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Found 241 results.

Bauwerkssicherheit für Bevölkerungsschutz und kritische Infrastrukturen - Prognosemodell für Gebäudegefährdungen in hängigen Lagen

Im Rahmen des Gesamtprojekts 'Bauwerkssicherheit für Bevölkerungsschutz und kritische Infrastrukturen' des Bundesamts für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK) werden die möglichen Auswirkungen von Überflutungen infolge Starkregens auf Gebäude und kritische Infrastrukturen untersucht. Der Fokus liegt dabei auf den potenziell betroffenen, städtebaulichen Agglomerationen in Hang- und Tallagen, die weder an Fluss- noch Bachläufen liegen, sondern durch Oberflächenabfluss von Hängen, auf Straßen und austretendes Wasser aus Kanalsystemen gefährdet werden. In den letzten Jahren sind zwar einige Untersuchungen zur Erfassung und Abbildung dieses Gefahrenprozesses durchgeführt worden, die Entwicklung von geeigneten Methoden der Risikoanalyse, der Risikodarstellung in Karten und Medien sowie des Umgangs mit den Risikofolgen befindet sich aber noch in den Anfängen. Ziel der vorliegenden Untersuchung ist, das Verständnis für die auftretenden Prozesse zu verbessern und allgemein anwendbare Untersuchungsmethoden für diese Naturgefahr zu entwickeln bzw. auf Eignung und Übertragbarkeit zu testen. Weiterhin sollen verbesserte Erkenntnisse zu den schädigenden Einflüssen der Überflutungen auf die vorhandenen Gebäude und die Infrastruktur gewonnen werden. Entsprechende Vorgehensweisen zur Erfassung und Bewertung dieser Einflüsse und Schäden sind zu entwickeln und anzuwenden. In der Untersuchung werden die Niederschlags-, Strömungs- und Abflussvorgänge am Beispiel der Gemeinde Wachtberg und der Stadt Bonn im Einzugsgebiet des Mehlemer Bachs untersucht und die Auswirkungen auf die Bebauung detailliert abgebildet. Dieses Gebiet wurde am 03.07.2010 von einem heftigen Unwetterereignis mit Starkregen betroffen. Bei Erörterung der Zwischenergebnisse zu dieser Sachverständigenstudie mit anderen Behörden zeigte sich, dass die Frage der Berücksichtigung der örtlichen Kanalisationsdaten bei Starkregenuntersuchungen als sehr wichtig angesehen wird. Denn dieses relativ neue Thema der ausreichenden Kanaldimensionierung in der Siedlungswasserwirtschaft hat in den letzten Jahren aufgrund von Extremwetterereignissen und den damit verbundenen Schäden an Bedeutung zugenommen. So soll auch die Fragestellung untersucht werden, ob und wann bei Starkregen die örtliche Kanalisation überlastet wird und inwiefern dies mit dem Oberflächenabfluss zusammenwirkt.

Entwurfsmethodik und -werkzeuge für Offshore-Tragstrukturen über 25 m Wassertiefe

Kombination von Berechnungsverfahren und -programmen aus der Meerestechnik und der Windenergietechnik mit dem Entwicklungsziel einer Entwurfsmethodik für die Optimierung von Fachwerk- oder Dreibein-Tragstrukturen im Wassertiefenbereich über 25 m, wie sie für die Erschließung des deutschen Offshore-Windenergiepotenzials entscheidend sind.

Kolkprozesse an Brückenpfeilern

Mittels hydraulisch-sedimentologischer Modellversuche werden verschiedene Einflussfaktoren auf die Erosionstiefen an in Strömungen stehenden Brückenpfeilern untersucht, insbesondere der Einfluss hoher Fließgeschwindigkeit.

Geotechnik der Abfallstoffe, Teilprojekt: Berechnung der Standsicherheit und des Verformungsverhaltens von Deponien mittels konventioneller Verfahren und FE-Berechnungen

Beim Entwurf von Siedlungsabfalldeponien muessen die Standsicherheit der Deponie, die Verschiebungen in Muellkoerper und Untergrund sowie die auf die Abdichtung wirkenden Belastungen untersucht werden. Dazu bieten sich numerische Berechnungen nach der Finite-Elemente-Methode an, die es ermoeglichen, den Einfluss der Muelleigenschaften, der Deponiegeometrie sowie des Aufbaus Dichtungselemente, der Eigenschaften der einzelnen Komponenten der Abdichtung sowie des Untergrundes zu beruecksichtigen. Siedlungsabfaelle unterscheiden sich in ihrem Spannungs-Verformungsverhalten stark von Lockergesteinen. In diesem Forschungsprojekt werden deshalb verschiedene bodenmechanische Stoffgesetze auf ihre Eignung zur Beschreibung des Spannungdehnungsverhaltens von Siedlungsabfaellen untersucht und neue Ansaetze zu einer verbesserten Beschreibung der inneren Lastabtragung entwickelt. Auf der Basis dieser Stoffgesetze werden in Finite-Elemente- Berechnungen die in Deponiekoerper und Abdichtung entstehenden Spannungen und Verformungen untersucht.

Entwicklung von Messtechnik zur Beprobung kontaminierter Betonbaukörper kerntechnischer Anlagen während des Rückbaus, Teilvorhaben: Elektronische Ergebnisdokumentation, Beprobungsplanung und Wissensmanagement

Entwicklung von Messtechnik zur Beprobung kontaminierter Betonbaukörper kerntechnischer Anlagen während des Rückbaus, Teilvorhaben: Analytik für die Beprobung von Beton

Entwicklung von Messtechnik zur Beprobung kontaminierter Betonbaukörper kerntechnischer Anlagen während des Rückbaus, Teilvorhaben: Entwicklung von Werkzeugen zur In-Situ-Analyse von Betoneigenschaften, Radionukliden und hydraulischer Loch-zu-Loch-Permeabilität sowie Befundkartierung

Bruch- und Verformungsverhalten von rutschgefährdeten Böschungen unter Berücksichtigung des Dreiphasensystems

Zur Beurteilung von rutschgefährdeten Böschungen in bindigen Böden ist die Kenntnis der effektiven Spannungen im Bereich der Scherzone von großer Bedeutung. Durch geotechnische Feldmessungen an rutschgefährdeten Böschungen sowie durch begleitende Laborversuche soll nachgewiesen werden, dass die Kompressibilität des Porenwassers (Anwendung des Dreiphasensystems) entscheidenden Einfluss auf das Bruch- und Verformungsverhalten dieser Böschungen besitzt. Als Auslöser von Böschungsrutschungen in bindigen Böden gilt häufig ein Anstieg der Sickerlinie. Diese wurde bisher fast ausschließlich durch die Messung von offenen Grundwasserbeobachtungsrohren ermittelt. Da infolge der geringen Permeabilität des Bodens keine hinreichenden Wasserspiegeländerungen im Messrohr erfolgen, ist dieses Verfahren zur Ermittlung der Wasserdruckverhältnisse in gering durchlässigen Böden ungeeignet. Deshalb ist die Verwendung von Porenwasserdruck-(PWD)-Sensoren zur Bestimmung der piezometrischen Druckhöhe unbedingt erforderlich. Dieses Verfahren ermöglicht eine realistische Erfassung der Druckverhältnisse im wasserdurchströmten bindigen Boden. Durch Übertragung der Erkenntnisse aus der Deckwerksbemessung wird ein Dreiphasenmodell (Feststoff, Wasser, Gas) eingesetzt, um das Verhalten von instabilen Böschungen zutreffender zu beurteilen. Eine messtechnische Verifizierung dieses Modells wird an einer existierenden Böschungsrutschung im Maßstab 1 : 1 durchgeführt. Der Erfolg der neuartigen Sanierungsmaßnahme wurde anhand von Eignungsprüfungen nachgewiesen. Diese Eignungsprüfungen dienen auch zur Messung der Druckentlastungsgeschwindigkeit sowie zur Optimierung der Bemessung. 2006 wurde die PWD-Entwicklung weiter beobachtet und dokumentiert. Das Messprogramm wird fortgesetzt bis ein quasi stationärer Endzustand erreicht ist, der ausschließlich von jahreszeitlichen Einflüssen geprägt ist. Da die Verhältnisse am Böschungsfuß und im Bereich des Leinpfades durch die Druckentlastungsbohrungen nicht verbessert wurden, sind dort dringend ergänzende Sicherungsmaßnahmen erforderlich. Die Arbeiten wurden entsprechend der Arbeitskonzeption auch 2006 fortgeführt: Die PWD-Entwicklung wurde weiter beobachtet. Planmäßig war die Hochschule in Lausanne (EPFL) mit der Durchführung von speziellen Laborversuchen beauftragt, um die bereits gewonnenen Erkenntnisse zu vertiefen. Diese Zusammenarbeit musste aus organisatorischen Gründen leider aufgegeben werden. Im Tonbergwerk Klingenberg/Main werden in-situ PWD-Messungen durchgeführt. Seit 2005 werden dort kontinuierlich Messwerte aufgezeichnet. Mit diesen Messungen soll die Ausbreitung von PWD-Änderungen in einem relativ homogenen und gering durchlässigen Bodenmaterial sowie Auswirkungen von Verformungen erfasst werden. Die Bedeutung dieser Untersuchungen für die WSV besteht darin, dass zahlreiche Problemböschungen mit der o. g. Charakteristik an Schifffahrtskanälen existieren.

Zwanzig20 - Carbon Concrete Composite C3 - V 1.2: Nachweis- und Prüfkonzepte für Normen und Zulassungen, Teilprojekt 10: Entwicklung einer Verstärkungslösung mit Carbonbeton an einem Brückenbauwerk

Innerhalb dieses Teilvorhaben soll erstmalig ein Brückenbauwerk mit Carbonbeton verstärkt werden. Dazu muss zunächst ein Bauwerk ausgesucht und die Bestandssituation genauestens analysiert werden. In der darauffolgenden Planungsphasen wird die Carbonbetonschicht genauestens geplant und mit den anderen Bauarbeiten abgestimmt. Aufgrund der bauaufsichtlichen Situation des neuen Baustoffes Carbonbeton ist hierbei mit einem erhöhten Arbeitsvolumen zu rechnen. Jedoch sind die Erkenntnisse dieser Arbeiten wichtig zu Erlangung von Regelwerken, da praktische Erfahrungen bei der Erwirkung schon vorzuweisen sind. Nach den Baumaßnahmen erfolgt eine genaue Beurteilung der Bauarbeiten und Abschätzung, unter welchen Umständen ein wirtschaftlicher Einsatz von Carbonbetonverstärkungen möglich ist. Das Teilvorhaben C3-V1 2-X ist im Verbundarbeitsplan im vierten Arbeitspaket mit vier Aktivitäten verankert. Diese dienen der Identifizierung eines geeigneten Bauwerks zur Carbonbetonverstärkung, der Bauwerksergründung und der Baubegleitung der Arbeiten. Abschließend werden die Erkenntnisse beurteilt.

Multifunktionales energieeffizientes Dach- und Fassaden-Solarelement (DAFASOL), Teilvorhaben: Grundlagenermittlung zur Technologieentwicklung und Tragfähigkeit

Ziel des Projektes ist die produkt- und verfahrenstechnische Entwicklung eines innovativen, multifunktionalen und energieeffizienten Photovoltaik-/Thermie-(PVT)-Sandwichelementes. Dieses aktive Leichtbauelement mit integrierter Energieumwandlung besteht aus einem Polyurethane-Schaum-Sandwichkern mit einer angeschäumten Stahlblech-Deckschicht und einer angeschäumten Glasdeckschicht als PV-Modul. Durch den Einsatz eines innovativen Wärmeübertragers als Solarthermiekollektor an der PV-Modulrückseite können der Wirkungsgrad der PV-Module und damit der Stromertrag gesteigert sowie nutzbare Solarthermie gewonnen werden. Damit wird die Integration mehrerer Funktionen wie Energieumwandlung, Dämmung, Gebäudeabschluss und Lastabtrag in einem Bauelement vereint.

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