GeotechnikPub Date : 2026-03-13DOI: 10.1002/gete.70021
Kurosch Thuro
{"title":"Was beeinflusst Leistung und Verschleiß?","authors":"Kurosch Thuro","doi":"10.1002/gete.70021","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/gete.70021","url":null,"abstract":"<p>Auf diese einfache Frage gibt es viele komplexe Antworten. Als ich mich vor fast 40 Jahren erstmals im Rahmen meiner Diplomarbeit mit dem Thema beschäftigt habe, waren der Stahlpreis und der für Wolframcarbid – die Grundlage für hartmetallbesetzte Werkzeuge – niedrig. In den ersten Diskussionen erntete ich daher eher Unverständnis dafür, dass ich mich dieser Frage überhaupt widmen wollte.</p><p>Nun, seitdem hat sich einiges geändert. Neben dem Preis für Stahl beispielsweise auch der Preis für Wolfram auf dem Rohstoffmarkt: Für Wolfram – als Grundstoff für Wolframcarbid und Hartmetall – wurde im vergangenen Jahr und Anfang 2026 weltweit ein massiver Preisanstieg von rund 300% verzeichnet. Nicht zuletzt deswegen, da China im Februar 2025 als Reaktion auf die neuen US-Zölle eine Exportbeschränkung für fünf kritische Rohstoffe eingeführt hat. Wer also dachte, Probleme gäbe es nur mit den sogenannten „seltenen Erden“ in der High-Tech-Branche, hat sich geirrt. Für alle diese Rohstoffe hat China zwar kein Monopol, dominiert aber de facto den Markt.</p><p>Und so rückt einmal mehr ein Problem in den Vordergrund: der Verschleiß. Und dieser steuert u.a. auch die Leistung. Beide – Leistung und Verschleiß – hängen insbesondere von den Materialeigenschaften der Gesteine ab, ihrer Abrasivität und ihrer Festigkeit.</p><p>Glücklicherweise wurden in den letzten rund 50 Jahren eine Reihe von Abrasivitätsversuchen entwickelt und – nicht zuletzt mithilfe der DGGT Empfehlungen – immer weiter verbessert. Auch wenn wir als Spezialisten uns nicht immer einig sind, welche Versuche für welche Gesteine besser geeignet sind oder welche Parameter überhaupt bestimmend sind. Denn eines ist sicher: Wir bestimmen die Abrasivität grundsätzlich über den Verschleiß eines Versuchswerkzeugs – zumindest bei den am häufigsten angewandten Versuchen, dem <span>Cerchar</span>- und dem LCPC-Versuch.</p><p>Relativ große Einigkeit gibt es bei den Verfahren zur Ermittlung der Abrasivität in Festgesteinen. Aber wie sieht es in Böden aus – also Lockergesteinen? Eine unangenehme Überraschung erlebte man beim Bau der rund 40 km langen Eisenbahn-Hochleistungsstrecke zwischen Kundl/Radfeld und Baumkirchen in Tirol vor nunmehr rund 20 Jahren. 32 km der Strecke wurden als Tunnel, Wannen, Galerien und Unterflurtrassen in den Flussschottern des Unterinntals realisiert. In den Hauptbaulosen kamen Hydroschild-Tunnelvortriebsmaschinen zum Einsatz, die sich an den abrasiven, kristallingeröllreichen Innschottern im wahrsten Sinne des Wortes die Zähne ausbissen. Obwohl bei den Voruntersuchungen bereits der damals noch wenig bekannte LCPC-Abrasivitätsversuch zum Einsatz kam, war der Verschleiß bei der Baudurchführung deutlich höher als prognostiziert. Warum? Leider waren damals noch nicht alle Zusammenhänge bekannt. So wurde beispielsweise für die LCPC-Versuche bei den Voruntersuchungen – streng nach Prüfvorschrift der damals gültigen Französischen Norm – nur die Körnung 4 bis 6,3 mm abgesiebt und im LCPC-G","PeriodicalId":43155,"journal":{"name":"Geotechnik","volume":"49 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2026-03-13","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/gete.70021","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"147565499","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"OA","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
GeotechnikPub Date : 2026-03-13Epub Date: 2026-01-12DOI: 10.1002/gete.70018
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jürgen Grabe
{"title":"Zur Modellwahl bei geotechnischen Randwertproblemen – Beispiele und kritische Anmerkungen","authors":"Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jürgen Grabe","doi":"10.1002/gete.70018","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/gete.70018","url":null,"abstract":"<p><b>Model selection for geotechnical boundary value problems – Examples and critical remarks</b></p><p>Numerical methods are widely employed in both research and practice to model boundary value problems. In conjunction with observations and measurements, they facilitate a deeper understanding of mechanical processes at the micro and macro scales. At the microscale, the interactions between particles, pore water, and gas are of particular interest. Here, the application of computed tomography is unlocking a new realm for soil mechanics. While numerical models for this scale are, to some extent, still under development, the combination of imaging and modelling enables an enhanced understanding of these fundamental processes. At the macro-scale, dynamic and time-dependent soil-structure interaction problems present particular challenges. The installation of structures typically induces large soil deformations and associated changes in the soil state, necessitating the use of specialized numerical techniques. Furthermore, cyclic loading leads to the accumulation of deformations, which limits the serviceability of the structure over time. These phenomena will be demonstrated through examples, followed by the formulation of critical remarks.</p>","PeriodicalId":43155,"journal":{"name":"Geotechnik","volume":"49 1","pages":"18-28"},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2026-03-13","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"147565066","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
GeotechnikPub Date : 2026-03-13Epub Date: 2026-01-06DOI: 10.1002/gete.70017
Justin Mattheis M.Sc., Catharina Drexl M.Sc., Lilith Fröhlich M.Sc., Renate Reschetizka M.Sc., Prof. Dr. Kurosch Thuro
{"title":"Abrasivität von Sandsteinen aus dem Süddeutschen Molassebecken","authors":"Justin Mattheis M.Sc., Catharina Drexl M.Sc., Lilith Fröhlich M.Sc., Renate Reschetizka M.Sc., Prof. Dr. Kurosch Thuro","doi":"10.1002/gete.70017","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/gete.70017","url":null,"abstract":"<p><b>Abrasivity of sandstones from the North Alpine Foreland Basin, SE Germany: Petrographical and rock mechanical investigations for the Geothermal-Alliance Bavaria</b></p><p>In addition to the already utilized Upper Jurassic carbonates of the southern German Molasse Basin, the sandstone horizons of the overlying Tertiary represent potential medium-depth to deep geothermal reservoirs in Bavaria. As their mechanical properties differ significantly from those of the Upper Jurassic carbonates, it was necessary to investigate them accordingly. In addition to the geological-petrographic description of 176 in-situ samples, these were also examined regarding their ability to cause wear, i.e. their abrasiveness. This is of great importance for drilling costs in the development of geothermal reservoirs but varies significantly depending on the petrographic structure of the rocks. The mineral composition of the rocks was determined using X-ray diffraction (XRD) and thin section analysis. Abrasiveness parameters were determined using the equivalent quartz content (FÄ<sub>Qu</sub>) derived from this and the CERCHAR test. In addition to the proportion of abrasive minerals, their grain size and the grain bonding of the rocks have a significant influence on abrasiveness. The CERCHAR test is the most useful method for determining the abrasiveness of rocks using intact rock samples. As a supplement, and especially when only small cuttings are obtained during deep drilling rather than core samples, a more detailed examination of the rocks regarding their mineralogical composition, grain size and grain binding strength is recommended.</p>","PeriodicalId":43155,"journal":{"name":"Geotechnik","volume":"49 1","pages":"29-39"},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2026-03-13","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"147563441","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
GeotechnikPub Date : 2025-12-16DOI: 10.1002/gete.70011
Prof. Dr.-Ing. Gero Marzahn
{"title":"Geotechnik im Wandel: Innovation, Verantwortung und Vielfalt","authors":"Prof. Dr.-Ing. Gero Marzahn","doi":"10.1002/gete.70011","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/gete.70011","url":null,"abstract":"<p>Liebe Leserinnen und Leser,</p><p>die Geotechnik ist eine Grundlagendisziplin im Bauwesen und so vielfältig und bunt wie die Beträge in dieser Ausgabe der geotechnik. Wie in der gesamten Baubranche stellt sich die Geotechnik nicht nur den immer weiter steigenden technischen Anforderungen, sondern übernimmt auch im zunehmenden Maß ökologische Verantwortung. Dabei werden alte Lösungswege hinterfragt, bestätigt oder durch neue Ideen fortentwickelt.</p><p>So auch im ersten Beitrag, der sich der Baugrundverbesserung durch Rüttelstopfsäulen widmet. Das Verfahren, über eingebrachte Schottersäulen den Baugrund nicht nur zu entwässern, sondern tragfähiger zu machen, ist seit Langem bekannt und vielfach eingesetzt. Die Berechnungsansätze für großflächige Verbesserungen sind allgemein anerkannt, aber nicht auf Einzel- oder Streifenfundamente übertragbar. Theoretische Überprüfungen der Ansätze zu grundlegenden Tragmechanismen führten zum Ergebnis, dass auch für Einzelsäulen ein Verbesserungsfaktor angegeben werden kann. Damit lassen sich Rüttelstopfsäulen beliebiger Säulenanordnung bemessen sowohl mit Näherungsformeln als auch mit einer programmgesteuerten Berechnung.</p><p>Bemessungsfragen stehen auch im zweiten Beitrag im Fokus. Wie alle anderen Eurocodes folgt der neue Eurocode 7 dem semiprobabilistischen Teilsicherheitskonzept, weshalb charakteristische Baugrundkennwerte für die Bemessung benötigt werden. Historisch bedingt liegen für viele Eigenschaftsgrößen keine charakteristischen Werte vor, sondern Erfahrungswerte, die auch als Nennwerte bezeichnet werden. Für die Umrechnung der Nennwerte in charakteristische Werte kann der informative Anhangs A des neuen Eurocodes herangezogen werden, der aber nicht kritikfrei ist. Daher werden von den Verfassern des Nationalen Anhangs vom Anhang A in diesem Beitrag die Kritiken aufgegriffen, die Umrechnungen erläutert und mit zusätzlichem Hintergrundwissen angereichert.</p><p>Nachhaltigkeit in der Geotechnik geht weit über Bemessungsfragen hinaus. Sie beginnt bei der bewussten Auswahl ressourcenschonender Materialien, etwa durch den Einsatz von Zementersatzstoffen, und betrachtet auch die Kreislauffähigkeit geotechnischer Konstruktionen. Geokunststoffbewehrte Erdkörper als Brückenwiderlager – eine Bauweise, die exemplarisch zeigt, wie technische Effizienz und ökologische Verträglichkeit Hand in Hand gehen können – widmen sich diesen wichtigen Fragen. Während seit Jahrzehnten Stützkonstruktionen aus geokunststoffbewehrter Erde im Infrastrukturbau weltweit eingesetzt werden, zögerte man jedoch in Deutschland lange, diese Bauweise auch im Brückenbau anzuwenden. Heute, mit den Erfahrungen erster Pilotprojekte weiß man, dass im Vergleich zu herkömmlichen Stützkonstruktionen in Massivbauweise viele Vorteile liegen.</p><p>Der vierte Beitrag stellt die Reproduzierbarkeit von Laborversuchen an verschiedenen Sandproben in den Mittelpunkt und greift damit wichtige Fragen experimenteller Untersuchungen auf. Hierbei bedient ","PeriodicalId":43155,"journal":{"name":"Geotechnik","volume":"48 4","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2025-12-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/gete.70011","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"145754562","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"OA","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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