Universität Stuttgart – Fakultät Bau- und Umweltingenieurwissenschaften – Institut für Werkstoffe im Bauwesen – Pfaffenwaldring 4 – D-70569 Stuttgart – Hauptberichter: Prof. Dr.-Ing. Prof. h. c. Hans-Wolf Reinhardt – Mitberichter: Prof. Dr.-Ing. Werner Sobek – Tag der mündlichen Prüfung: 11. Dezember 2002 – Die Dissertation stellt dar, dass die Planung und Ausführung von demontablen Massivgebäuden für die Zukunft eine sinnvolle Alternative zu den herkömmlichen Bauverfahren bilden. Dies wird auch dadurch belegt, dass sich die Fachwelt in anderen Ländern intensiv mit der De- und Remontage von Massivgebäuden beschäftigt. – Eignet man sich frühzeitig das benötigte Wissen und die Technologie demontabler Massivgebäude an, bietet sich die Möglichkeit, eine führende Rolle auf diesem Gebiet zu übernehmen. Dabei eröffnen sich sowohl in ökologischer als auch in ökonomischer Hinsicht neue Perspektiven. In der Arbeit wird hierzu ein Konzept untersucht und zur Diskussion gestellt, das Grundlage für die weitere Entwicklung sein kann und Impulse geben soll. – Behandelt wird zunächst nur die Scheibenwirkung von Decken, weil diese erhebliche Anteile an den Betonmassen von Gebäuden haben. Für eine konsequente Demontierbarkeit wird ausschließlich die Verwendung von Fertigteilen vorgesehen, für deren Zusammenwirken die Vorspannung der Fugen angewendet wird. Ein Konstruktionsansatz hierzu wird gezeigt. Die Schubübertragung findet durch Reibung statt. Kraft- und Formschluss werden erreicht, indem die Fugen durch ein weiteres Fertigteil, den so genannten Fugenkern, der aus dem neuen Werkstoff Aluminiumschaum besteht, ergänzt werden. – Die Festigkeit des Al-Schaumes wird von seiner Dichte bestimmt, seine Struktur ermöglicht die plastische Verformbarkeit unter Aufrechterhaltung eines bestimmten Lastniveaus. Reibungsbeiwerte für die Kontaktflächen in den Fugen zur Schubübertragung wurden in der Größe von 0,70 bis 1,00 ermittelt. Den Ergebnissen von Werkstoff- und Fugenscherversuchen folgend, werden die Ergebnisse eines Brandversuchs und von vier Bauteilversuchen in Form von größeren demontablen Scheibenträgern aus Fertigteilen dargestellt. Anhand der Versuche mit Scheibenträgern konnte eine für Deckenscheiben ausreichende Tragfähigkeit und Steifigkeit in Abhängigkeit von der Höhe der Vorspannung sowie von der Dehnsteifigkeit der Fugen und Fugenverbindungen festgestellt werden. Bei den Versuchen wurde zugleich die De- und Remontage durchgeführt und jedes Fertigteil zweimal verwendet. – Alle Versuchsergebnisse bilden die Grundlage für eine nummerische Simulation der Versuche mithilfe der Finiten Element Methode. Zu diesem Zweck wurde ein Modell zur Abbildung der Fuge und des Fugenkerns in Form eines Ersatzsystems entwickelt und sowohl für die Auswertung von Versuchsergebnissen als auch im FE-Modell verwendet. Das wesentliche Verhalten der demontierbaren Scheibenträger konnte in diesem Rahmen sehr zutreffend anhand der Last-Durchbiegungs-Linien wiedergegeben werden. Anschließend wurden weitere Scheiben nummerisch behandelt, für die keine Versuchsergebnisse vorliegen. Gegenstand der Untersuchung war, auf welche Weise die Steifigkeit der Konstruktion zu beeinflussen ist und wie sich das Tragverhalten verändert, wenn in die Scheibe eine Querfuge eingefügt wird. – Al-Schaum und seine Anwendung entspringen der Entwicklung neuer Werkstoffe (siehe beispielsweise das Schwerpunktprogramm 1075 der DFG). Die Herstellungsverfahren erfüllen den halbtechnischen Maßstab, an der großtechnischen Umsetzung wird gearbeitet, um konstant hohe Schaumqualitäten zu reproduzieren. Potenzielle Anwender beteiligen sich an Forschungsprojekten, um die Entwicklung metallischer Schäume voranzutreiben. Das Schäumen von Eisenkohlenstofflegierungen befindet sich ebenfalls in der Entwicklung. – Kontaktadresse: – Dr. Georg Christian Weiß – Dreieich Straße 12 – 63322 Rödermark – E-Mail: gcweiss@onlinehome.de – Dissertation: Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 546, Beuth Verlag, Berlin 2003 –