Geschäftsfeld Sicherheit

Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI

Schutz von Mauerwerk durch Bewehrung

Herkömmliches Mauerwerk dient im Wesentlichen der Aufnahme vertikal wirkender Lasten. Für wandnormale, d. h. horizontal angreifende Kräfte ist es im Allgemeinen weniger geeignet. Katastrophale Folgen können sich bei Detonationen infolge von Industrieunfällen oder Terroranschlägen ergeben.

Zu den gravierendsten Sekundärschäden zählt der sogenannte Kartenhauseffekt, bei dem ganze Gebäude einstürzen, wie es in Oklahoma City, USA, geschehen ist.

Über die Wirkung von Druckstoßwellen auf gemauerte Wände sowie in der Erstellung von Bemessungskonzepten besitzt das Ernst-Mach-Institut  umfangreiche Kompetenz. Bewehrungen in den Fugen oder flächenhafte Verstärkungen auf der Wandoberfläche führen beim spröden Werkstoff Mauerwerk zu einem quasi-plastischen Materialverhalten.

Dadurch wird ein plötzliches Versagen vermieden. So lässt sich zum Beispiel das Tragvermögen von Mauerwerk bis zum 4-fachen gegenüber der nicht bewehrten Wand erhöhen und das Energieaufnahmevermögen um den Faktor 60 steigern, wenn Baustahl-bewehrungen verwendet werden.

Eine besonders einfache, aber äußerst effektive Verstärkungsmaßnahme besteht im Aufkleben von Faserverbundwerkstoffen. Durch das nachträgliche Anbringen von hochfesten „Tapeten " kann vorhandenes Mauerwerk verstärkt werden.

Besonders effektiv sind, unter Berücksichtung bauphysikalischer Aspekte (Dampfdiffusion), Verstärkungen durch in Schlitze eingeklebte CFK-Lamellen.

CFK-Lamelle für das Schlitzverfahren
Verstärkter Mauerwerkskörper aus Hochlochziegeln mit in Schlitzen eingeklebten CFK-Lamellen

Ein kosteneffektiver Schutz kann je nach Art der Beanspruchung (z.B. Wind oder Detonation) durch Einsatz unterschiedlich fester Verbundwerkstoffe realisiert werden.

Da die in Deutschland vorhandene Bausubstanz überwiegend aus Mauerwerk besteht, das keine Verstärkung aufweist, ist auch bei mäßigen Belastungen infolge bereits eingetretener Bauschäden (z.B. Setzungen) Handlungsbedarf gegeben.

Die globalen Klimaveränderungen mit einhergehenderen stärkeren Winden werden zusätzlich Schäden hervorrufen, was sich in erhöhten Schadensersatzforderungen bei den Versicherungen bemerkbar machen wird.

Das EMI bietet Architekten, Bauträgern, Industrie, Banken, Versicherungen, der öffentlichen Hand und Privatleuten umfangreiche Beratung beim Schutz von Neubauten und bestehender Bausubstanz gegen extreme Belastung an. Basierend auf langjähriger Kompetenz werden Maßnahmen vorgeschlagen und in der Durchführung betreut.

Auf Wunsch wird an den in Europa einzigartigen Druckstoss - Prüfanlagen die Effizienz jeder Schutzmassnahme überprüft.