BautechnikPub Date : 2025-03-15DOI: 10.1002/bate.202400101
Dr.-Ing. Ronald Schneider, M.Sc. Patrick Simon, Dr.-Ing. Ralf Herrmann, Dr.-Ing. Falk Hille, Dr.-Ing. Matthias Baeßler
{"title":"Bestandteile Digitaler Zwillinge im Erhaltungsmanagement von Verkehrsbrücken","authors":"Dr.-Ing. Ronald Schneider, M.Sc. Patrick Simon, Dr.-Ing. Ralf Herrmann, Dr.-Ing. Falk Hille, Dr.-Ing. Matthias Baeßler","doi":"10.1002/bate.202400101","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/bate.202400101","url":null,"abstract":"<p>Digitale Zwillinge werden zukünftig ein integraler Bestandteil des Erhaltungsmanagements von Verkehrsbrücken sein. In diesem Beitrag wird argumentiert, dass sie nicht nur als digitale Abbilder physikalischer Bauwerke verstanden werden sollten, sondern als eine umfassende digitale Methode, die durch die Integration von Datenerfassung, Erhaltungsmaßnahmen, Datenmanagement, Bauwerksbewertung und Entscheidungsunterstützung die Bauwerksüberwachung und -erhaltung verbessert. In diesem Zusammenhang wird betont, dass der Übergang von der reaktiven zur prädiktiven Erhaltung durch den Einsatz von Digitalen Zwillingen nur dann realisierbar ist, wenn neben den erforderlichen diagnostischen und prognostischen Zustandsanalysen auch Methoden zur Optimierung von Entscheidungen über Datenerfassung und Erhaltungsmaßnahmen implementiert werden. Zur Veranschaulichung der Diskussion werden in diesem Beitrag exemplarisch zwei Bestandteile eines Digitalen Zwillings für das Erhaltungsmanagement von Verkehrsbrücken am Beispiel einer Eisenbahnbrücke demonstriert. Dabei wird zum einen gezeigt, wie Monitoringdaten mittels eines Datenmanagementsystems strukturiert verwaltet und für angeknüpfte Analysen bereitgestellt werden. Zum anderen erfolgt im Rahmen einer bauwerksspezifischen Einwirkungsermittlung eine Zugidentifikation anhand von gemessenen Schwellenschwingungen.</p>","PeriodicalId":55396,"journal":{"name":"Bautechnik","volume":"102 7","pages":"355-365"},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2025-03-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"144635501","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"工程技术","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
BautechnikPub Date : 2025-03-15DOI: 10.1002/bate.202500008
Dr.-Ing. Veselin Zarev, Stephan Johmann, Christian Schmidt
{"title":"Materialoptimierung mittels numerischer Berechnungen bei der Bemessung der Kleinen Schleuse Kiel-Holtenau","authors":"Dr.-Ing. Veselin Zarev, Stephan Johmann, Christian Schmidt","doi":"10.1002/bate.202500008","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/bate.202500008","url":null,"abstract":"<p>Zur Tragwerksplanung des Massivbaus des Ersatzneubaus der Kleinen Schleuse Kiel-Holtenau ist hinreichende Kenntnis über die räumliche Bettungsmodulverteilung der Sohlplatte der Schleuse erforderlich. Der Bettungsmodul ist eine Systemgröße, welche vom Baugrund, der Gesamtsteifigkeit des Schleusenbauwerks sowie vom Bauablauf abhängig ist. Durch Berücksichtigung des gesamten Bauablaufs in den numerischen Modellen, insbesondere der vorteilhaften Wirkung der Mikro- bzw. Auftriebspfähle der Unterwasserbetonsohle der Baugrubensicherung, konnten höhere Bettungsziffern nachgewiesen werden. Dadurch war eine Reduzierung der ursprünglich geplanten Sohldicke um 0,50 m möglich, was sich in einer deutlichen Material-, CO<sub>2</sub>- und Kostenersparnis widerspiegelte und für die Nachhaltigkeit beiträgt.</p>","PeriodicalId":55396,"journal":{"name":"Bautechnik","volume":"102 5","pages":"248-255"},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2025-03-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"144100765","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"工程技术","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
BautechnikPub Date : 2025-03-09DOI: 10.1002/bate.202500005
M.Sc. Martin Schenk, Dr. sc. ETH Zürich, Dipl.-Ing. Miriam Kleinhenz, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Philipp Dietsch, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder
{"title":"Zur zweiten Generation des Eurocode 5","authors":"M.Sc. Martin Schenk, Dr. sc. ETH Zürich, Dipl.-Ing. Miriam Kleinhenz, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Philipp Dietsch, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder","doi":"10.1002/bate.202500005","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/bate.202500005","url":null,"abstract":"<p>Der Beitrag bietet einen umfassenden Überblick über die Entwicklung des neuen Eurocode 5. Zunächst werden die Ziele der Bearbeitung beschrieben: (i) Anpassung an den aktuellen Stand der Technik, (ii) Verbesserung der Anwendbarkeit der Dokumente und (iii) Harmonisierung zwischen Bauprodukten- und Bemessungsnormen. Die Organisationsstruktur sowie die Aufgaben des Vorsitzenden eines CEN/TC/SC bei der Erstellung einer Bemessungsnorm werden erläutert, wobei auf die Lösungswege von Prof. Stefan Winter zur Zielerreichung eingegangen wird. Ein zentrales Element des Beitrags ist die Beschreibung der Herausforderungen bei der Planung und Strukturierung der Arbeit, der Rekrutierung von Experten, der Konsensbildung in technischen und politischen Diskussionen sowie der Formulierung eines für die Zielgruppe anwendbaren Normentexts. Ein Unterabschnitt reflektiert die Auswirkungen der Covid-19-Pandemie. Weiterhin wird eine Bewertung der Zielerreichung im Kontext der ursprünglichen Vorgaben vorgenommen. Die Anpassung an den aktuellen Stand der Technik konnte in allen wesentlichen Punkten erreicht werden, die Verbesserung der Anwendbarkeit wurde für den Großteil der Dokumente und Themenbereiche realisiert. Die Harmonisierung zwischen Bauprodukten- und Bemessungsnormen wurde vorangebracht, kann aber noch nicht final bewertet werden. Abschließend kommen Beteiligte zu Wort, die persönliche Einblicke und Reflexionen über den Entwicklungsprozess und insbesondere die Rolle des Vorsitzenden Stefan Winter geben.</p>","PeriodicalId":55396,"journal":{"name":"Bautechnik","volume":"102 S1","pages":"48-56"},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2025-03-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"143761940","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"工程技术","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
BautechnikPub Date : 2025-03-09DOI: 10.1002/bate.202400085
Birger Buschmann, Daniel Talke, Dr.-Ing. Klaudius Henke
{"title":"Additive Fertigung mit Holz durch Individual Layer Fabrication (ILF)","authors":"Birger Buschmann, Daniel Talke, Dr.-Ing. Klaudius Henke","doi":"10.1002/bate.202400085","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/bate.202400085","url":null,"abstract":"<p>Individual Layer Fabrication (ILF) ist ein neuartiges additives Fertigungsverfahren, das speziell für die Herstellung von Bauteilen mit hohem Holzanteil und hoher mechanischer Festigkeit entwickelt wurde. Dies wird durch die Integration von mechanischem Pressdruck in den Prozess erreicht. In dieser Veröffentlichung wird der gesamte Prozess beschrieben. Weiterhin werden Untersuchungsergebnisse zu den geometrischen und mechanischen Eigenschaften von mittels ILF hergestellten Holzwerkstoffbauteilen präsentiert. Es wurde festgestellt, dass die geometrische Auflösung der hergestellten Bauteile stark von der Größenverteilung der verwendeten Holzpartikel abhängt. Auch ist die Interaktion zwischen Klebstoffgehalt und Pressdruck entscheidend für die finalen mechanischen Eigenschaften. Mit einem Holzanteil von über 85 M.-% und einer Biegefestigkeit von über 30 MPa ist das Material der gefertigten Objekte vergleichbar mit anderen Holzwerkstoffen wie Spanplatten und Sperrholz. Dadurch eignen sie sich besonders für Anwendungen in der Bau- und Möbelindustrie.</p>","PeriodicalId":55396,"journal":{"name":"Bautechnik","volume":"102 S1","pages":"41-47"},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2025-03-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"143761948","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"工程技术","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
BautechnikPub Date : 2025-03-07DOI: 10.1002/bate.202500006
Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Architekt BDA Stephan Birk, Dr.-Ing. Architektin Sandra Schuster
{"title":"Kreislauffähiger Holzbau – Entwerfen für die Wiederverwendung","authors":"Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Architekt BDA Stephan Birk, Dr.-Ing. Architektin Sandra Schuster","doi":"10.1002/bate.202500006","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/bate.202500006","url":null,"abstract":"<p>Die Dekarbonisierung, die Vermeidung von Abfällen und die Reduktion des Primärenergiebedarfs stellen zentrale Herausforderungen dar, denen sich der Bausektor stellen muss. Um den Übergang zu zukunftsfähigen Bauweisen erfolgreich zu gestalten, ist u. a. die Substitution emissionsintensiver, mineralischer Baustoffe durch biogene Materialien von entscheidender Bedeutung. Diese Entwicklung erfordert systemisches Denken und Handeln, das die Verfügbarkeit und Regenerierbarkeit von Ressourcen sowohl in der Gegenwart als auch in der Zukunft einbezieht. Insbesondere der Holzbau, der ein großes Potenzial besitzt, eine Schlüsselrolle bei der Transformation des Bausektors zu übernehmen, verlangt eine Betrachtung entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Diese beginnt bei der nachhaltigen Bewirtschaftung der Wälder und der zukünftigen Verfügbarkeit verschiedener Baumarten, erstreckt sich über die Verarbeitung des Rohmaterials und reicht bis hin zur Konstruktion von Gebäuden. Dies bildet die Grundlage für eine ressourceneffiziente und klimafreundliche Bauwirtschaft.</p>","PeriodicalId":55396,"journal":{"name":"Bautechnik","volume":"102 S1","pages":"65-71"},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2025-03-07","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"143762292","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"工程技术","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
BautechnikPub Date : 2025-03-04DOI: 10.1002/bate.202580301
{"title":"Titelbild: Bautechnik 3/2025","authors":"","doi":"10.1002/bate.202580301","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/bate.202580301","url":null,"abstract":"<p><b>Zum Titelbild</b>: Ein Finite-Elemente-Modell einer historischen Stahlbrücke wird kalibriert, um vorhandene Schäden genau abzubilden. Dieses digitale Modell ermöglicht die Analyse von Ermüdungsbeanspruchungen und Lebensdauer, beeinflusst durch Lastmodelle. Parallel wird eine Visualisierungsplattform zur Zustandsbewertung erstellt. Weitere Informationen im Beitrag von Stefan Lachinger et al. „Digitaler Zwilling zur Ermüdungsbewertung einer historischen Eisenbahnbrücke“ auf S. 150 ff.</p><p>Quelle: Stefan Lachinger et al.</p>","PeriodicalId":55396,"journal":{"name":"Bautechnik","volume":"102 3","pages":""},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2025-03-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/bate.202580301","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"143533314","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"工程技术","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"OA","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
BautechnikPub Date : 2025-03-04DOI: 10.1002/bate.202500004
M.Eng. Chris Voigt, M.Sc. Caroline Barr, Dipl.-Ing. Andreas Jackmuth, Dr.-Ing. Naceur Kerkeni, Dr.-Ing. Fabian Klein, Dipl.-Ing. Arne Klimt, Prof. Dr.-Ing. Steffen Marx, Prof. Dr.-Ing. Gero Marzahn, Dr.-Ing. Hubert Naraniecki, M.Sc. Marleen Waßmann
{"title":"Bestandsbewertung als Grundlage für die Restnutzungsdauerverlängerung mit Digitalen Zwillingen","authors":"M.Eng. Chris Voigt, M.Sc. Caroline Barr, Dipl.-Ing. Andreas Jackmuth, Dr.-Ing. Naceur Kerkeni, Dr.-Ing. Fabian Klein, Dipl.-Ing. Arne Klimt, Prof. Dr.-Ing. Steffen Marx, Prof. Dr.-Ing. Gero Marzahn, Dr.-Ing. Hubert Naraniecki, M.Sc. Marleen Waßmann","doi":"10.1002/bate.202500004","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/bate.202500004","url":null,"abstract":"<p>Die Nibelungenbrücke in Worms dient als Pilotprojekt für den Einsatz eines Digitalen Zwillings, um u. a. die Restnutzungsdauer des Bauwerks zu verlängern. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) sowie dem Landesbetrieb Mobilität Rheinland-Pfalz (LBM) gefördert. Die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert einen Digitalen Zwilling im „Rahmendokument: Digitaler Zwilling Bundesfernstraßen – Definition und Konzeption“ als „[…] eine virtuelle dynamische Repräsentation des realen Systems und seiner Wirkzusammenhänge. Er unterstützt über einen (teil)automatisierten bidirektionalen Daten- und Informationsaustausch optimierte Entscheidungsgrundlagen für ein nachhaltiges Management im Lebenszyklus der Infrastruktur.“ Um eine Repräsentation des realen Systems zu erzeugen, muss dieses zunächst durch eine intensive Bestandserkundung erfasst und bewertet werden. An der Nibelungenbrücke kommen dafür modernste digitale Methoden zum Einsatz: Laserscanning, Drohnenbefliegungen gekoppelt mit Fotogrammetrie, zerstörungsfreie Prüfverfahren und Bauwerksmonitoring. Unter Nutzung der BIM-Methode werden diese in den Digitalen Zwilling und in ein sehr detailliertes Finite-Elemente-Modell (FE-Modell) zum Modell-Update überführt. Die Nachweisführung der Standsicherheit und die Bewertung der Dauerhaftigkeit erfolgen somit auf Grundlage von tatsächlichen Bauwerkseigenschaften und -reaktionen. Verbleibende Defizite werden in Echtzeit im Digitalen Zwilling auf Basis von Zustandsindikatoren bewertet.</p>","PeriodicalId":55396,"journal":{"name":"Bautechnik","volume":"102 3","pages":"177-185"},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2025-03-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"143533320","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"工程技术","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}