DIH Solutions - Dienstleistungen im Ingenieurswesen
Konstruktion - Statik - Strukturberechnung
Bauteiloptimierung - Bauwerksprüfung
DIH Solutions, Geschäftsführer Jan-Uwe Lange, Dipl.-Ing. (FH) Maschinenbau - Konstruktion - Berechnungsingenieur
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Warum Versagen / Kollabieren Bauwerke in der heutigen Zeit?
Bauwerke können nicht für die Ewigkeit konstruiert werden.
Durch Wartung und Instandsetzungen kann die Lebenser-
Wartung eines Bauwerks verlängert werden, aber es gibt
Einflüsse auf die ein Konstrukteur bei der Entwicklung eines
Bauwerks zu seiner Zeit keinen Einfluß nehmen kann. Beispiel
sind die heutigen Brückenbauten – damals in den 1970 Jahren
war die geschweißte Trog-Bauweise bzw. Nutzung von Spann-
Betonarmierungen neu und innovativ. Die Ausslegung galt
den damaligen Verkehrslasten. Das diese Lasten sich inner-
halb von kurzer Zeit durch den gesellschaftlichund
wirtschaftlichen Aufschwung kontinuierlich erhöhen würden,
war bestimmt in dieser Form nicht planbar. Auch in der Metall-
urgie von Stahl-und Betonbauwerken hat sich viel verändert.
Früher als Superwerkstoffe gefeiert, heute nach Normung
vielleicht nicht mehr zugelassen. Auch die Art und Weise zum
Transport und Verkehr von Frachten haben sich geändert. Die
Anzahl der Fahrzeuge und ihre Geschwindigkeiten führen zu
veränderten dynamischen Betriebslasten. Weitere Einflüsse
kommen durch die Umwelt mit höhere Windstärken und
Temperaturen, Häufigkeit von lokalen Unwettern u.a dazu.
Die heutigen der Klimaveränderung geschuldeten Belastungen
werden gerade erst in den Ausschlüssen der Normungen erfasst
(DIN EN 1991-1-4, DIBt, Windkraftforschung), das Ingenieurswesen
ist durch die Pressemitteilungen sensibilisiert (Einsturz von Brücke in Genua und
Dresden* oder starke Mängel an ihnen (Lübeck, Nürnberg). Die Gebrauchstauglich-
keitsbewertungen zu Brücken-Bauten in Deutschland oder den USA oder im
allgemeinen weltweit. Es wurde damals so gebaut, heute erkennt man Schwachstellen.
Im Bereich der Verbindungstechniken (Schweißen und Materialien) haben Hersteller
und Institute (Thyssen Krupp, Böhler, IIW Dresden, CADFEM) schon früh mit
Forschungen begonnen und ihre Ergebnisse veröffentlicht. Fakt ist, dass ältere Bau-
Werke den heutigen Belastungen nicht lange standhalten werden und diese Bauwerke
schnellstens durch neue Berechnungen und Fertigung mittels heutiger Techniken
ersetzt werden müssen (Schlagwort Materialermüdung, Spannungsrisse, Korrosion,
Monitoring). Hierbei ist die Finite Elemente Methode ein optimales Tool, um die
Strukturen den Betriebsbedingungen anzupassen.In den Medien werden gerade die
üblen Zustände an den Brückenbauten diskutiert. Besonders der Einsturz der Carolina
Brücke in Dresden / Genua bzw die Brückentest in Bad Schandau waren sehr Medien-
Ppresent. Sie haben alle das gemeinsame Problem, dass diese Bauwerke ihre
Lebendauer erreicht haben, wohlgleich diese Bauwerke seit längerer Zeit mit
steigenden Belastungen umzugehen hatten. Das liegt am Wandel der wirtschaftlichen
Veränderungen seit den 1970 Jahren. Mehr Strassenverkehr, höhere Transportlasten,
schwerere Sonderfahrzeuge, veränderte zeitliche Lastzyklen, Umgang und Wartung
mit den Bauten (Salzstreuen, geringes Budget bei den Betreibern).
Das Problem ist auf ältere Infrastrukturbauten (Stahlbauten)
in den Betrieben übertragbar!
Hier gibt es viele Stahlbau-Konstruktionen mit älterem Herstellungsjahr. Manche von
diesen Bauten haben vielleicht ein einfaches und innovatives Design aus den 1970
kopiert und sind statisch gesehen dadurch heute eine konstruktive Katastrope.
Vielleicht müssen diese Produkte öfter mal in die Reparatur, was dann auch ein
Hinweis auf einen konstruktiven Mangel ist. Andere Bauwerke können auf Grund ihres
Alters oder durch Vorschädigungen , Korrosion bei einer Nutzungsänderungen z.B.
durch höhere Ladungsgewichte oder Änderungen in den Prozessabläufen, einen
kritischen Stabilitätszustand erlangen.
Fakt ist, dass es kein Bauwerk geben wird, welches ohne Wartung und Reparaturen
eine unbegrenzte Lebensdauer erreichen wird. Alle Bauwerke unterliegen dem Wandel
von Veränderungen, die in ihrer Zukunft auf sie einwirken werden. In den 1970 Jahren
war man von den Neuerungen in der Schweißtechnik und im Betonbau beeindruckt.
Heute müssen nahe zu alle dieser Bauten (Brücken, Türme, Masten, Betriebsinfra-
Strukturen) erneuert werden. Diese neuen Erkenntnisse sind in die Umstellung der
Berechnungsverfahren und Normen eingegangen. Der Euro Code arbeitet mit
Teilsicherheits-Beiwerten und hat die auf Leichtbau ausgerichtet DIN 18800 abgelöst.
Eine Norm selbst berechnet keine Strukturen. Es ist der Mensch als Entscheidungs-
Träger und Konstrukteur auf den nun es ankommt, dass seine Konstruktionen sicher
in den Verkehr gebracht bzw eine ältere Struktur den neuen Bedingungen angepasst
werden.
Wenn Sie problematische Strukturen haben und diese weiter in Gebrauch
halten wollen, so sprechen sie uns an:
Vereinfacht hier erklärt!