Braucht es noch Statiker?
Begegnungen mit überraschenden Fragen wie dieser, aber auch aktuelle Forschungsergebnisse bot das Elsäßer Elemente Forum.
Keine Panik: Gemäss Professor Klaus Mainzer wird künstliche Intelligenz in näherer Zukunft den Statiker nicht ersetzen. Allerdings wird eine Stärkung der menschlichen Urteilskraft nötig sein – lösen doch Algorithmen hochkomplexe Abläufe – auch im Ingenieurwesen – immer schneller und lernen dabei mit jeder Berechnung sogar noch hinzu.
Ein bodenständigeres Thema stellte Dr.-Ing. Herbert Kahmer vor: Die Syspro Thermowand, ein doppelwandiges Betonfertigteil mit innenliegender Dämmung, das auf der Baustelle mit Ortbeton vergossen wird, kann nicht nur heizen oder kühlen. Neben der thermischen Aktivierung dient das Element auch als Absorberfläche für solare oder geothermische Energie. Die Betonoberfläche leitet etwa Bodenwärme in Rohre, die innerhalb der Wand verlaufen. Über eine Wärmepumpe kann diese Energie zur Gebäudeklimatisierung genutzt werden.
Mechanisch nicht zu rechtfertigen sei eine Vernachlässigung von eingelegten Rohren in Stahlbetondecken, die kleiner als ein Sechstel der Deckenstärke sind, wie es gemäss SIA-Norm 262 (Artikel 4.3.3.2.8) erlaubt sei. Professor Dr. Jürgen Schnell von der Universität Kaiserslautern untersuchte die Querkrafttragfähigkeit von einachsig gespannten Stahlbeton-Installationsdecken ohne Querkraftbewehrung und stiess dabei auf folgendes Problem: Bei geringem Abstand der vernachlässigbaren Rohre kann die Tragfähigkeit einer Decke um bis zu 40 % vermindert sein, dadurch kann ein Bauteilnachweis verunmöglicht werden. Ein Versagen aufgrund von Querkraftbeanspruchung ist möglich. Abhilfe kann eine Querkraftbewehrung schaffen. Auch die Diagonalen von Gitterträgern, wie sie im Fertigteilbau eingesetzt werden, lassen sich für einen rechnerischen Nachweis ansetzen.
Risse bei wasserundurchlässigen Kellern, sogenannten weissen Wannen, hatte der spannende Vortrag von Dr.-Ing. Jürgen Krell im Blick. Wie schnell ein Planer wegen eines Bauwerkmangels in Haftung kommen kann, liess aufhorchen. Schon die Annahme, der Bauherr wisse gewisse Dinge bereits, kann zu späteren Problemen führen. Auch ständig wiederkehrende Probleme bei der Bauausführung zeigte Krell auf und gab Tipps, wie man diese vermeiden könne.
War bei Jürgen Krell die Gebrauchstauglichkeit nicht gegeben, hatte Professorin Kathy Meiss, Prüfingenieurin für Bautechnik, mit der Tragsicherheit zu kämpfen – statistisch gesehen zumindest alle paar hundert Jahre. Sie stellte die neue Erdbebennorm DIN 4149:2005:04 und ihre Anwendung an vorfabrizierten Wandelementen vor. Dabei wies sie ausdrücklich auf die mögliche Diskrepanz zwischen Computermodellen und der gebauten Wirklichkeit hin. Ob die in Finite-Elements-Programmen angesetzten Wände so auch gebaut wurden, könne oft bezweifelt werden. Besonders die Stösse seien zu beachten, da eine einzelne Wand ein bedeutend geringeres Widerstandsmoment besitzt als eine mit einer anderen Scheibe verbundene.
Wie Scheiben und Platten als Fertigbauteile aus Beton entstehen, konnte bei einer Werksbesichtigung der Firma Elsäßer Betonbauteile in Geisingen erlebt werden. Trotz weitreichender Automatisierung und weltweit fortschreitender künstlicher Intelligenz sind beim Produktionsprozess immer noch Menschen vonnöten. Etwa 170 Mitarbeitende – davon etwa 35 Planer – stellen die Betonelemente vor allem für den deutschen und schweizerischen Markt her.
