HGV – IngenieurNachwuchs 2016: Hybridkonstruktionen in Holz-Granit-Verbundbauweise

In dem Forschungsprojekt soll eine neuartige Holz-Granit-Verbundbauweise (HGV) erforscht werden deren zukünftigen Anwendungsgebiete stark frequentierte Verkehrsflächen in Gebäuden sowie Geh- und Radwegbrücken mit mittleren Spannweiten sein sollen. Die Schwerpunkte innerhalb des Forschungsprojektes liegen in der Entwicklung von Verbindungsmitteln für den Holz-Granit-Verbund und eines statistisch abgesicherten Bemessungskonzept.

Durch die effiziente Kombination der Baustoffe Holz und Granit kann, im Vergleich zu den herkömmlichen Stahl-Beton- oder Holz-Beton-Verbundbauweisen, der Materialverbrauch erheblich reduziert, die Leistungsfähigkeit des Verbundbauteils gesteigert und so ressourcenschonender gebaut werden. Weiterhin besitzt Granit einen hohen Abriebwiderstand, sowie hervorragende Widerstände gegen Frost- und Tausalzbelastungen. Dadurch eignet er sich ausgezeichnet als Deckbelag für Geh- und Radwegbrücken und macht eine regelmäßig zu erneuernde Schutzschicht überflüssig. Dies führt über die Nutzungsdauer zu weniger Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen im Vergleich zu herkömmlichen Bauweisen, wodurch eine Kosteneinsparung erzielt wird. Eine schubfeste Kombination mit Holz bietet sich an, weil dieser Werkstoff ebenfalls tausalzbeständig ist und eine sehr vorteilhafte CO2-Bilanz aufweist. Somit ist die HGV-Bauweise gegenüber den bisherigen Verbundbauweisen in ökonomischer und ökologischer Hinsicht im Vorteil.

Mithilfe von experimentellen kleinformatigen Versuchsreihen und numerischen Simulationen, soll eine effiziente und wirtschaftliche Verbindungsmöglichkeit für den Verbund von Holz und Granit entwickelt werden. Für diese Verbundlösung soll durch weitergehende parametrische Versuche und Simulationen ein Bemessungsmodell für die Anwendung in der Praxis erarbeitet werden. Die gewonnenen Erkenntnisse werden im Anschluss auf die Gesamtverbundkonstruktion übertragen und abschließend in experimentellen Großversuchen verifiziert. Aufbauend auf den Ergebnissen des Forschungsprojektes wird zusätzlich ein Leitfaden erstellt, um dem späteren Anwender eine Hilfestellung bei der Planung und Bemessung von HGV-Bauteilen an die Hand zu geben.