FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR KURZZEITDYNAMIK, ERNST-MACH-INSTITUT, EMIEine neue Methode erlaubt es, die Schädigung von Beton unter starker Belastung bis hin zum Bruch und zur Trümmerbildung präzise zu berechnen. Sie analysiert einzelne Trümmerteile und bestimmt deren Flugbahnen exakt.
Bislang basierten Risikoanalysen, die die Gefahren durch Betontrümmer einschätzten, auf statistischen Schätzungen, die auf wenigen Großversuchen beruhten. Ein genaues und zuverlässiges numerisches Vorhersagewerkzeug war bisher nicht verfügbar.
Am Fraunhofer EMI wurde jetzt eine Methode entwickelt, mit der die Schädigung, der Risswachstumsprozess und die Trümmerbildung in Beton genau simuliert werden können. Die heterogene Struktur des Betons wird dabei detailliert modelliert. Damit kann die Entstehung der Trümmer genau abgebildet und mit realen Messdaten verglichen werden. Außerdem können nun auch die Form und die Flugeigenschaften der Trümmer bestimmt werden, was zu genaueren Berechnungen ihrer Flugbahnen führt.
Diese neue Methode ist besonders wichtig, wenn es um die Sicherheitsplanung für Munitionslager geht. In der Vergangenheit wurden die Schutzabstände oft konservativ bemessen, und der verfügbare Raum möglicherweise nicht optimal genutzt. Mit der neuen Methode können diese Abstände jetzt präziser berechnet werden.
Das Verfahren kann auch dazu beitragen, Gefährdungsbereiche genauer zu bestimmen, wenn es zu Explosionen in oder um Gebäude kommt, und so helfen, das Risiko für Menschen und Ausrüstung zu minimieren. Es kann auch in anderen Bereichen wie der Bewertung von Sicherheitsrisiken bei Unfällen mit Explosivstoffen oder bei terroristischen Bedrohungen eingesetzt werden.
Da die Berechnungen viel Rechenleistung erfordern, wurde die Methode bisher prototypisch angewandt. Mit geeigneter Hardware könnte sie jedoch in Zukunft auch in der realen Planung von Munitionslagern und anderen sicherheitsrelevanten Bereichen eingesetzt werden.
