Entwicklung fortschrittlicher Baukonstruktionen als ein Beitrag für ressourceneffiziente Verbundkonstruktionen

• Development of modern constructions as a contribution to ressource-efficient composite structures

Schiewerling, Matthias; Mähner, Dietmar (Thesis advisor); Letmathe, Peter (Thesis advisor)

Aachen : RWTH Aachen University (2022, 2023)
Doktorarbeit

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2022

Kurzfassung

In dieser Forschungsarbeit lag die Zielsetzung in der Entwicklung ressourceneffizienter Baukonstruktionen. Der Fokus wurde dabei auf Übergangs- und Anschlussdetails gelegt. Dazu wurde ein Bewertungsverfahren entwickelt, mit dem die objektive Bewertung von Anschlussdetails losgelöst vom Gesamtgebäude ermöglicht wird. Dieses Verfahren ermöglicht eine weitgehend nutzerunabhängige Bewertung anhand der prozentualen Angabe, wie groß der rezyklierbare Anteil der Konstruktion ist. Dabei wird sowohl eine Bewertung bezogen auf die Masse als auch das Volumen ermöglicht. Zusätzlich wurde aufgezeigt, dass die Übertragung des Verfahrens auf andere Bewertungsgrößen, wie beispielsweise Geldwerte, möglich ist. Das Bewertungsverfahren wurde anschließend in eine Softwarelösung überführt, welche als Grundlage für ein zukünftiges Praxiswerkzeug für Planer*innen dienen kann. Dieses Verfahren wurde mit Hilfe einer dafür entwickelten Software auf Standarddetails aus der Literatur angewendet, um Optimierungspotentiale zu identifizieren und zu quantifizieren. Die Ergebnisse der Einzelbewertungen wurden empirisch ausgewertet und bewertet. Auf Grundlage der daraus gewonnenen Erkenntnisse wurden die am besten bewerteten Details ausgewählt und anhand der identifizierten Optimierungspotentiale weiterentwickelt. Dabei konnte eine Steigerung der Rezyklierbarkeit von ca. 10 % erreicht werden. Zusätzlich wurden Möglichkeiten aufgezeigt, wie durch konsequente Weiterentwicklung der Konstruktionen sowie die Neuentwicklung von Bauprodukten eine weitere Steigerung der Rezyklierbarkeiten erreicht werden kann. Als ein Beispiel wurde dazu der rückbaubare Anschluss eines Fertigteilbalkons in einem Exkurskapitel vorgestellt und ein Prototyp einer ersten Versuchsreihe zur Praxistauglichkeit und zur statischen Tragfähigkeit unterzogen, welche positive Prognosen für die Machbarkeit einer derartigen Konstruktion zulässt. Als Fazit lässt sich ziehen, dass mit Hilfe der vorgestellten softwaregestützen Bewertungsmethodik eine effiziente und zielgerichtete Verbesserung von Konstruktionsdetails hinsichtlich der Rezyklierbarkeit ermöglicht wird.

Einrichtungen

• Forschungskolleg VERBUND.NRW [080053]
• Fachgruppe für Rohstoffe und Entsorgungstechnik [510000]
• Lehrstuhl für Controlling [812110]