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Stahlfaser-Richtungsanalyse mithilfe der Computertomografie bringt Nominierung für bauma-Innovationspreis 2013

Die Fachgebiete  Massivbau und Werkstoffkunde gehören gemeinsam mit dem Fraunhoferinstitut ITWM in der Kategorie Forschung zu den drei Nominierten für den diesjährigen bauma-Innovationspreis. In fünf Kategorien hatten sich 156 Teilnehmer beworben. Grund für diese Nominierung sind  gemeinsame Arbeiten zur Richtungsanalyse von Stahlfasern im Beton. Die Forschungsergebnisse, die im  Rahmen des Landesforschungsschwerpunktes Center for Mathematical and Computational Modelling    (CM)² entstanden sind, wurden beim bauma-Mediendialog am 29. und 30. Januar in München mehr als 250 Fachjournalisten aus aller Welt präsentiert. Die bauma ist die größte Messe weltweit überhaupt.

Der verstärkte Einsatz von Stahlfaserbetonen erschließt zahlreiche Potenziale hinsichtlich Kostenreduzierung, kurzer Bauzeit und umweltfreundlicher Bauverfahren. Typische Anwendungsbeispiele sind Stahlverbunddecken, tragende Bodenplatten und Wände, Industriefußböden, Stahlfaserspritzbeton, Tübbings im Tunnelbau und Unterwasserbetonsohlen. Nicht zweifelsfrei geklärt ist jedoch die gleichmäßige Herstellbarkeit des Stahlfaserbetons unter Baustellenbedingungen. Bisher etablierte Prüfverfahren (Auswaschen, elektromagnetische und fotooptische Verfahren) liefern mit hohem Aufwand nur Aussagen über Fasermengen. Eine verlässliche und überprüfbare Verteilungs- und Richtungsanalyse ist damit jedoch nicht möglich.

Abhilfe schaffen hier die am Fraunhofer ITWM entwickelten Algorithmen zur Interpretation computertomografischer Aufnahmen, auf deren Grundlage die Software MAVI entstanden ist. Erstmals gelang damit eine Beschreibung der Fasern nach Lage im Raum, projizierter Länge und Durchmesser. Darum ist das Lauterer Verfahren im Bauwesen national und international auf großes Interesse gestoßen.

Bauingenieure der TU Kaiserslautern nutzen jetzt die neuen Möglichkeiten zur wissenschaftlichen Überprüfung von Regelwerken und für die Erforschung des Faserverhaltens im Bauteil. Für die Begutachtung von Schadensfällen und für die Güteüberwachung ist das Prüfverfahren bereits einsatzbereit.

Aktuell wird an der Tomografierung von Fasern im Riss gearbeitet, um zu einem verbesserten Verständnis des Tragverhaltens unter Laststeigerung zu gelangen. Die sichere Anwendbarkeit des Stahlfaserbetons eröffnet dem gesamten Bauwesen insgesamt neue zusätzliche Perspektiven.

Die Entscheidung im Wettbewerb fällt am 14. April 2013.

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(30.01.2013)