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Fachthemen<br />
DOI: 10.1002/best.200900058<br />
Peter Schießl<br />
Till Felix Mayer<br />
Lebensdauermanagement von Stahlbetonbauwerken<br />
Dem Lebensdauermanagement von Infrastrukturbauwerken<br />
kommt vor dem Hintergrund knapper Ressourcen eine steigende<br />
Bedeutung zu. In diesem Beitrag werden die wesentlichen Bausteine<br />
eines modernen Lebensdauermanagementsystems für<br />
Stahlbetonbauwerke vorgestellt. Zentrales Element ist eine Lebensdauerbemessung,<br />
die in Abhängigkeit von den maßgebenden<br />
Schädigungsmechanismen mit unterschiedlichen Detaillierungsgraden<br />
durchgeführt werden kann. Dies ermöglicht eine<br />
Ausnutzung von Optimierungspotentialen durch Rezepturoptimierung<br />
und Bindemittelwahl. Durch geeignete Methoden während<br />
der Ausführung und nach Fertigstellung kann die tatsächliche<br />
Qualität kontrolliert werden. Die Ergebnisse der Untersuchungen<br />
während der Planungs- und Ausführungsphase werden in einem<br />
Geburtszertifikat zusammengefasst, das die Grundlage für den<br />
Wartungsplan bildet. Die Ergebnisse der Inspektionen werden<br />
herangezogen, um die Prognose der Zustandsentwicklung während<br />
der Nutzung kontinuierlich zuzuschärfen.<br />
Life Cycle Management of Concrete Structures<br />
On the background of scarce public resources, life cycle management<br />
of infrastructure systems has gained increasing importance.<br />
This paper presents the core components of a state-ofthe-art<br />
life cycle management system for reinforced concrete<br />
structures. A service life design is one of the key elements. Depending<br />
on the governing deterioration mechanisms, it can be<br />
carried out on different levels of detail and thus enables an optimisation<br />
of durability by means of optimised concrete composition<br />
and choice of binder. Quality control tools during construction<br />
and after completion allow for an assessment of the actual<br />
quality. The results of the design and construction stage are then<br />
summarised in a so-called birth certificate which forms the basis<br />
for future inspection and maintenance planning. The results of<br />
the inspection again can be used to update the original service<br />
life design throughout the service life of the structure.<br />
1 Einführung<br />
Die Instandsetzung von Schäden an Infrastrukturbauwerken<br />
im Bundesfernstraßennetz, die durch eine unzureichende<br />
Dimensionierung der Betondeckung, ungeeignete<br />
Baustoffwahl oder mangelhafte Berücksichtigung der tatsächlichen<br />
Umwelteinwirkungen hervorgerufen werden,<br />
verursacht jährliche Kosten von mehr als <strong>25</strong>0 Mio. Euro<br />
[1]. Trotz der übergeordneten Bedeutung, die der Dauerhaftigkeit<br />
von Bauwerken in diesem Zusammenhang zukommt,<br />
erfolgte die Dauerhaftigkeitsbemessung im Rahmen<br />
der Planung bisher ausschließlich auf Grundlage empirischer<br />
„deemed-to-satisfy“-Ansätze. Die Entwicklung<br />
von Lebensdauerbemessungsmodellen erlaubt heute eine<br />
Dauerhaftigkeitsbemessung für die maßgebenden Schädigungsmechanismen<br />
unter Berücksichtigung wirklichkeitsnaher<br />
Kennwerte für den Bauteilwiderstand gegenüber<br />
Umwelteinwirkungen und quantifizierter Einwirkungskennwerte<br />
[2]. Die Widerstandskennwerte können anhand<br />
von Eignungsprüfungen bestimmt und ihre Einhaltung<br />
während der Bauphase durch laufende Qualitätskontrollen<br />
und im Rahmen der Abnahme am fertig gestellten<br />
Bauwerk überprüft werden. Die Ergebnisse der Qualitätskontrollen<br />
können gemeinsam mit den Resultaten aus<br />
Bauwerksinspektionen während der Nutzung, die Aufschluss<br />
über die Wechselwirkungen zwischen Bauwerk<br />
und realen Umwelteinwirkungen geben, herangezogen<br />
werden, um die ursprüngliche Lebensdauerbemessung<br />
laufend zu aktualisieren und zu verbessern.<br />
Lebensdauerbemessung, Qualitätskontrolle während<br />
der Ausführung und zyklische Zustandserfassungen während<br />
der Nutzung stellen gemeinsam mit Planungswerkzeugen<br />
für Schutz- und Instandsetzungsmaßnahmen die<br />
zentralen Elemente moderner Lebensdauermanagementsysteme<br />
(LDMS) für Stahlbetonbauwerke dar [3], Bild 1.<br />
Derartige LDMS bieten erhebliche Optimierungspotentiale<br />
beim Entwurf und Betrieb von Stahlbetonbauwerken<br />
und sind somit ein wesentliches Element des Nachhaltigen<br />
Bauens mit Beton. Die zentralen Bausteine eines derartigen<br />
Lebensdauermanagementsystems werden im Folgenden<br />
beschrieben.<br />
2 Bausteine eines Lebensdauermanagementsystems<br />
2.1 Übersicht<br />
LDMS finden vorwiegend für anspruchsvolle Bauwerke<br />
mit langen Nutzungsdauern Anwendung, die dauerhaftigkeitsrelevanten<br />
Umwelteinwirkungen ausgesetzt sind. Die<br />
Bausteine eines LDMS werden erstmals in der Richtlinie<br />
GruNaBau („Grundlagen des Nachhaltigen Bauens mit<br />
Beton“) des DAfStb definiert, die sich derzeit noch im<br />
Entwurf befindet [4]. Im Einzelnen sind dies:<br />
– Lebensdauerbemessung<br />
– erweiterte Eignungsprüfungen zur Bestimmung dauerhaftigkeitsrelevanter<br />
Kenngrößen der vorgesehenen<br />
Baustoffe<br />
© 2009 Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin · Beton- und Stahlbetonbau 104 (2009), Heft 11<br />
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