten mit einer bewitterten Geopolymer-Außenschicht und einer Trägerplatte aus nachhaltigen, mineralisch oder organisch gebundenen Naturfaserbaustoffen.

Die Arbeit kann als Projektarbeit oder Master/Diplomarbeit bearbeitet werden.
Die Aufgabenstellung wird in Absprache mit der Studentin/dem Studenten konkretisiert.

Ansprechpartner:
Dr. Michael Kraft
Hentschke Bau GmbH - Technikum
+49 151 5510 3502

Dipl.-Wi.-Ing. Johanna Richter
+49 351 463-39820

I - 10 Grenzflächenmechanismen und Dauerhaftigkeit mehrschichtiger Naturfaserplatten

Mehrschichtige Naturfaserplatten bieten durch die Kombination organisch und mineralisch gebundener Werkstoffe großes Potenzial für leistungsfähige, ressourcenschonende und kreislauffähige Bauprodukte. Entscheidend für ihre dauerhafte Anwendung ist jedoch ein vertieftes Verständnis der Grenzflächenmechanismen und der Beständigkeit des Verbunds gegenüber Feuchte-, Temperatur- und Witterungseinflüssen.

Ziel der Arbeit ist die theoretische und experimentelle Untersuchung der Grenzflächen mehrschichtiger Naturfaserplatten hinsichtlich Verbundfestigkeit, Versagensverhalten und Dauerhaftigkeit. Betrachtet werden sowohl stoffgleiche als auch hybride Verbundsysteme aus organisch und mineralisch gebundenen Naturfaserplatten. Untersucht wird insbesondere der Einfluss von Klebstoffsystem, Materialeigenschaften und Oberflächenbeschaffenheit auf die Ausbildung einer leistungsfähigen Verbindung sowie deren Verhalten unter Laboralterung und natürlicher Bewitterung. Daraus sollen wesentliche Einflussgrößen identifiziert und Empfehlungen für robuste und nachhaltige mehrschichtige Bauteile abgeleitet werden.

Die Arbeit kann als Projektarbeit oder Master/Diplomarbeit bearbeitet werden.
Die Aufgabenstellung wird in Absprache mit der Studentin/dem Studenten konkretisiert.

Ansprechpartner:
Dr. Michael Kraft
Hentschke Bau GmbH - Technikum
+49 151 5510 3502

Dipl.-Wi.-Ing. Johanna Richter
+49 351 463-39820

I - 9 Einfluss der Biomasse-Hydrophobierung auf mineralische Bindemittel

Lignocellulosehaltige Biomassen besitzen großes Potenzial für nachhaltige mineralisch gebundene Baustoffe, können deren Aushärtung und Leistungsfähigkeit jedoch durch hohe Wasseraufnahme und freigesetzte Inhaltsstoffe beeinträchtigen. Hydrophobierungsverfahren bieten einen möglichen Lösungsansatz, ihr Einfluss auf Aushärtung und Verbundhaftung ist bislang jedoch nur unzureichend untersucht.

Ziel der Arbeit ist die systematische Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher Hydrophobierungsverfahren und -mittel auf das Aushärtungsverhalten mineralischer Bindemittel in Kombination mit lignocellulosehaltiger Biomasse. Hierzu sollen geeignete Hydrophobierungsmethoden ausgewählt, auf definierte Biomassefraktionen angewendet und hinsichtlich ihres Einflusses auf die Bindemittelreaktion bewertet werden.

Die Arbeit kann als Projektarbeit oder Master/Diplomarbeit bearbeitet werden.
Die Aufgabenstellung wird in Absprache mit der Studentin/dem Studenten konkretisiert.

Ansprechpartner:
Dr. Michael Kraft
Hentschke Bau GmbH - Technikum
+49 151 5510 3502

Dipl.-Wi.-Ing. Johanna Richter
+49 351 463-39820

I - 8 Mehrschichtiges Trennwandsystem aus stofflich gleichen Plattenwerkstoffen

Die hohe Materialvielfalt konventioneller Trennwandsysteme erschwert Demontage, sortenreine Trennung und hochwertige Wiederverwertung und steht damit einer konsequenten Kreislaufführung entgegen. Monomaterial-Systeme bieten hier großes Potenzial, erfordern jedoch die gezielte Entwicklung geeigneter Konstruktions-, Verbindungs- und Funktionsprinzipien für eine industrielle Anwendung.

Ziel der Abschlussarbeit ist die Konzeption und Bewertung eines mehrschichtigen Innenwandsystems auf Basis stofflich gleicher Plattenwerkstoffe. Hierzu sollen bestehende Lösungen analysiert und ein konstruktives Gesamtkonzept entwickelt werden, das sowohl technische als auch praktische Anforderungen berücksichtigt.

Die Arbeit kann als Projektarbeit oder Master/Diplomarbeit bearbeitet werden.
Die Aufgabenstellung wird in Absprache mit der Studentin/dem Studenten konkretisiert.

Ansprechpartner:
Dr. Michael Kraft
Hentschke Bau GmbH - Technikum
+49 151 5510 3502

Dipl.-Wi.-Ing. Johanna Richter
+49 351 463-39820

I - 7 Multi-Disaster-Resilient Homes

Ausführlicher Titel: Multi-Disaster-Resilient Homes – Entwicklung eines widerstandsfähigen Betonhauses für internationale Märkte

Der Bedarf an widerstandsfähigen Wohngebäuden nimmt weltweit kontinuierlich zu. Allein in den USA besteht ein Wohnraummangel von mehr als 5 Millionen Häusern, während rund 37 % der Wohngebäude einem erhöhten Risiko durch Naturkatastrophen ausgesetzt sind. Gleichzeitig werden dort noch immer rund 90 % der Einfamilienhäuser in Holzbauweise errichtet. Auch in Europa gewinnen resiliente Gebäudekonzepte zunehmend an Bedeutung. Wiederkehrende Waldbrände in Spanien, Frankreich und Griechenland, Starkwindereignisse sowie zunehmende Hochwasser infolge des Klimawandels stellen Bauwerke vor immer größere Herausforderungen.

Im Rahmen dieser Projekt- bzw. Masterarbeit soll untersucht werden, wie ein überwiegend aus Beton bestehendes Wohngebäude entwickelt werden kann, das den Anforderungen zukünftiger Wohngebäude in besonders gefährdeten Regionen gerecht wird. Ziel ist die Erarbeitung eines technischen Gesamtkonzepts für ein sogenanntes Multi-Disaster-Resilient Home, das gegenüber verschiedenen Naturgefahren – beispielsweise Erdbeben, Hurrikans, Tornados, Waldbränden und Überflutungen – eine deutlich höhere Widerstandsfähigkeit aufweist als konventionelle Bauweisen und besonders nach den Starkereignissen weiterhin nutzbar ist. Neben der Auswahl geeigneter Baustoffe und Bauweisen sollen insbesondere innovative tragwerksplanerische und baukonstruktive Lösungen entwickelt und hinsichtlich ihrer technischen, wirtschaftlichen und nachhaltigen Umsetzbarkeit bewertet werden.

Die Arbeit ist Teil eines internationalen Entwicklungsprojekts und bietet die Möglichkeit, an der Konzeption einer neuen Generation widerstandsfähiger Betongebäude für den nordamerikanischen und europäischen Markt mitzuwirken. Die konkrete Aufgabenstellung wird gemeinsam entsprechend den Interessen und fachlichen Schwerpunkten der Studierenden erarbeitet.

Kontact:
Kahnt & Tietze GmbH
Dr.-Ing. Michael Frenzel
Sitz: Anna-Kuhnow-Straße 39, 04317 Leipzig
Büro: Ammonstraße 72, 01067 Dresden
0341 39285 627

www.kahnttietze.de