Forschung und Entwicklung
Als technisch-wissenschaftliche Bundesoberbehörde führt die Bundesanstalt für Wasserbau verkehrswasserbauliche Forschung und Entwicklung auf den Gebieten der Bautechnik, der Geotechnik und des Wasserbaus im Binnen- und Küstenbereich durch. Die angewandte, praxisorientierte Forschung im Sinne einer Ressortforschung ist als aktive Nahtstelle zwischen der wissenschaftlichen Grundlagenforschung und der Praxis auf Entscheidungshilfen zur sachgemäßen Erfüllung verkehrswasserbaulicher Fachaufgaben ausgerichtet.
Die Abteilung Bautechnik weist über die Jahre bisher nahezu konstant einen Forschungsanteil von 15% auf, der mindestens für notwendig erachtet wird, um Methoden und Regelwerke weiter zu entwickeln. Diese Weiterentwicklungen ermöglichen es der WSV sowie dem BMVBS, bei baulichen Anlagen des Verkehrswasserbaus auf zukunftsfähige Projektabwicklungen zurück greifen zu können und Entscheidungen auch über den Stand der Technik hinaus treffen zu können. Bedient werden insbesondere die BAW-Forschungsbereiche Sicherheit und Schutz, Innovative Technologien und Nachhaltigkeit.
- Korrosionseigenschaften von Spundwandstählen
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Korrosion von Spundwandstählen - Elektrochemische Bestimmung der Korrosionseigenschaften von Spundwandstählen in Relation zu reellen Abrostungsdaten der Bauwerke in unterschiedlichen Immersionsmedien.
Projektleitung: Ruppert, Johannes - Zwangsbeanspruchung bei dicken, gerissenen Stahlbetonquerschnitten
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Das viskoelastische Verhalten gerissener Stahlbetonbauteile ist bisher wenig erforscht, aber für eine sichere und wirtschaftliche Dimensionierung der Bewehrung - besonders im Hinblick auf die Zwangsbeanspruchung monolithischer Konstruktionen - erforderlich. Das FuE-Vorhaben soll hier neue Erkenntnisse liefern.
Projektleitung: Bödefeld, Jörg - Sicherheitskonzept für bestehende Wasserbauwerke (SiBeWa)
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Bestehende Wasserbauwerke benötigen ein angepasstes Sicherheitskonzept auf
der Basis von modifizierten Teilsicherheitswerten, um die Bauwerks-Sicherheit
unter Einschluss von Erfahrungen mit dem bisherigen Betrieb angemessen
berücksichtigen zu können.
Projektleitung: Kunz, Claus - Korrosionsschutz von Stahl in Beton - Untersuchungen zum Kathodenschutz der Straßenbrücke B 500 über dem Rhein bei Iffezheim
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Wegen der räumlichen Enge der Hohlkastenträger scheidet eine herkömmliche Betonsanierung aus, weshalb eine Kathodenschutzanlage für Stahlbeton mit Kernanoden (s. Bild) ausgeführt wurde. Die Funktion der Anlage unter verschiedenen Bedingungen wird überwacht und ausgewertet.
Projektleitung: Binder Dr., Günter - Bewertung der Alkaliempfindlichkeit von Gesteinskörnungen
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Mit den bislang zur Verfügung stehenden Prüfverfahren wurden alkaliempfindliche Gesteinskörnungen nicht immer erkannt, so dass es zu Betonschäden infolge Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) kam. Es sollen daher verschiedene Prüfverfahren untersucht und im Hinblick auf wasserbauspezifische Bedingungen entwickelt werden.
Projektleitung: Reschke Dr., T. - Ermüdungssicherheit vollverschlossener Seile
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Seile im Brückenbau erfahren hohe Wechselbeanspruchungen aus Verkehr und Wind. Die Veränderlichkeit der Normalkraft wird im Seilkopfbereich überlagert mit einer zyklischen Biegebeanspruchung in Folge von Verdrehungen. Das Ermüdungsverhalten unter dieser Beanspruchung wird untersucht.
Projektleitung: Ehmann, Rainer - Betone für Verkehrswasserbauwerke mit Hydroabrasionsbeanspruchung
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Im Rahmen des FuE-Vorhabens sollen die Einwirkungen auf Betonbauteile infolge Hydroabrasion erfasst und durch eine Klassifizierung beschrieben werden. Zur Sicherstellung eines hinreichenden Widerstandes sollen angemessene betontechnologische Anforderungen auch unter Nutzung eines geeigneten Prüfverfahrens erarbeitet werden.
Projektleitung: Spörel, Frank - Mauerwerk im konstruktiven Wasserbau
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Auf Basis eines zu erstellenden Sachstandsberichtes zu Einwirkungen auf und Dauerhaftigkeit von Mauerwerk im Verkehrswasserbau, zu bestehenden nationalen und internationalen Normen und zu möglichen Instandsetzungsverfahren soll untersucht werden, ob die im Verkehrswasserbau bestehenden Regelungen modifiziert werden müssen.
Projektleitung: Müller, Hilmar - Ertüchtigung der Bewegungsfugen von Massivbauwerken im Verkehrswasserbau
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Die Ertüchtigung undichter Bewegungsfugenbereiche ist bereits heute ein wichtiges Thema für die WSV. In Anbetracht der voraussichtlich weiter zunehmenden Anzahl schadhafter Fugen sollen Instandsetzungsvarianten für verschiedene Randbedingungen erarbeitet werden.
Projektleitung: Maisner, Matthias - Verwendung von Acrylatgelen und gelartigen Produkten für Instandsetzungsmaßnahmen an Massivbauwerken im Verkehrswasserbau
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Die Anwendung von Acrylatgelen für die Injektion von Rissen und Hohlräumen wird hinterfragt und u. a. im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit derartiger Produkte, die Umweltverträglichkeit und die Korrosionsgefährdung der Bewehrung und sonstiger metallischer Einbauteile bewertet.
Projektleitung: Maisner, Matthias - Messverfahren Hydratationswärme
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In einer Versuchsreihe werden Zemente und Betone mit verschiedenen Messverfahren zur Bestimmung der Hydratationswärme untersucht. Ziel ist die Festlegung einer Vorgehensweise zur realitätsnahen Abschätzung der adiabatischen Temperaturentwicklung von Betonen für massige Bauteile.
Projektleitung: Spörel, Frank - Machbarkeitsstudie zum Einsatz von Schleusentoren aus Faserverbundwerkstoffen
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Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurde für Schleusen der Nebenwasserstraßen die Einsatzmöglichkeit einer wirtschaftlichen, skalierbaren Einheitskonstruktion untersucht, welche unempfindlich gegen Korrosion ist und durch ihr geringeres Gewicht die vorhandene, alte Massivbaukonstruktion nicht zusätzlich belastet.
Projektleitung: Enders, Uwe - Betone für massige Bauteile von Wasserbauwerken
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Im Rahmen des Vorhabens wird die Zulässigkeit einer normabweichenden Verringerung des Zementgehaltes von Betonen für massige Bauteile untersucht. Ziel ist die Reduzierung der Hydratationswärme des Betons und der hieraus resultierenden Zwangsspannungen bei gleichzeitiger Sicherstellung der Dauerhaftigkeit.
Projektleitung: Spörel, Frank - Überarbeitung des Turbulenzprüfverfahrens für Geokunststoffe
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Das in der Richtlinie für die Prüfung von Geotextilien im Verkehrswasserbau beschriebene Turbulenzprüfverfahren ermittelt den Bodendurchgang durch einen geotextilen Filter nach einer mit einem Propeller erzeugten pulsierenden Beanspruchung. Die Versuchsmethodik wird für die Normungsarbeit überarbeitet.
Projektleitung: Maisner, Matthias - Korrosionsschutz mit Blatt 87 - Untersuchungen zu Zwischenhaftungs- und Farbproblemen
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Bei Brückenbauteilen wird die Beschichtung werksseitig häufig nur bis zur Zwischenbeschichtung appliziert. Durch darauf folgende Zwischenstandzeiten unter den Nutzungsbedingungen bis zum Aufbringen der (farbgebenden) Deckbeschichtung kann es zu Problemen in der Haftung und der Farbstabilität kommen.
Projektleitung: Binder Dr., Günter - Ermittlung der Kräfte bei Ankerwurf auf Kreuzungsbauwerke
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Kreuzungsbauwerke unter Wasserstraßen sind u. U. auf Ankerwurf zu bemessen. Mittels In-situ-Versuchen konnte die Fallgeschwindigkeit eines Ankers realitätsnah ermittelt werden. Derzeit erfolgt die Erarbeitung eines Berechnungsansatzes, um in Abhängigkeit von der Ankergröße die Einwirkung aus Ankerwurf zu ermitteln.
Projektleitung: Becker, Holger - Dauerhaftigkeitsbemessung von Wasserbauwerken
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Die BAW begleitet universitäre Forschungsprojekte mit dem Ziel, Bemessungskonzepte unter besonderer Berücksichtigung wasserbauspezifischer Beanspruchungen (u. a. Frost- und Frost-Tausalz-Angriff, Hydroabrasionsverschleiß, Chloridangriff) zu erarbeiten. Damit soll eine realistische Bewertung der Lebensdauer ermöglicht werden.
Projektleitung: Reschke Dr., T. - Textilbewehrte Vorsatzschalen zur Instandsetzung von Betonbauteilen
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![Laboruntersuchungen an Verbundkörpern zur Rissüberbrückungsfähigkeit von Spritzmörtel mit Textilbewehrung [ibac]](http://www.baw.de/dm/EWisA/FuEVorhaben/Bilder/103018457.jpg)
Im Rahmen einer Studie wird zunächst das Potenzial von Textilbewehrung für die Betoninstandsetzung dargestellt. Auf dieser Basis wird mit ausgewählten Kombinationen von Textilbewehrung und Spritzmörtel deren Eignung für dünnschichtige Betoninstandsetzungsmaßnahmen an Verkehrswasserbauwerken untersucht.
Projektleitung: Westendarp, A. - Injektionen Vorsatzschale
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Durch Laboruntersuchungen und Probeinjektionen an einem Schleusenbauwerk soll die Eignung ausgewählter Injektionsverfahren und -materialien zur zielsicheren Verfüllung von Fehlstellen und Hohlräumen im Übergangsbereich zwischen einer Vorsatzschale aus Mauerwerk und dem dahinter liegenden Kernbeton beurteilt werden.
Projektleitung: Müller, Hilmar - Entwicklung eines Erhaltungsmanagementsystems für die WSV (EMS-WSV)
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Basierend auf den Ergebnissen der Bauwerksinspektion soll der zukünftige Bauwerkszustand prognostiziert und Instandsetzungsmaßnahmen priorisiert werden. Ziel ist es, die optimale Instandhaltungsstrategie für die Bauwerke der WSV zu finden.
Projektleitung: Bödefeld, Jörg - Adiabatische Wärmemessungen an ausgesuchten Betonrezepturen
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Über Vergleichsuntersuchungen an großformatigen Betonwürfeln sollen die quasiadiabatischen Betonkalorimeter der Bundesanstalt für Wasserbau, welche systematisch für Kontrollprüfungen an Betonen für die Neubauvorhaben der WSV genutzt werden, kalibriert werden.
Projektleitung: Müller, Hilmar - Instandsetzungssysteme für alte Wasserbauwerke
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Im Rahmen des Vorhabens wird die Eignung speziell entwickelter Instandsetzungssysteme für bestimmte wasserbauspezifische Anwendungsfälle (schnell erhärtende Materialien für die Instandsetzung unter Betrieb, dünne Ort- oder Spritzbetonschalen auf geringer festen Untergründen) untersucht.
Projektleitung: Reschke Dr., T. - Einfluss von Schalung und Nachbehandlung auf die Dauerhaftigkeit geschalter Betonflächen
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Durch Untersuchungen an großformatigen Probekörpern, deren Seitenflächen unterschiedlich nachbehandelt werden, wird der Frage nach den Auswirkungen von Nachbehandlungsart und Nachbehandlungsdauer auf dauerhaftigkeitsrelevante Betoneigenschaften von massigen Betonbauteilen nachgegangen.
Projektleitung: Spörel, Frank - Empfehlungen zum Pollerzug (Trossenzugansatz) für Binnenschiffsschleusen
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DIN 19703 gibt für den Neubau von Schleusen mit Regelabmessungen Lastannahmen für Poller vor. Deren Größe ist für Schleusen im Bestand häufig ein Problem und kann generell nicht für kleinere Schleusen gelten. Deshalb sollen Trossenzugansätze erarbeitet werden, die möglichst wirklichkeitsnah sind und bei ausreichender Sicherheit auch Wirtschaftlich-keitsaspekte berücksichtigen.
Projektleitung: Meinhold, Wilfried - Klassifizierung stahlwasserbautypischer Kerbdetails
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Bei Stahlwasserbauten (Verschlüssen) treten verschiedentlich geschweißte Kerbdetails auf, die bisher nicht Bestandteil des verfügbaren Regelwerks sind bzw. nicht eindeutig zugeordnet werden können. Zwei dieser stahlwasserbautypischen Konstruktionsformen wurden deshalb numerisch und im Schwingversuch experimentell untersucht.
Projektleitung: Meinhold, Wilfried - Frostwiderstand zementgebundener Baustoffe
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Der Sättigungsgrad des Betons ist neben der Temperaturbeanspruchung die entscheidende Größe für die Intensität einer Frostbeanspruchung. Der Größenordnung des sich in Abhängigkeit der jeweiligen Randbedingungen in der Praxis einstellenden Sättigungsgrades wird durch Bauwerks- und Laboruntersuchungen nachgegangen.
Projektleitung: Westendarp, A.
