Several laboratory studies and experiments have demonstrated the usability of polymer films filled with electrically conductive filler as piezoresistive material. Applied to adhesives, the glue lines of wood products can achieve multifunctional—thus bonding and piezoresistive/strain sensing—properties. Based on critical load areas in timber constructions, upscaled test setups for simplified load situations were designed, especially with regard to a stress-free electrical contact. In a second step, another upscaling was done to small glulam beams. Based on an experimental test sequence, the piezoresistive reactions as well as the behaviour until failure were analysed. The results show in all cases that a piezoresistive reaction of the multifunctionally bonded specimens was measurable, giving a difference in the extent of relative change. Additionally, measured phenomena like inverse piezoresistive reactions, electrical resistance drift and the absence of a piezoresistive reaction were discussed, based on additional strain analysis by digital image correlation. A model of macroscopic and microscopic strains influencing the piezoresistive reaction of the electrically conductive bond line in wood was used to explain all experimental results. Finally, a first scale-up of piezoresistive bond lines from laboratory samples to glulam beams was possible and successful.
Bauen mit Holz ist im Hinblick auf die klimapolitischen Zielsetzungen Deutschlands zukunftsweisend und unverzichtbar. Brückenbauwerke werden hierzulande jedoch nur selten in Holzbauweise errichtet, da sie aufgrund einiger schlecht geplanter Beispiele unter dem Generalverdacht stehen, nicht dauerhaft zu sein. Daher fordert der Bund in seinen Regelwerken für nahezu alle Holzbrücken eine jährliche Hauptprüfung. Diese Forderung stellt einen erheblichen Wettbewerbsnachteil gegenüber Brücken aus anderen Baustoffen dar, für die nur im sechsjährigen Turnus eine Hauptprüfung vorgeschrieben ist. Um auf der Grundlage belastbarer Messdaten dem Imageverlust der Holzbauweise im Brückenbau zu begegnen, wurden im Forschungsvorhaben Protected Timber Bridges (ProTimB) Langzeitmessungen der Holzfeuchte an neun geschützten Holzbrücken in Deutschland durchgeführt. Über 2,5–6 Jahre wurde die Holzfeuchteentwicklung an Brücken verschiedener Bauarten mit unterschiedlichen kleinklimatischen Randbedingungen aufgezeichnet. Das Ziel der Monitorings war es, die Wirksamkeit eines fachgerechten konstruktiven Holzschutzes aufzuzeigen und den Einfluss eines nahen Gewässers und einer Sprühnebelbeaufschlagung auf die Entwicklung der Holzfeuchte zu untersuchen. Der vorliegende Beitrag fasst die wesentlichen Ergebnisse der Messungen zusammen. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse wird das Erfordernis einer jährlichen Hauptprüfung für geschützte Holzbrücken über Gewässern diskutiert.