Das Projekt zielt darauf ab, den Transfer fortschrittlicher Technologien und moderner Ansätze klimafreundlichen und ressourcenschonenden Bauens zu beschleunigen und so dem Bausektor, der weltweit über ein Drittel der CO2-Emissionen direkt und indirekt verursacht, entsprechende Werkzeuge zur Unterstützung des europäischen „Green Deal“ in die Hand zu geben. Es wird sich auf die zentral-südöstliche Alpenregion konzentrieren und die Möglichkeiten analysieren, die moderne bestehende Technologien und fortschrittliche Ansätze für die Planung, den Bau, die Sanierung und das Up-Scaling von Bauwerken unter Umweltgesichtspunkten bieten. Das Projekt wird das Vorhandensein bestehender Hindernisse unterschiedlicher Art (z. B. rechtlicher, praktischer, wirtschaftlicher Art usw.) analysieren und moderne Lösungen zur Überwindung der bestehenden Hindernisse entwickeln. Darüber hinaus werden vergleichende Beispiele für die klimafreundliche Gestaltung von Bauwerken erarbeitet, sowohl konzeptionell als auch in Demonstrationstests, um ein Dokument mit Empfehlungen und Verfahren für umweltfreundliches Bauen zu erstellen. Schließlich werden Kurse und Seminare für Studenten, Praktiker und relevante Akteure entwickelt, um den Technologietransfer auch so weiter zu unterstützen.

Das Projekt zielt darauf ab, den Transfer fortschrittlicher Technologien und moderner Ansätze klimafreundlichen und ressourcenschonenden Bauens zu beschleunigen und so dem Bausektor, der weltweit über ein Drittel der CO2-Emissionen direkt und indirekt verursacht, entsprechende Werkzeuge zur Unterstützung des europäischen „Green Deal“ in die Hand zu geben. Es wird sich auf die zentral-südöstliche Alpenregion konzentrieren und die Möglichkeiten analysieren, die moderne bestehende Technologien und fortschrittliche Ansätze für die Planung, den Bau, die Sanierung und das Up-Scaling von Bauwerken unter Umweltgesichtspunkten bieten. Das Projekt wird das Vorhandensein bestehender Hindernisse unterschiedlicher Art (z. B. rechtlicher, praktischer, wirtschaftlicher Art usw.) analysieren und moderne Lösungen zur Überwindung der bestehenden Hindernisse entwickeln. Darüber hinaus werden vergleichende Beispiele für die klimafreundliche Gestaltung von Bauwerken erarbeitet, sowohl konzeptionell als auch in Demonstrationstests, um ein Dokument mit Empfehlungen und Verfahren für umweltfreundliches Bauen zu erstellen. Schließlich werden Kurse und Seminare für Studenten, Praktiker und relevante Akteure entwickelt, um den Technologietransfer auch so weiter zu unterstützen.

Das Projekt zielt darauf ab, den Transfer fortschrittlicher Technologien und moderner Ansätze klimafreundlichen und ressourcenschonenden Bauens zu beschleunigen und so dem Bausektor, der weltweit über ein Drittel der CO2-Emissionen direkt und indirekt verursacht, entsprechende Werkzeuge zur Unterstützung des europäischen „Green Deal“ in die Hand zu geben. Es wird sich auf die zentral-südöstliche Alpenregion konzentrieren und die Möglichkeiten analysieren, die moderne bestehende Technologien und fortschrittliche Ansätze für die Planung, den Bau, die Sanierung und das Up-Scaling von Bauwerken unter Umweltgesichtspunkten bieten. Das Projekt wird das Vorhandensein bestehender Hindernisse unterschiedlicher Art (z. B. rechtlicher, praktischer, wirtschaftlicher Art usw.) analysieren und moderne Lösungen zur Überwindung der bestehenden Hindernisse entwickeln. Darüber hinaus werden vergleichende Beispiele für die klimafreundliche Gestaltung von Bauwerken erarbeitet, sowohl konzeptionell als auch in Demonstrationstests, um ein Dokument mit Empfehlungen und Verfahren für umweltfreundliches Bauen zu erstellen. Schließlich werden Kurse und Seminare für Studenten, Praktiker und relevante Akteure entwickelt, um den Technologietransfer auch so weiter zu unterstützen.

Der Fokus des Projektes lag darauf, für bestehende Bauwerke geeignete Verstärkungsverfahren auf Basis performanceorientierter Kombinationen von hoch- und ultrahochfesten Betonen mit modernen Bewehrungstechnologien zu untersuchen und der österreichischen Bauindustrie zugänglich zu machen. Die Bewertung erfolgte unter den Aspekten Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit, Dauerhaftigkeit und Anwenderfreundlichkeit in der Applikation sowie den Kriterien einer nachhaltigen Ertüchtigung, inkludierend auch ökologische Gesichtspunkte.

Der Fokus des Projektes lag darauf, für bestehende Bauwerke geeignete Verstärkungsverfahren auf Basis performanceorientierter Kombinationen von hoch- und ultrahochfesten Betonen mit modernen Bewehrungstechnologien zu untersuchen und der österreichischen Bauindustrie zugänglich zu machen. Die Bewertung erfolgte unter den Aspekten Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit, Dauerhaftigkeit und Anwenderfreundlichkeit in der Applikation sowie den Kriterien einer nachhaltigen Ertüchtigung, inkludierend auch ökologische Gesichtspunkte.

Der Fokus des Projektes lag darauf, für bestehende Bauwerke geeignete Verstärkungsverfahren auf Basis performanceorientierter Kombinationen von hoch- und ultrahochfesten Betonen mit modernen Bewehrungstechnologien zu untersuchen und der österreichischen Bauindustrie zugänglich zu machen. Die Bewertung erfolgte unter den Aspekten Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit, Dauerhaftigkeit und Anwenderfreundlichkeit in der Applikation sowie den Kriterien einer nachhaltigen Ertüchtigung, inkludierend auch ökologische Gesichtspunkte.

Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, die wesentlichen Grundlagen für eine produktbezogene Substitution von Stahl durch Ultra High Performance Concrete (UHPC)bereitzustellen. Hiermit sollte ein wesentlicher Beitrag zum nachhaltigen Bauen geleistet werden, da Stahl in Bezug auf Kosten und CO2-Ausstoß deutlich intensiver ist als UHPC. Weiteres sollen vor allem in Österreich verfügbare Ausgangsstoffe und die Mikrostahlfasern der Firma Voestalpine CPA Filament GmbH verwendet werden. Um das Ziel zu erreichen, müssen neben der Werkstoffentwicklung, Fragen zu grundlegenden Themen wie die Einleitung der Vorspannkraft bei dünnen UHPC-Bauteilen, der Verbund zwischen Normalbeton und UHPC, die Verbindung von UHPC und Stahl, die Umschnürung von UHPC mittels Betonstahlbewehrung und die Schubtragfähigkeit von dünnwandigen vorgespannten Scheiben aus UHPC beantwortet werden. Eingehende Untersuchungen mittels nichtlinearer FE-Modellierung, Ingenieurmodellen und Modellversuchen sind hierfür geplant.

Flachdecken sind unterzugslose Decken, die direkt auf den Stützen aufgelagert sind. Im hochbeanspruchten Bereich der Stützen kann ein lokales Querkraftversagen auftreten. Gemeinsam mit der HALFEN GmbH wurden anknüpfend an das HiPerComp-Projekt Verbundeinbauteile aus ultrahochfestem Beton (UHPC) und HDB-Doppelkopfankern zur Verstärkung derartiger hochbeanspruchter Zonen in Flachdecken entwickelt. Zur Beurteilung der Wirksamkeit wurden neun Durchstanzversuche an Flachdeckenausschnitten im Bereich einer Innenstütze durchgeführt. Alle Versuchskörper waren mit Doppelkopfankern als Durchstanzbewehrung versehen. In acht Platten war ein Einbauteil aus faserbewehrtem UHPC vorhanden, um die Druckzone am Stützenanschnitt zu verstärken. Die Einbauteile wurden mit zwei unterschiedlichen Außendurchmessern hergestellt und z.T. durch die Anordnung von Fugen zur Erhöhung der Flexibilität für die spätere Anwendung mehrteilig ausgeführt. In den Versuchen wurden höhere Bruchlasten erreicht als bei der Referenzplatte, die nur mit Doppelkopfankern als Durchstanzbewehrung versehen war.

Die jüngsten Forschungsaktivitäten im Bereich Monitoring konzentrieren sich hauptsächlich auf Prognoseverfahren, welche neben der reinen Sensortechnologie auf Technologien zur Datenanalyse und der Entwicklung von zuverlässigkeitsbasierenden Entscheidungshilfen beruhen. Durch die Erfassung des Bauwerkszustandes mittels gezielter Monitoringmaßnahmen, der Annahme der zukünftigen Belastungen und der Berücksichtigung von Erfahrungen über das Lebenszyklusverhalten anderer Bauwerke, lässt sich die zukünftige Zustandsentwicklung eines Bauwerks simulieren und somit die Restnutzungsdauer prognostizieren. Im Rahmen des Projektes erfolgt eine Analyse der Monitoringaufgaben in Bezug auf normenspezifische Grenzzustände sowie eine Optimierung ausgewählter Monitoringsysteme. Durch die Weiterentwicklung von Monitoring-Systemen kann zukünftig deren Potential für die Prognosemodelle besser ausgeschöpft werden. Mittels der erweiterten Monitoringsysteme können z.B. die Materialdegradationsprozesse noch besser überwacht bzw. Schädigungen umfassender identifiziert werden.

Untersuchungen zur Schubübertragung Alt-Neubeton mit hochfestem Neubeton

In den letzten 20-30 Jahren wurden mit Hilfe neuer Technologien, genauerer Kenntnisse des Werkstoffverhaltens und optimierter Herstellverfahren insbesondere im Betonbau, aber auch im Stahlbau, Hochleistungswerkstoffe mit auf die jeweiligen Anwendungen zugeschnittenen spezifischen Eigenschaften entwickelt.

Diese ermöglichen neben materialsparenden Bauweisen eine ressourcenschonendere und – über erhöhte Dauerhaftigkeit, energieeffizientere Produktionsmethoden und reduzierte Umweltauswirkungen – nachhaltigere Wirkung als herkömmliche Werkstoffe. Dennoch ist festzustellen dass, gemessen am diesbezüglich vorhandenen Kenntnisstand, die Zahl konkreter Anwendungen gering ist.

Inhalt und Ziele: Der inhaltliche Hauptfokus des gegenständlichen Forschungsvorhabens liegt darin Hochleistungswerkstoffe wie hochfeste Betone (z.B. UHPC – Ultra High Performance Concrete) und hochfeste Stähle, die sich durch besonders günstige Festigkeitseigenschaften, Robustheit und Dauerhaftigkeit bei reduziertem Materialbedarf auszeichnen, mit konventionellen Werkstoffen wie auch untereinander zu verbinden und für neue Bauanwendungen in Form ausführungsreifer prototypischer Verbundbauteile nutzbar zu machen. Aus entwicklungsstrategischer Sicht sollen die an der FH Kärnten vorhandenen Kompetenzen verschiedener Fachbereiche in einem interdisziplinären Team gebündelt und mit dem gegenständlichen Aufbauvorhaben Ressourcen und Infrastruktur geschaffen werden, sodass ein künftiges Innovationszentrum für das „Bauen mit Hochleistungswerkstoffen“ als kompetente Anlaufstelle und Ansprechpartner für die Bauwirtschaft etabliert werden kann. Grundlage: Das geplante Projekt baut unter anderem auf Erkenntnissen von Forschungsarbeiten auf, die an der FH Kärnten teilweise in Kooperation mit Universitäten und Industriepartnern erfolgreich durchgeführt wurden und vor allem materialtechnologische Fragestellungen zur Entwicklung und Prüfung von UHPC sowie das "Verbinden", d.h. den Grenzflächenverbund, und das Tragverhalten von Verbindungsmitteln zum Thema hatten.

Methoden: Die Forschungsaktivitäten basieren auf experimentellen Untersuchungen im neu errichteten Prüflabor der FH Kärnten in Villach, die in einem ganzheitlichen Ansatz werkstoff- und herstellungstechnologische Analysen und insbesondere Bruchversuche an Bauteilen beinhalten. Parallel dazu sind analytische Betrachtungen und numerische Simulationen durchzuführen. Anwendungsorientierte Entwicklungsaufgaben sollen in Kooperation mit Wirtschaftspartnern erarbeitet und unter anderem in Diplomarbeiten abgehandelt werden.

Ergebnisse: Im Zuge des Forschungsprojekts werden durch Kombination von Hochleistungswerkstoffen dauerhafte und nachhaltige Anwendungen für den Neubau wie auch das Bauen im Bestand, insbesondere die Tragwerksertüchtigung, entwickelt. Damit einhergehend wird der Technologietransfer zu KMUs (Fertigteilerzeuger, Baustoffproduzenten, Stahlbauunternehmen) stimuliert. Die konkrete Umsetzung der entwickelten Anwendungen in der Baupraxis und die Erweiterung der eigenen F&E-Kapazitäten werden unterstützt.

Im Auftrag des Stahlwerks Annahütte wurden Ermüdungsversuche an vier Betonbalken mit übergreifenden, gemufften Bewehrungsstählen der Güten SAS 500 und BSt 500 durchgeführt. Die Herstellung der vier balkenartigen Prüfkörper erfolgte im Baulabor der FH Kärnten. Die eingelegten Längsbewehrungsstäbe wurden mit aufgeklebten Dehnmessstreifen versehen. Nach Fertigstellung der Träger wurde in einem 4-Punkt Biegesetup das Ermüdungstragverhalten des Bewehrungsstoßes durch Aufbringen einer schwellenden Last mit einer Frequenz von bis zu 3,5 Hertz getestet. Hierbei variierte die Stahlspannung in der Längsbewehrung zwischen rund 125 und 325 N/mm², was etwa einem real zu erwartenden Gebrauchslastbereich entspricht. Während des Ermüdungsversuchs wurden laufend die relevanten Verschiebungen und Dehnungen bis zum Bruch aufgezeichnet. Mittels durchgeführter RILEMPullout- Tests wurden die Verbundfestigkeiten der Stähle verifiziert und das Programm komplettiert.