P 766 - Technologie und Sicherheitsgewinnung beim Feuerverzinken zum Ausbau der Marktposition des verzinkten Stahlbaus

P 767 - Wohn- und Geschäftshäuser in Systembauweise - Entwurfshilfen „Planen und Bauen im Bestand“ gehört zu den Tätigkeitsfeldern der Zukunft. Besonders der Umbau in der Stadt wird eine zentrale Aufgabe in den kommenden Jahren sein, denn die Alterung und der Rückgang der Bevölkerung in der Bundesrepublik Deutschland gehen mit Bedarfs- und Angebotsveränderungen in allen Lebensbereichen einher. Dies wird auch weitreichende Folgen für die Stadtentwicklung zeigen und eine noch nie da gewesene Herausforderung für den Städtebau bedeuten. Konzepte müssen gefunden werden, die es gestatten, die Revitalisierung und Reorganisation der Innenstädte als wesentliche Orte des gesellschaftlichen Lebens auf der Basis zukunftsweisender Ideen zu realisieren. Inzwi-schen gibt es eine wachsende Bewegung zurück in die Innenstadt. Ständig steigende Kosten für die Mobilität sowie die voranschreitende Ausdünnung der technischen und sozialen Infrastruktur auf dem Land leiten einen Paradigmenwechsel ein. Allerdings sind die Innenstädte vielfach nicht auf die vielschichtigen Anforderungen und Bedürfnisse der potenziellen Bewohner vorbereitet. Die Entwicklung innerstädtischer Gebiete erfordert in den meisten deutschen Städten neue Ansätze für die Nutzung vorhandener Grundstücke. An vielen Orten, insbesondere in Klein- und Mittelstädten, werden attraktive und interessante Plätze nicht mehr bebaut, weil die gegebenen Randbedingungen, wie Zugänglichkeit, Nachbarschaftssituation, Forderungen der Denkmalpflege u. ä. bei Einsatz üblicher Planungs- und Baumethoden kostengünstig kaum zu erfüllen sind. In der Verwaltung von Klein- und Mittelstädten ist nach wie vor die Ansicht weit verbreitet, dass die Altstädte wieder so zu ergänzen seien, wie sie vor 200 Jahren aussahen. Die Realität stellt sich indes anders dar. Die potenziellen Neu- oder Wiederbewohner dieser Quartiere verlangen wohnungsnahe Stellplätze, Licht, Luft und ein abgezontes Freiraumkonzept. Privaten Freiräumen, halböffentliche Bereiche bis hin zu öffentlichen Spielplätzen bzw. Aufenthaltsräumen sind zu schaffen. Verkehr und technische Infrastrukturen erfordern eine Optimierung. Die vorhandenen Potentiale der sozialen und Freiraumstrukturen, wie Kinderbetreuung, Kunst, Kultur, Gesundheitsversorgung, Gewerbe, Sport u. a. sind aufzuwerten. Innenstadtareale zu bebauen, heißt in erster Linie problemangepasst zu bauen. Dies erfordert eine ganzheitliche Betrachtung des Standortes mit seinen spezifischen Gegebenheiten, den strukturellen, gestalterischen und konstruktiven Möglichkeiten und eine nachhaltige Nutzung. Die Zukunft gehört dabei den flexiblen Systembauweisen, die eine industrielle Grundstruktur aufweisen und, ausgehend von konstruktiven Basissystemen, in der Lage sind, sehr individuell eingesetzt zu werden, ohne die Vorteile eines wiederverwendbaren erprobten Konzepts aufzugeben. Wurde noch vor Jahren darüber nachgedacht, typisierte Konstruktionen zu verwenden, weiß man heute, dass gerade auf dem Gebiet des innerstädtischen Bauens eine wirkliche Typisierung aufgrund der Vielfältigkeit der Situationen und der Wünsche der Nutzer nicht sinnvoll und technisch kaum möglich ist. Der vorliegende Forschungsbericht ist als Entwurfskatalog zu sehen, der ein ganzheitliches und durchgängiges Planungssystem zum für hochwertiger, zukunftsfähiger Gebäude im innerstädtischen Bereich bei komplizierten Randbedingungen demonstriert. Die Qualität des Produktes „Haus = Gebäude“ umfasst dabei den Gestaltwert unter Berücksichtigung der vorhandenen Bebauung, den Gebrauchswert als innerstädtische Immobilie und die Nachhaltigkeit des Gebäudes bei Nutzung zukunftsfähiger energieschonender Ausrüstungen. Der Fokus der Entwurfshilfe, liegt dabei weniger auf der Entwicklung innovativer Einzelaspekte als vielmehr auf dem Zusammenspiel unterschiedlicher Anforderungen aus den Disziplinen Gestaltung, Konstruktion und Technik, d. h. die integrative Entwicklung der Architektur, Tragkonstruktion, Gebäudetechnik und Bauklimatik. Fachleute finden hiermit eine Planungshilfe für eine rationelle und planerisch gesicherte Entwicklung zukunftsfähiger Wohn- und Geschäftshäuser – interessierte Bauherren können sich informieren, wie ihre Gestaltungswünsche flexibel realisiert werden können. Das IGF-Vorhaben 15446 BR der FOSTA, wurde am Institut Konstruktiver Ingenieurbau (Professur Stahl-bau), an der Fakultät Architektur (Professur Gebäudetechnik und Professur Bauklimatik) bearbeitet und über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert

P 764 - EUROBUILD in Steel Aktuelle Entwicklungen im Gewerbebau Ziel des vorliegenden europäischen Forschungsvorhabens "EUROBUILD in Steel" ist es, den Informationsstand bezüglich des Einsatzes von Stahl im Hochbau zu verbessern und somit für eine vermehrte Anwendung zu werben. Dazu wurden sowohl europäische als auch nationale Bauweisen insbesondere für die Bereiche des Büro- und Verwaltungsbaus sowie des Industriebaus dargestellt und analysiert. Weiterhin wurden realisierte Projekte ausgewählt, die für eine vorbildliche Nutzung von Stahl im Bauwesen stehen. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens wurden im Rahmen der Veranstaltung „Vorstellung neuer Ergebnisse aus der Stahlanwendungsforschung im Bauwesen – Aktuelle Entwicklungen im Gewerbebau“ am 27. November 2008 in Dortmund vorgestellt. Der vorliegende Forschungsbericht enthält die im Rahmen des Vorhabens erstellten „Best-Practice-Dokumente“ für die Bereiche Büro- und Verwaltungsbau sowie Industriebau. Diese Dokumente verdeutlichen den Stand der Technik in Europa und sollen als Leitfaden für Architekten und Tragwerksplaner dienen. Für bestimmte Gebäudetypen werden die am besten geeigneten und wirtschaftlichsten Systeme herausgestellt. Architekten und Ingenieuren, die mit Stahl- und Stahlverbundkonstruktionen weniger vertraut sind, soll hierdurch ein schneller Einstieg in die Stahlanwendung im Bauwesen ermöglicht werden. Die Dokumente sind wie folgt aufgebaut: Zunächst werden die wichtigsten Entwurfsparameter definiert, wobei spezielle Anforderungen aus der Gebäudenutzung sowie architektonische Gesichtspunkte berücksichtigt werden. Im Anschluss daran werden konstruktive Aspekte diskutiert, die sowohl das Haupttragwerk als auch die Sekundärbauteile, die Gebäudehülle und die Verbindungselemente umfassen. Anschließend werden nationale Besonderheiten vorgestellt. Dadurch können zum Beispiel spezielle Systeme, die zurzeit nur national verfügbar sind, auch in den anderen europäischen Ländern bekannt gemacht werden. Um die zuvor beschriebenen Konstruktionen und Entwurfsprinzipien in der Umsetzung zu verdeutlichen, wird im letzten Abschnitt eine Auswahl von Fallstudien vorgestellt. Diese decken ein Spektrum von Bauformen und Standorten in ganz Europa ab. Der vorliegende Bericht ist ebenfalls in englischer Sprache erhältlich. Autoren: M. Haller, N. Popa, M. Barendsz, P. Beguin, G. Nüsse, S. M. Iglesias, J. A. Chica, B. Åstedt, M. Lawson, N. Baddoo, D. Ungermann, J. Kalameya, I. Strohmann Veröffentlichung: 2008

P 768 - Qualitative Analyse verschiedener Verfahren zur Ermittlung der Rückfederung Blechwerkstoffe weisen nach dem Umformvorgang ein individuell ausgeprägtes Rückfederungsverhalten auf. Diese Rückfederung nimmt unmittelbar Einfluss auf die Maßhaltigkeit von Tiefziehteilen. Besonders kritisch ist die Rückfederung von tragenden Karosserieteilen zu bewerten, da diese die Genauigkeit der gesamten Baugruppe stärker beeinflussen als großflächige Außenkarosserieteile, die sich der Struktur in einem gewissen Rahmen anpassen können. Insbesondere hoch- und höchstfeste Stähle neigen aufgrund ihrer hohen Streckgrenzen Rp0,2 zu einer sehr ausgeprägten Rückfederung. Für die Ermittlung der Rückfederungsneigung existieren unterschiedliche Verfahren zur qualitativen Abgrenzung des Verhaltens verschiedener Blechwerkstoffe. Hierbei ist zu beachten, dass aktuell kein Messverfahren als internationaler Standard empfohlen wird. Eine in der Praxis weit verbreitete Methode zur Ermittlung der Rückfederungsneigung ist die Betrachtung geometrischer Formabweichungen an Hutprofilen. Hierbei federt das tiefgezogene Bauteil nach der Entnahme aus der Form auf, da eine Freisetzung von Spannungen im Werkstoff erfolgt. Die geometrische Formabweichung von Flansch und Zarge des Tiefziehteils von der Sollkontur wird über die Tangentenbestimmung quantifiziert. Im zweiten Verfahren wird aus einem tiefgezogenen Rechtecknapf ein Hutprofil freigeschnitten. Die Rückfederung quantifiziert sich so über die ursprüngliche Kontur. Ein weiteres Verfahren beinhaltet das Freischneiden eines Segments in radialer Richtung zur Ermittlung der Rückfederungsneigung an einem Rundnapf. Bei allen vorgestellten Verfahren erfolgt die Ermittlung der Rückfederungsneigung des Werkstoffes über den Vergleich von Ist- und Sollkontur des jeweiligen Bauteils. Die Ermittlung der Rückfederungsneigung wurde in diesem forschungsvorhaben am Beispiel dieser drei unterschiedlichen Verfahren mit zwei Werkstoffen als quantitativer Abgleich durchgeführt. Hierfür wurden die Blechwerkstoffe HC340LA und HDT580X mit einer Blechdicke von s0 = 1,0 mm ausgewählt. Anschließend erfolgen eine Gegenüberstellung und ein Vergleich der erzielten Ergebnisse. Autoren: B. A. Berhrens, K. Voges-Schwieger Veröffentlichung: 2009

P 769 - Lösbare Adhäsiv-Brackets für die orthodontische Zahnbebänderung - "PRODENT" Das Ziel dieses Forschungsvorhabens der Arbeitsgruppe Werkstoff- und Oberilächentechnik Kaiserslautern (AWOK) und INNOVENT Technologieentwicklung e.V. in Jena bestand in der Bereitstellung einer neuen Methodik zum zahnschonenden Entfernen von Adhäsiv-Brackets. Dabei sollten die heute üblicherweise verwendeten Zangen nicht mehr zum Ausüben von Kräften auf den geklebten Verbund sondern zur Dehnung eines Metallsubstrates eingesetzt werden, um so ein Lösen der adhäsiven Verbindung in der Polymer-Substrat-Grenzschicht zu bewirken. Dies machte eine systematische  Untersuchung der interaktiven Wirkung von Metall-Oberilächenvorbehandlung und Klebstoff sowie die Ermittlung der zum Lösen eriorderlichen Dehnungswerte eriorderlich. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden Prüfkörper entwickelt, die eine experimentelle Untersuchung der Restfestigkeit in Abhängigkeit von der zuvor in das Fügeteil eingeleiteten plastischen Dehnung ermöglichten. Die Reduzierung der Klebfestigkeit mit zunehmender Fügeteildehnung konnte anhand von Metall-Metall- und Metall-Zahn-Klebungen nachgewiesen werden, wobei in der orthodontischen Zahnbebänderung übliche Klebstoffe, Substrate und Vorbehandlungsveriahren verwendet wurden. Zudem wurde ein Dehnungswert identifiziert, der bei allen untersuchten Klebstoffsystemen ein  zahnschonendes Lösen der Klebverbindung ermöglicht. Dieser Dehnungswert wurde der nachfolgenden konstruktiven Gestaltung eines Funktionsmusters zugrundegelegt. Das Lösungsprinzip wurde konstruktiv in Form eines neu entwickelten Funktionsmusters umgesetzt. Nach der Herstellung des Funktionsmusters in kleinen Stückzahlen eriolgte die kieferorthopädische Erprobung mit dem Resultat eines deutlich geringeren zum Entfernen notwendigen Kraftaufwandes,  verglichen mit herkömmlichen Adhäsiv-Brackets. Neben dem angestrebten reduzierten Risiko einer Zahnschmelzschädigung ergibt sich hieraus eine für den Patienten und Kieferorthopäden angenehmere Behandlungsprozedur. Veröffentlichung: 2010 Autoren: Prof. Geiß