TY - RPRT A1 - Hothan, Sascha A1 - Häßler, Dustin A1 - Fürst, Richard A1 - Peter, A. A1 - Wöhr, M. A1 - Rohleder, R. T1 - Entwicklung einer europäischen Prüfnorm zur Bestimmung des Feuerwiderstands von Stahlzuggliedern mit reaktiver Brandschutzbeschichtung anhand belasteter Brandprüfungen T1 - Development of a European test standard for the determination of the fire resistance of steel tension members with intumescent fire protection coating based on loaded fire tests N2 - Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ein standardisiertes Prüf- und Bewertungsverfahren zur Bestimmung des Beitrags reaktiver Brandschutzsysteme (RBS) zum Feuerwiderstand von Stahlzuggliedern zu erarbeiten und dieses in ein Entwurfsdokument für eine europäische Prüfnorm zu überführen. Hierzu wurden einerseits bereits vorhandene Erfahrungen und Erkenntnisse genutzt und andererseits mittels Brandversuchen neue Prüfdaten zur Beantwortung bisher offengebliebener Aspekte zum Einfluss der Bauteilorientierung und Profilart erzeugt und ausgewertet. Dadurch wird die prüftechnische Grundlage für eine sichere, zulassungsbasierte Anwendung von reaktiven Brandschutzsystemen auf zugbeanspruchten Stahlbauteilen gelegt und ein einheitliches Sicherheitsniveau etabliert. Der im Rahmen des Forschungsprojektes entwickelte Normentwurf wurde mit den Fachexperten der zuständigen nationalen und europäischen Normungsgremien diskutiert und abgestimmt. Das erarbeitete Prüf- und Auswertungsverfahren basiert auf der Durchführung von Brandversuchen an mechanisch belasteten Stahlzuggliedern mit RBS. Ergänzend sind unbelastete Brandversuche zur Beurteilung des Einflusses der Bauteilorientierung sowie der Eignung bei Schwelbrandbeanspruchung möglich. Die im Projekt durchgeführten experimentellen Untersuchungen liefern die Grundlage für den im Normenentwurf vorgeschlagenen Prüfaufbau der mechanisch belasteten und unbelasteten Brandversuche. Ferner konnte durch die Untersuchungen gezeigt werden, dass sich unter bestimmten Voraussetzungen die Prüfergebnisse von Stahlzuggliedern mit Kreisvollprofil ohne zusätzliche Brandversuche auf entsprechende Zugglieder mit Rechteckvollprofil übertragen lassen. Darüber hinaus konnte belegt werden, dass die Leistungsfähigkeit eines RBS aufgrund unterschiedlicher Bauteilorientierungen abnehmen kann und daher zwingend beim Anwendungsbereich des RBS zu berücksichtigen ist. Hierzu wird ein Temperaturdifferenz-kriterium vorgeschlagen, bei dessen Einhaltung die Wirksamkeit des RBS bei von der horizontalen Referenzorientierung abweichenden Bauteilneigungen noch gleichwertig gegeben ist. Andernfalls bietet der Normenentwurf die Möglichkeit die reduzierte thermische Schutzwirkung des RBS im Assessment zu berücksichtigen. Die Ergebnisse aus dem Forschungsvorhaben wurden bereits auf einem wissenschaftlichen Symposium vorgestellt sowie in einer referierten Fachzeitschrift publiziert. Ferner wurden die Informationen zum Forschungsprojekt und dem Normenentwurf im Rahmen eines Anwenderworkshops interessierten Kreisen zugänglich gemacht. Der im Projekt ausgearbeitete Normenentwurf wird dem zuständigen europäischen Normungsgremien, CEN/TC 127/WG 1, zur Verfügung gestellt und dort zur Abstimmung gestellt. KW - Normung KW - Reaktives Brandschutzsystem KW - Stahl KW - Zugglied KW - Feuerwiderstand KW - Brandversuche PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-569363 SP - 1 EP - 57 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-56936 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Ebell, Gino A1 - Raupach, M. A1 - Sankaran, Shivasarathy A1 - Driessen, C. A1 - Helm, C. T1 - Leistungsfähigkeit von galvanischen und hybriden Anodensystemen für Stahlbetonbauwerke N2 - Die in diesem Forschungsvorhaben untersuchten Anodensysteme sind für die Anwendung als diskrete Anoden im Rahmen einer Installation unter klassischen Aspekten des KKS-B nicht zu verwenden. Alle untersuchten Systeme unterliegen mit der Zeit einer zunehmenden anodischen Hemmung infolge der Bildung von Korrosionsprodukten. Diese erhöhen den Diffusionswiderstand im Phasengrenzbereich und haben dort einen signifikanten Einfluss auf die thermodynamischen Gleichgewichtsbedingungen, infolge derer die Eigenkorrosion über die Zeit ebenfalls abnimmt. Die Installation der Systeme A1, A2 sowie C bei höheren Bauteilfeuchten kann zur Vermeidung des sogenannten Anodenringeffektes verwendet werden. Eine Modellbildung für eine effektive Nutzungsdauer kann unter Hinzuziehung der ermittelten elektrochemischen Parameter nicht zielführend erfolgen. Nutzungsdauern von 1 bis 2 Jahren können grundlegend mit den Anodensystemen A1, A2 und C erreicht werden, hierzu müssen aber ausreichend hohe Bauteilfeuchten gewährleistet werden. Die theoretischen Lebensdauern aus der numerischen Simulation der galvanischen Elemente berücksichtigen eine Änderung der anodischen Teilstromdichte über die Zeit nicht und gehen von ungehemmten, aktiv korrodierenden Anoden aus. Eine Reduktion der Korrosionsaktivität wird äquivalent durch den Anstieg des Polarisationswiderstandes gespiegelt und zeigt, dass die Systeme in ihrer Lebensdauer auf Basis einer zunehmenden, deckschichtbasierten, anodischen Hemmung limitiert sind. Die Bauteilfeuchten haben grundlegend einen signifikanten Einfluss auf die Korrosionsaktivität und die daraus resultierende Effektivität der verbauten Anoden. Der höhere Ladungsumsatz führt jedoch auch zwangsläufig zu einer beschleunigten Deckschichtbildung, was im Umkehrschluss zu einem vorzeitigen Versagen der Anodensystem gegenüber dem Einsatz unter geringeren Bauteilfeuchten führen kann. Auf Basis der Ergebnisse aus den Arbeitspaketen muss festgehalten werden, dass das Ziel des Forschungsvorhabens nur teilweise erreicht wurde. Hybride Anodensysteme, die unter Fremdstrombetrieb agieren, konnten mangels Verfügbarkeit nicht untersucht werden. Einbettmörtel der Hersteller konnten nicht untersucht werden, die pastösen Einbettmittel haben aufgrund der schlechten Performance in Wechselwirkung mit den Anoden keinen Anlass gegeben, diese weitergehenden Untersuchungen zu unterziehen. KW - Korrosion KW - Galvanische Anoden PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-574919 SP - 1 EP - 91 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-57491 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Babutzka, Martin A1 - Zekhnini, Khalid A1 - Seifert, Lando A1 - Le, Quynh Hoa A1 - Grabowski, Sven T1 - Schlussbericht zum Forschungsvorhaben „Verbundvorhaben: "KKS-Gründung" - Korrosionsmonitoring und aktiver kathodischer Korrosionsschutz von Offshore-Gründungsstrukturen - Teilvorhaben: Korrosionsprüfungen im Laborcontainer“ in der Fördermaßnahme „Anwendungsorientierte nichtnukleare FuE im 6. Energieforschungsprogramm“ im Förderbereich „Windenergie“ N2 - Das Ziel des Verbundforschungsvorhabens KKS-Gründung war die Entwicklung eines Monitoringsystems zur Erfassung von Korrosion an Gründungsstrukturen im Labormaßstab. Dafür war eine umfassende Bewertung und Beschreibung korrosionsbeeinflussender Faktoren und der Korrosionssysteme notwendig. Im Vorhaben KKS-Gründung wurde die Gründungsstruktur unterhalb der Wasserlinie betrachtet bis hin zum anaeroben Bereich im Sediment. Insbesondere der Sedimentbereich wurde bisher nur unzureichend betrachtet. Da die komplexen Mechanismen in der Sedimentzone noch nicht ausreichend wissenschaftlich untersucht wurden, mussten Möglichkeiten entwickelt werden, um diese zu bewerten. Im Verbundforschungsvorhaben KKS-Gründung agierte die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) als Forschungsstelle. Die Hauptziele des Teilvorhabens der BAM waren die Bereitstellung einer Messumgebung für das von den Partnern entwickelte Monitoringsystem, die umfassende wissenschaftliche Beschreibung der Korrosionssysteme im Unterwasserbereich und Sediment sowie die Gewinnung von Messdaten zur Verifizierung und Überführung in die Simulation. Als Forschungsstelle war die BAM der Ansprechpartner für die Verbundpartner bei wissenschaftlichen Fragestellungen. Die Hauptziele des Vorhabens wurden erreicht und es wurden grundlegende Erkenntnisse zum Korrosionsverhalten von Offshore-Stahl im Unterwasser und Sedimentbereich gewonnen. Darüber hinaus wurden wichtige Erkenntnisse zum Betrieb eines Laborcontainers und zur Nachstellung von Korrosionssystemen in Meerwasserbecken bei Verwendung von künstlichem Meerwasser und Sand als Sediment gewonnen. Eine Beschreibung und Bewertung der Korrosivität und ablaufender Reaktionen in den einzelnen Belastungszonen wurde mittels elektrochemischer und gravimetrischer Verfahren vorgenommen. KW - Korrosionsschutz KW - KKS KW - Korrosionsmonitoring KW - Offshore-Windenergieanlagen KW - Meerwasser KW - Sediment PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-569252 SP - 1 EP - 74 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-56925 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Lehmann, Jens A1 - Burkert, Andreas A1 - Wagner, Adrian T1 - Innovation und Sicherheit durch Einsatz von Duplexstählen in Straßentunneln - Korrosivität der Atmosphäre in Straßentunneln und Korrosionsbeständigkeit von Standardprüfkörpern aus nichtrostenden Stählen N2 - Nichtrostende Stähle sind in Tunnelbauwerken weitverbreitete Werkstoffe, die für Konstruktionsteile verschiedenster Art häufig verwendet werden. Von einfachen Hilfsbauteilen wie Kabelkanälen bis hin zu komplexen Konstruktionen von Schilderbrücken. Tunnel sind aus Sicht des Korrosionsschutzes sehr speziell und zählen in Mitteleuropa zu den korrosivsten atmosphärischen Umgebungsbedingungen. Grund hierfür ist die Kombination aus hoher Feuchtigkeit, Abgasen der Fahrzeuge (SO2, NOx) und dem winterlichen Streusalzeinsatz (Cl-). Die daraus entstehen-den feuchten Oberflächenfilme sind hochchloridhaltig und weisen durch Reaktionen mit Schwefeldioxid sehr niedrige pH-Werte auf. Durch die in Tunnelbauwerken gleichzeitige fehlende Abwaschung der Oberflächenfilme durch Regenereignisse können sich die Verunreinigungen an vielen Ausstattungsteilen über die Einsatzzeit aufkonzentrieren. Für metallene Bauteile und insbesondere auch für nichtrostende Stähle ist dadurch eine hohe Korrosionsbeanspruchung vorhanden, die bei der Werkstoffauswahl bzw. beim Korrosionsschutz zu berücksichtigen ist. Aufgrund der Gefahr für das Auftreten Spannungsrisskorrosion bei einigen nichtrostenden Stahlsorten in Tunnelatmosphären, sind Regeln für die Werkstoffauswahl in Tunneln aufgestellt worden, die seit vielen Jahrzehnten gültig sind. Diese Regeln waren bis 2015 national in der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Z-30.3-6 für nichtrostende Stähle festgehalten und werden seit 2015 im europäische Regelwerk DIN EN 1993 1 4 (Eurocode 3) verbindlich genormt. In den ZTV-ING für den Straßenbau wird in Abschnitt 4 auf diese Regelwerke Bezug genommen. Die Entwicklungen des nichtrostenden Stahlmarktes in den letzten Jahren, insbesondere für den Bausektor, gehen hin zu den Duplexstählen, da diese aufgrund ihres legierungsspezifisch abgesenkten Nickelgehaltes häufig kostengünstiger als die vergleichbaren Austenite sind. Neben vorteilhaften mechanisch-technologischen Eigenschaften, wie zum Beispiel höhere Festigkeiten, weisen sie zudem auch ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeiten auf. Hierzu wurden zahlreiche Studien und Forschungsarbeiten durchgeführt, die diese Vorteile bekräftigen konnten. In Tunnelanwendungen sind Duplexstähle bislang wenig untersucht und deren Korrosionsverhalten kann in dieser speziellen Atmosphäre daher nur bedingt eingeschätzt werden. Das Forschungsprojekt soll diese Erkenntnislücke schließen und durch eine breit angelegte Parameterstudie Duplexstähle für Tunnelanwendungen qualifizieren. Dafür wurden die Korrosionsbedingungen in den Tunneln umfassend untersucht, die Korrosivität der Tunnelatmosphäre anhand normativer Regelwerke beschrieben und dem Korrosionszustand der Prüfkörper aus nichtrostenden Stählen gegenübergestellt. KW - Korrosion KW - Tunnel KW - Spannungsrisskorrosion KW - nichtrostender Stahl PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-607222 N1 - BAM Aktenzeichen: VH 7604 SP - 1 EP - 50 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-60722 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Seifert, Lando A1 - Philipp, M. A1 - Ebell, Gino A1 - Moersch, J. A1 - Müller, Thoralf T1 - Gemeinsamer Schlussbericht zum Forschungsvorhaben - Entwicklung eines neuen Prüfverfahrens zur Beurteilung der Spannungsrisskorrosionsempfindlichkeit von Spannstählen für den Spannbetonbau N2 - Für die Sicherheit von Spannbetonbauwerken ist eine Empfindlichkeitsprüfung von Spannstahlprodukten gegenüber der wasserstoffinduzierten Spannungsrisskorrosion zwingend erforderlich. Die derzeitig normativ festgelegten Prüfmethoden nach DIN EN ISO 15630-3 zeigen nachweislich Schwächen hinsichtlich der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse und erschweren damit die eindeutige Bewertung der Empfindlichkeit. Ziel des Forschungsvorhabens der Förderinitiative WIPANO des BMWK war es, die Prüfmethode hinsichtlich der Reproduzierbarkeit und Aussagesicherheit zu verbessern. Im Projekt wurden durch materialseitige, elektrolytische und verfahrenstechnische Parameteränderungen konstante und reproduzierbare Prüfbedingungen geschaffen. Dies ermöglichte eine eindeutige Differenzierung zwischen Gut- und Schlechtprodukten. Innerhalb des Projekts wurde ein Ringversuch initiiert, welcher die Anwendbarkeit und Reproduzierbarkeit der neuen Prüfmethode bestätigte. Das neue Prüfverfahren wurde hinsichtlich der Anwendbarkeit für das Spannstahlerzeugnis Draht evaluiert. Ein entsprechender Normentwurf mit einem Vorschlag für ein Konformitätskriterium dieser Erzeugnisse wurde dem zuständigen ISO-Gremium präsentiert und zur Abstimmung überlassen. Nach aktueller Rückmeldung seitens des Gremiums wird der Normentwurf den Eingang in den informativen Anhang der Prüfnorm finden, dies könnte den Weg für eine Spiegelung auf europäischer und nationaler Normungsebene ebnen. KW - Spannstahl KW - Spannungsrisskorrosion KW - ISO 15630-3 KW - Wasserstoff KW - Permeationsmessung KW - WIPANO PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-577922 DO - https://doi.org/10.26272/opus4-57792 SP - 1 EP - 106 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-57792 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Seifert, Lando A1 - Philipp, Markus A1 - Ebell, Gino A1 - Moersch, Jörg A1 - Müller, Thoralf T1 - Final report on WIPANO research project - A new test method for evaluating prestressing steels' susceptibility to stress corrosion cracking N2 - For the safety of prestressed concrete structures, a test of prestressing steel products for hydrogen-induced stress corrosion cracking is mandatory. The current standardized test methods according to DIN EN ISO 15630-3 have proven deficiencies concerning the reproducibility of the results and thus make it difficult to assess the susceptibility clearly. The WIPANO research project funded by BMWK aimed to improve the test method regarding reproducibility and reliability of results. The project created constant and reproducible test conditions by modifying material, electrolyte, and process parameters. This allowed a clear differentiation between good and bad products. As part of the project, a round robin test was initiated to confirm the applicability and reproducibility of the new test method. The new test method was evaluated for its applicability to the prestressing steel product wire. A draft standard with a proposed conformity criterion for these products was submitted to the responsible ISO committee for approval. According to the current feedback from the committee, the draft standard will be included in the informative annex of the testing standard, which could pave the way for mirroring at European and national standardization levels. KW - Prestressing steels KW - ISO 15630-3 KW - Hydrogen-induced stress corrosion cracking KW - Brittle fracture PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-581269 DO - https://doi.org/10.26272/opus4-58126 N1 - Funding source: Federal Ministry of Economic Affairs and Climate Action (BMWK), 11019 Berlin; FKZ: 03TNH019A/B/D SP - 1 EP - 106 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-58126 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Dauda, Risikat Oladoyin A1 - Reitz, Judith A1 - Misselwitz, Philipp A1 - Bassioni, Ghada A1 - Olonade, Kolawole Adisa A1 - van Damme, Henri A1 - Marangu, Josep Mwiti A1 - Dias Toledo Filho, Romildo A1 - Stürwald, Simone A1 - Schiewer, Gesine Leonore A1 - Hanein, Theodore A1 - Boru, Zamzam Bonaya A1 - Christensen, Randi A1 - Mack Vergara, Yazmin Lisbeth A1 - Hoelzel, Fabienne A1 - Apollo, Buregyeya A1 - Kyarisiima, Hope A1 - Thiedeitz, Mareike A1 - Suraneni, Prannoy A1 - Lorenz, Werner A1 - Osmani, Mohamed A1 - Lesutis, Gediminas A1 - Hanhausen, Rosa A1 - Lehmann, Steffen A1 - Madundo, Mariam Marco A1 - Bader, Vera Simone A1 - Rashdi, Rabia A1 - Landrou, Gnanli A1 - Hafez, Hisham A1 - Howe, Lindsay A1 - Kamashanju, Kabibi Charles A1 - Mohtashami, Nazanin A1 - Opoku, Richard Addo A1 - Erhahon-Nanna, Aisosa A1 - Mellinghoff, Zanele ED - Schmidt, Wolfram ED - Kamashanju, Kabibi Charles ED - Dauda, Risikat Oladoyin ED - Reitz, Judith ED - Misselwitz, Philipp T1 - Renewable, low-carbon materials and (infra)structures for inclusive and equitable human habitat - A position paper derived from the ReLive Habitat Scoping Workshop in August 2025 at the Xplanatorium in Hannover N2 - In order to create sustainable lifestyles and societies in the long term, sustainability goals must be balanced in terms of the environment, the economy and society. However, these targets are sometimes in conflict with each other and cannot be balanced without compromise. Today, the sustainability debate focuses primarily on balancing environmental/climate and economic targets. Social aspects tend to play a marginal role in the debate. This is also the case in the construction industry, which contributes significantly to global energy consumption and high grey and operational CO2 emissions worldwide. For this reason, research and politics have focused intensively in recent decades on ways to reduce climate emissions while maintaining economic efficiency. Historically, the focus in construction has been on structural safety. The classic credo in engineering was ‘more is more’. In the context of the climate debate, however, ‘less is more’ often applies, so that engineers and architects today face an economic conflict of objectives between the classic requirements for failure probability and the requirements for sustainable, resource-saving construction, which calls for completely new, much more holistic approaches to material development and structural design. The aim here is to build in a way that is both economical and climate-friendly without compromising structural safety, which is already a complex undertaking. However, the influence of the use of materials, architecture and construction technology on social aspects is often given much less consideration in the sustainability debate, even though enormous population growth and urbanisation processes are expected in the future, particularly in developing economic areas. This inevitably requires a stronger focus on the socio-economic aspects of construction, especially since, in contrast to many current metropolises, many conurbations in these regions will emerge in areas that are not yet densely populated. This provides freedom for innovative concepts that avoid the mistakes of the past and can consider all aspects of sustainability as largely equal. This freedom enables construction methods and urban concepts that use renewable, circular, local materials to create adaptable, accessible and liveable structures that are equitable, inclusive and fair for society. This position paper deals with the socio-economic footprint of materials and buildings. It was compiled by an interdisciplinary group of international experts and attempts to develop approaches for effective socio-economic life cycle analysis using similar concepts to those used in environmental life cycle analysis of products and buildings. In contrast to economic analyses or environmental life cycle assessments, which can work with reasonably available and clearly defined units to develop indicators, it is often impossible to determine units for socio-economic indicators, data is more difficult to obtain and there is a lack of benchmarks. During the discussions, a number of relevant parameters were developed, which can provide clearly quantifiable indicators for socio economic effects. These are related to largely available economic and employment data and consider the distribution of project contracts during implementation and the employment figures associated with project implementation. Particularly in the implementation of large-scale projects involving international investors and financial institutions, ‘(green) compliance value extractivism’ effects can occur, whereby partners from the donor countries are given preference over local project partners. This fraction of the loan flow directly abroad and can no longer serve the local economy to grow. This results in economic follow-up costs, even with lower project costs, which can promote social injustices. The higher the proportion of local companies and employees at engineering levels, the more fairly the construction project serves the local economy. T2 - ReLive Habitat-Scoping-Workshop: Renewable, Low-carbon Materials and (Infra-)structures for Inclusive and Equitable Human Habitat CY - Hannover, Germany DA - 13.08.2025 KW - Socio-economic footprint KW - Life cycle analysis KW - Sustainability KW - Urbanisation KW - Low carbon materials KW - Low carbon structures KW - Human habitat KW - Inclusiveness PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-654742 DO - https://doi.org/10.26272/opus4-65474 VL - 2026 SP - i EP - 24 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-65474 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -