01.03.2014 Aufrufe

KONGRESSUNTERLAGEN | PROCEEDINGS - Bft-international.com

KONGRESSUNTERLAGEN | PROCEEDINGS - Bft-international.com

KONGRESSUNTERLAGEN | PROCEEDINGS - Bft-international.com

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.

<strong>KONGRESSUNTERLAGEN</strong> | <strong>PROCEEDINGS</strong><br />

Werte schaffen | Creating value


Vol. 79<br />

Concrete Plant + Precast Technology<br />

Betonwerk + Fertigteiltechnik<br />

Holistic design through prefabrication<br />

Ganzheitliche Planung durch Vorfertigung<br />

PRECAST ELEMENT PRODUCTION 242<br />

Kloster Dalheim, Lichtenau-Dalheim<br />

Architekten: PFEIFFER . ELLERMANN . PRECKEL GmbH, Münster<br />

231<br />

NEWS → Short facts<br />

Winery building made of lightweight concrete<br />

Winzerhalle aus Leichtbeton<br />

251<br />

EDP → Reinforcement planning<br />

Computer-aided reinforcement planning<br />

Rechnergestützte Bewehrungsplanung<br />

SERVICE → Products<br />

264<br />

Wet-cast for concrete slabs with a small<br />

contour width<br />

Wet Cast-Formen für Betonplatten mit<br />

geringer Konturenstärke


HALFEN_HDB+ETA_bauing_185x270_D_dez12.indd 1 18.12.2012 09:24:05<br />

Ein weiterer Stern<br />

für ganz Europa.<br />

HALFEN HDB: Die Dübelleiste mit ETA-Zulassung, CE-zertifiziert.<br />

NEU!<br />

ETA für HALFEN<br />

HDB Dübelleiste!<br />

Auf der Baustelle eingebaute HALFEN<br />

Dübelleisten.<br />

Als erster Hersteller können wir für<br />

die HALFEN HDB Dübelleiste jetzt<br />

die Europäische Technische Zulassung<br />

(ETA) anbieten. Daraus ergeben sich<br />

für Sie folgende Vorteile:<br />

▪ Eurocode konforme Bemessung nach<br />

dem aktuellen Stand der Technik<br />

▪ Einheitliche Bemessungsregeln,<br />

gültig in 30 Ländern<br />

▪ Höhere Tragfähigkeit in Flachdecken<br />

▪ Durchstanzbemessung von Einzelfundamenten<br />

und Bodenplatten<br />

explizit geregelt<br />

▪ An ETA angepasste Software und<br />

Technische Informationen zur<br />

HALFEN HDB Dübelleiste ab<br />

sofort verfügbar<br />

Viele Argumente, ein Fazit:<br />

Die Produkte von HALFEN bedeuten<br />

Sicherheit, Qualität und Schutz –<br />

für Sie und Ihr Unternehmen.<br />

Montage der HALFEN HDB Dübelleisten.<br />

HALFEN Vertriebsgesellschaft mbH • Technischer Innendienst • Tel.: 02173/970-9031 • info@halfen.de • www.halfen.de


Kongressunterlagen ← VORWORTE<br />

AUTHOR<br />

Harald Sommer<br />

President of the Baden-Württemberg Association of<br />

Concrete and Precast Plants e. V.<br />

Präsident des Fachverbands Beton- und Fertigteilwerke<br />

Baden-Württemberg e. V.<br />

BetonTage – we create future value<br />

BetonTage – Wir schaffen die Werte der Zukunft<br />

Dear BetonTage attendees,<br />

In the past year of 2012, we have seen satisfactory trends in revenue<br />

and capacity utilization in many areas of the German construction<br />

industry. The concrete products and precast sector has<br />

benefited as well, even more so because its high-quality concrete<br />

and precast products are particularly durable and create value that<br />

lasts for decades, thus enabling a solid return on invested capital<br />

even at times of crisis. The concept of “Betongold” (“concrete<br />

gold”) has be<strong>com</strong>e very <strong>com</strong>mon in German-speaking countries,<br />

emphasizing the material’s long-lasting nature and sound investment<br />

returns, and the public is very positive about this notion<br />

used for the material manufactured by our industry.<br />

In 2013 again, the BetonTage congress will be driving innovation<br />

in the field of concrete technology whilst referring to a large<br />

number of practical examples. This is the only event where so<br />

many researchers, entrepreneurs, designers and users of <strong>com</strong>plete<br />

concrete solutions <strong>com</strong>e together. We benefit from the ideas of our<br />

market partners but also from the architects’ creative approach to<br />

using our material that provides virtually endless options.<br />

For this reason, the BetonTage congress is not only a major<br />

continuing training opportunity for manufacturers but also the<br />

key industry event to promote concrete, our building material that<br />

we will continue to shift to ever-higher levels in a joint effort.<br />

I look forward to three inspiring congress days and invite all of<br />

you to engage in a lively dialogue.<br />

Liebe Gäste der BetonTage,<br />

das vergangene Jahr 2012 hat in Deutschland in vielen Bereichen der<br />

Bauwirtschaft befriedigende Umsätze und Auslastungen gebracht.<br />

Die Betonwaren- und Betonfertigteilindustrie hat davon ebenso profitiert,<br />

hat sie doch mit ihrem Baustoff Beton ein besonders langlebiges<br />

und qualitätsvolles Produkt zu bieten, das auf Jahrzehnte<br />

hinaus Werte schafft, die auch in Krisenzeiten eine gute Substanzsicherung<br />

des eingesetzten Kapitals ermöglichen. Der Begriff vom<br />

„Betongold“ macht die Runde und wird in der Bevölkerung positiv<br />

mit unserem Baustoff verbunden.<br />

Die BetonTage sind auch 2013 der Innovationstreiber der Betontechnologie<br />

und der praktizierten Beispiele. Nur hier treffen sich in so<br />

konzentrierter Form die Forscher, Unternehmer, Planer und Verwender<br />

systemischer Lösungen in Beton. Wir gewinnen durch die Ideen<br />

unserer Marktpartner, aber auch durch den kreativen Umgang der<br />

Architekten mit unserem Baustoff der unendlichen Möglichkeiten.<br />

Die BetonTage sind deshalb nicht nur die erste Weiterbildungsadresse<br />

für die Hersteller, sie sind auch der zentrale Branchentreff<br />

für Beton, unseren Baustoff, den wir gemeinsam immer weiter nach<br />

vorne bringen können.<br />

Ich freue mich auf drei spannende Tage und lade alle ein, den<br />

Dialog zu pflegen.<br />

<br />

Yours sincerely,<br />

Ihr<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 1


Kloster Dalheim, Lichtenau-Dalheim<br />

Architekten: PFEIFFER . ELLERMANN . PRECKEL GmbH, Münster<br />

76 PLENUM 2<br />

PLENUM 2<br />

Free trade of goods and quality made in<br />

Germany – Guest country United Kingdom<br />

Freier Warenverkehr und deutsche Qualität –<br />

Gastland Großbritannien<br />

01 FOREWORD<br />

VORWORT<br />

08 PANEL 1<br />

PODIUM 1<br />

Application-oriented research for concrete<br />

Anwendungsgerechte Forschung für Beton<br />

26 PANEL 2<br />

PODIUM 2<br />

Road, landscape and garden construction<br />

Straßen-, Landschafts- und Gartenbau<br />

42 PANEL 3<br />

PODIUM 3<br />

Structural precast construction 1:<br />

Built examples, technical concepts<br />

Konstruktiver Fertigteilbau 1:<br />

Gebaute Beispiele, technische Konzeptionen<br />

62 PANEL 4<br />

PODIUM 4<br />

Economy and law<br />

Wirtschaft und Recht<br />

82 PANEL 5<br />

PODIUM 5<br />

From research to practice<br />

Von der Forschung zur Praxis<br />

100 PANEL 6<br />

PODIUM 6<br />

Structural precast construction 2:<br />

Innovative technical solutions - from layout<br />

to realization<br />

Konstruktiver Fertigteilbau 2:<br />

Innovative technische Lösungen - vom Entwurf<br />

zur Umsetzung<br />

116 PANEL 7<br />

PODIUM 7<br />

Lightweight concrete<br />

Leichtbeton<br />

132 PANEL 8<br />

PODIUM 8<br />

Cast stone<br />

Betonwerkstein<br />

NEWS<br />

NACHRICHTEN<br />

231 Short facts<br />

Kurzmeldungen<br />

EVENTS<br />

VERANSTALTUNGEN<br />

260 Calendar of events<br />

Veranstaltungskalender<br />

PRECAST ELEMENT PRODUCTION<br />

FERTIGTEILHERSTELLUNG<br />

241 Notes<br />

Für Sie notiert<br />

Project report<br />

Objektbericht<br />

242 Holistic design through prefabrication<br />

Ganzheitliche Planung durch Vorfertigung<br />

248 Products<br />

Produkte<br />

EDP<br />

EDV<br />

250 Notes<br />

Für Sie notiert<br />

Reinforcement planning<br />

Bewehrungsplanung<br />

251 Computer-aided reinforcement planning<br />

Rechnergestützte Bewehrungsplanung<br />

259 Products<br />

Produkte<br />

Reverent restoration:<br />

The smooth feel of Heidelberger<br />

Beton´s Easycrete exposed<br />

concrete contrasts well with the<br />

rough stone walls of the Dalheim<br />

Monastery Foundation,<br />

LWL - State Museum for<br />

Monasteries (Germany).<br />

Respektvolle Restaurierung:<br />

Die glatte Haptik des Sichtbetons,<br />

ausgeführt mit Easycrete von<br />

Heidelberger Beton, passt als<br />

Kontrast zu den groben Steinmauern<br />

der Stiftung Kloster Dalheim,<br />

LWL- Landesmuseum für<br />

Klosterkultur.<br />

BFT INTERNATIONAL 02·2013<br />

231<br />

NEWS → Short facts<br />

Vol. 79<br />

Concrete Plant + Precast Technology<br />

Betonwerk + Fertigteiltechnik<br />

Holistic design through prefabrication<br />

Ganzheitliche Planung durch Vorfertigung<br />

PRECAST ELEMENT PRODUCTION 242<br />

Winery building made of lightweight concrete<br />

SERVICE → Products<br />

Winzerhalle aus Leichtbeton<br />

251<br />

EDP → Reinforcement planning<br />

Computer-aided reinforcement planning<br />

Rechnergestützte Bewehrungsplanung<br />

264<br />

Wet-cast for concrete slabs with a small<br />

contour width<br />

Wet Cast-Formen für Betonplatten mit<br />

geringer Konturenstärke<br />

2 BFT INTERNATIONAL 02·2013


142 PANEL 9<br />

PODIUM 9<br />

Part A: New regulations for design and<br />

realization of concrete buildings<br />

Teil A: Die neue Regelwerksituation für Planung<br />

und Realisierung von Betonbauwerken<br />

Part B: DBV focal topic: building construction<br />

in order to “DIN EN 13670: 2011-03 – Ausführung<br />

von Tragwerken aus Beton”<br />

Teil B: DBV-Schwerpunktthema: Bauausführung<br />

nach der neuen DIN EN 13670: 2011-03 –<br />

Ausführung von Tragwerken aus Beton<br />

168 PANEL 10<br />

PODIUM 10<br />

Concrete in Structural Engineering<br />

Beton in der Tragwerksplanung<br />

180 PANEL 11<br />

PODIUM 11<br />

Pipeline construction and drainage technology<br />

Rohrleitungsbau und Entwässerungstechnik<br />

Der High-Tech-Zement zur<br />

Reduktion von Luftschadstoffen<br />

HeidelbergCement hat mit TioCem einen Zement entwickelt,<br />

der Luftschadstoffe wirksam abbauen kann.<br />

TioCem mit TX Active ® -Label reduziert Luftschadstoffe<br />

und sorgt damit dafür, dass aus Betonflächen umweltaktive<br />

Bereiche werden.<br />

Weitere Informationen unter:<br />

www.heidelbergcement.de/tiocem<br />

194 PANEL 12<br />

PODIUM 12<br />

Small wastewater treatment systems<br />

Kleinkläranlagen<br />

205 EXHIBITORS LIST<br />

AUSSTELLERVERZEICHNIS<br />

SERVICE<br />

262 Products<br />

Produkte<br />

266 In Germany<br />

In Deutschland<br />

268 Patents<br />

Patente<br />

272 Imprint<br />

Impressum<br />

EDITORIAL · REDAKTION<br />

ADVERTISING · ANZEIGEN<br />

Fax +49 5241 80 941 14<br />

Christian Jahn<br />

+49 5241 80-89363<br />

christian.jahn@bauverlag.de<br />

Fax +49 5241 80 606 60<br />

Jens Maurus<br />

+49 5241 80-89278<br />

jens.maurus@bauverlag.de<br />

Andrea Krabbe<br />

+49 5241 80-89393<br />

andrea.krabbe@bauverlag.de<br />

www.heidelbergcement.de<br />

ECHT. STARK. GRÜN.<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 3


FOREWORD → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Ing. Klaus Pöllath<br />

Chairman of the German Society for Concrete and Construction<br />

Technology/Vice President Technique of the Federation of the German<br />

Construction Industry<br />

Vorsitzender des Deutschen Beton- und Bautechnik-Vereins E.V./Vizepräsident<br />

Technik des Hauptverbandes der Deutschen<br />

Bauindustrie e.V.<br />

Creating and preserving value – together, sustainably<br />

Werte schaffen und schützen – miteinander und nachhaltig!<br />

Appreciation results in added value. “Combining these two aspects<br />

is the secret of the success of top-performing organizations,” says<br />

Prof. Ulrich Hemel, of the Institute for Social Strategy in Laichingen.<br />

The 57 th edition of Europe’s largest congress of the concrete<br />

and precast industries reflects this trend in this year’s tag line of<br />

“Creating value”. Value, and values, are sought-after again!<br />

The construction industry has again <strong>com</strong>e to appreciate the<br />

old craftsman’s ethic and “Prussian virtues” that are at the very<br />

heart of quality “Made in Germany”. Values such as honesty, reliability,<br />

responsibility and courage provide guidance to both our<br />

employees and customers. They instill trust and create the basis<br />

for good business. Guiding principles such as sustainability, social<br />

<strong>com</strong>mitment and partnership define <strong>com</strong>mon objectives and add<br />

value. Working in a spirit of partnership saves costs, enhances<br />

motivation and promotes innovation. Motivated people who are<br />

fascinated by concrete and its wide range of possible uses will also<br />

succeed in attracting and retaining customers. The Federation of<br />

the German Construction Industry has adopted the motto of “Creating<br />

value – preserving value” to promote a value-driven mindset<br />

and related activities across the entire supply chain of construction.<br />

In doing so, we are <strong>com</strong>mitted to ensuring fairness and legal<br />

<strong>com</strong>pliance, preserving our environment, upholding high quality<br />

standards in construction, providing training in skilled occupations<br />

to young people, and enabling all employees to participate in<br />

continuing training activities.<br />

With its high-profile technical program and exhibition showcasing<br />

the supplier, engineering and software industries, the BetonTage<br />

congress provides an outstanding opportunity to share<br />

views and values, to develop feasible solutions, and to create value<br />

in a spirit of mutual respect and partnership.<br />

Wertschätzung bringt Wertschöpfung. „Beides zu kombinieren ist das<br />

Geheimnis der leistungsfähigsten Organisationen“, sagt Prof. Ulrich<br />

Hemel vom Institut für Sozialstrategie in Laichingen. Europas größter<br />

Fachkongress der Beton- und Fertigteilindustrie gibt mit dem Motto<br />

der 57. BetonTage „Werte schaffen“ diesen Trend wieder. Werte sind<br />

wieder modern!<br />

Die Bauwirtschaft besinnt sich auf die Bedeutung der alten Handwerkerehre<br />

und auf die preußischen Tugenden als wesentliche Bestandteile<br />

des Gütesiegels „Made in Germany“. Werte wie Ehrlichkeit,<br />

Zuverlässigkeit, Verantwortungsbewusstsein und Mut geben sowohl<br />

unseren Mitarbeitern als auch unseren Kunden Orientierung. Sie<br />

schaffen Vertrauen und damit die Basis für gute Geschäfte. Werte<br />

wie Nachhaltigkeit, soziales Engagement und Partnerschaft setzen<br />

gemeinsame Ziele und schaffen einen Mehrwert. Partnerschaftliches<br />

Arbeiten spart Kosten, steigert die Motivation und fördert die Innovation.<br />

Motivierte Mitarbeiter, die vom Werkstoff Beton und seinen<br />

vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten überzeugt sind, werden auch<br />

die Kunden davon begeistern. Unter dem Motto „Werte schaffen –<br />

Werte schützen“ bekennt sich der Hauptverband der Deutschen Bauindustrie<br />

stellvertretend für die gesamte Wertschöpfungskette Bau<br />

zu einem werteorientierten Denken und Handeln. Das beinhaltet die<br />

Verpflichtung zu Fairness und Gesetzestreue, zum Erhalt einer intakten<br />

Umwelt, zur Sicherung einer hohen Bauqualität, zur qualifizierten<br />

Ausbildung von Jugendlichen und zur steten Weiterbildung<br />

aller Mitarbeiter.<br />

Die BetonTage mit ihrem hochkarätigen Fachprogramm und<br />

ihrer Informationsausstellung der Zuliefer-, Maschinen- und Softwareindustrie<br />

bieten eine hervorragende Möglichkeit, sich gemeinsam<br />

und partnerschaftlich über Wertvorstellungen auszutauschen,<br />

alltagstaugliche Umsetzungsmöglichkeiten zu entwickeln und damit<br />

Werte zu schaffen.<br />

4 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← VORWORTE<br />

AUTHOR<br />

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schnell<br />

Chairman of the German Committee for Structural Concrete, Berlin<br />

Vorsitzender Deutscher Ausschuss für Stahlbeton e. V., Berlin<br />

Creating value<br />

Werte schaffen<br />

Ladies and gentlemen, dear congress attendees,<br />

On 5 December 2012, famous Brazilian architect Oscar Niemeyer<br />

died at the age of almost 105. He concentrated almost exclusively<br />

on reinforced concrete at a very early stage and designed futuristic,<br />

plastic buildings using this material that featured soft, distinctly<br />

curvilinear contours but also a balanced relationship between<br />

open space and cubature. These are buildings of inestimable value!<br />

Niemeyer’s audacious, unconventional designs laid the foundation<br />

for his reputation as one of the most pre-eminent proponents and<br />

innovators of architectural Modernism. Reportedly he once quoted<br />

Heidegger, the philosopher, who said that “reason is the enemy of<br />

imagination”, thus clearly setting himself apart from the theme of<br />

reason that was at the very heart of the Bauhaus. Niemeyer once<br />

referred to this building material that shaped an entire century by<br />

saying: “Concrete is capable of touching the soul very deeply.” It’s<br />

all about what we make of it, after all.<br />

Those colleagues in the industry who work with concrete should<br />

use Niemeyer’s motto as a piece of motivation for their daily work,<br />

for it is undisputed that concrete will continue to play its dominating<br />

role due to its performance and availability, thus making an<br />

outstanding contribution to creating value and “touching the soul”.<br />

All attendees of the 57 th BetonTage enjoy a particularly motivating<br />

congress environment where they get first-hand information and<br />

insights into the state of the art of concrete engineering − in both<br />

research and practice. At the same time, the size and reputation of<br />

this event provide participants with the unique opportunity to share<br />

their views on latest trends and advancements with a wide range of<br />

industry experts. I wish all attendees new insights and inspiration,<br />

and the organizers every success in running the event.<br />

Sehr geehrte Damen und Herren, liebe Tagungsteilnehmer,<br />

Am 5. Dezember 2012 verstarb der berühmte brasilianische Architekt<br />

Oscar Niemeyer im Alter von fast 105 Jahren. Niemeyer setzte<br />

früh nahezu ausschließlich auf Stahlbeton als Werkstoff und kreierte<br />

damit futuristische und plastische Gebäude mit kurvenreichen,<br />

weichen Konturen, denen dabei stets ein ausgewogenes Verhältnis<br />

zwischen freiem Raum und Volumen innewohnt. Eben Bauwerke von<br />

unschätzbarem Wert! Seine kühnen und unkonventionellen Entwürfe<br />

begründeten seinen Ruf als einer der wichtigsten Vertreter und Erneuerer<br />

der architektonischen Moderne. „Die Vernunft ist die Feindin<br />

der Einbildungskraft“, soll Niemeyer den Philosophen Heidegger<br />

einmal zitiert und sich damit deutlich vom Leitmotiv der Vernunft<br />

des Bauhauses abgesetzt haben. Zu dem Jahrhundertwerkstoff sagte<br />

Niemeyer einst: „Beton kann tiefe Gemütsbewegungen hervorrufen“.<br />

Es kommt eben drauf an, was man draus macht.<br />

Für die Kolleginnen und Kollegen in der Branche, die sich mit dem<br />

Baustoff auseinandersetzen, sollte das Motto von Niemeyer Ansporn in<br />

der täglichen Arbeit sein, steht doch außer Frage, dass Beton aufgrund<br />

seiner Leistungsfähigkeit und Verfügbarkeit heute und auch in Zukunft<br />

eine dominierende Rolle spielen und damit einen außerordentlichen<br />

Beitrag zur Wertschöpfung und „Gemütsbewegung“ leisten wird. Den<br />

Teilnehmern an den 57. BetonTagen wird als Motivation hierzu in<br />

kompetenter Form Wissen über den aktuellen Stand der Betontechnik<br />

in Forschung und Anwendung vermittelt. Gleichzeitig erhalten die<br />

Teilnehmer die aufgrund der Größe und der Reputation der Veranstaltung<br />

einzigartige Gelegenheit, sich mit vielen unterschiedlichen Experten<br />

der Branche über die neuen Entwicklungen auszutauschen. Allen<br />

Teilnehmern wünsche ich viel Freude bei der Wissensmehrung und den<br />

Veranstaltern viel Erfolg bei der Durchführung.<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 5


FOREWORD → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Patrick Declerck<br />

President of the Bureau International du Béton Manufacturé (BIBM)<br />

Präsident des Bureau International du Béton Manufacturé (BIBM)<br />

Creating value<br />

Werte schaffen<br />

Dear friends, Dear colleagues,<br />

I would love to tell you that this year will be the breakthrough for<br />

our industry following the past years’ depression; I would love<br />

to tell you that projections are flourishing and that this year will<br />

bring revolutionary changes. But instead of trying to convince you<br />

of the contrary of our expectations, I would like to draw your attention<br />

to the real driving factors which can help us over<strong>com</strong>e bad<br />

market conditions.<br />

Even though we don’t want to hear it, Europe is indeed facing<br />

a tough economic situation for this year. Despite the fact that the<br />

crisis began four years ago, projections for the future are still not<br />

promising; we all hope to enjoy a better year than the forecasts<br />

indicate.<br />

Inter-market and internal market <strong>com</strong>petition is growing, and<br />

our industry is bound to <strong>com</strong>ply with a growing amount of new<br />

legislation and rules. In the time of this prolonged depression,<br />

Europe must, more than ever, pull together and work in close cooperation<br />

to remain a market leader.<br />

What we need to remember is how to give value to ourselves.<br />

Doing “business as usual”, trying only “to survive” is clearly not<br />

a solution. If we don’t dare invest in new solutions and technologies<br />

in order to gain a bigger portion of the proverbial “pie”, our<br />

industry will be left behind.<br />

As the President of BIBM (the Federation of the European Precast<br />

Concrete Industry), representing the European precast industry, I call<br />

upon you to look beyond tomorrow and to invest in the future. New<br />

rules and market conditions around “sustainability” and the “green<br />

economy” must be an advantage for us, rather than a barrier.<br />

Concrete has all the characteristics to be considered sustainable<br />

and it <strong>com</strong>plies with all the three pillars of sustainability. Concrete is<br />

durable, fire and earthquake safe, has excellent thermal properties, it<br />

is recyclable, reusable, easy to repair and it has a <strong>com</strong>petitive price.<br />

In order to ensure our place in the finishing line, we must work<br />

together, rather than falling apart.<br />

Liebe Freunde, liebe Kolleginnen und Kollegen,<br />

gern würde ich Ihnen vermitteln, dass dieses Jahr nach der Rezession der<br />

vergangenen Jahre den Durchbruch für unsere Branche bringt, dass die<br />

Prognosen optimistisch ausfallen und dass es in diesem Jahr zu revolutionären<br />

Veränderungen kommen wird. Statt aber den Versuch zu unternehmen,<br />

Sie vom Gegenteil unserer Erwartungen zu überzeugen, möchte ich<br />

Ihre Aufmerksamkeit auf die tatsächlichen Kräfte lenken, die uns bei der<br />

Überwindung nachteiliger Marktbedingungen unterstützen können.<br />

Selbst wenn wir es nicht hören wollen: Europa ist in diesem Jahr mit<br />

einer schwierigen wirtschaftlichen Lage konfrontiert. Noch immer sind die<br />

Prognosen nicht vielversprechend. Wir hoffen auf ein besseres Jahr als in<br />

den Vorhersagen angekündigt.<br />

Sowohl im Markt als auch marktübergreifend wird der Wettbewerb intensiver,<br />

und unsere Branche muss eine zunehmende Zahl an gesetzlichen<br />

Vorschriften und Regeln erfüllen. Während der anhaltenden Rezession<br />

muss Europa mehr denn je an einem Strang ziehen und zusammenarbeiten,<br />

um seine Marktführerschaft zu behaupten. Dabei müssen wir uns<br />

daran erinnern, wie wir uns selbst einen Wert beimessen. Einfach so weiterzumachen<br />

wie bisher und um das reine Überleben zu kämpfen, ist keine<br />

Lösung. Wenn wir es nicht wagen, in neue Lösungen und Technologien zu<br />

investieren, um uns einen größeren Teil vom sprichwörtlichen „Kuchen“<br />

zu sichern, wird unsere Branche den Anschluss verpassen.<br />

Als Präsident des BIBM (Vereinigung der europäischen Betonfertigteilindustrie)<br />

und Vertreter der europäischen Fertigteilindustrie appelliere<br />

ich an Sie: Blicken Sie über das Morgen hinaus und investieren<br />

Sie in die Zukunft. Neue Vorschriften und Marktbedingungen rund um<br />

die Schwerpunkte Nachhaltigkeit und ökologisches Wirtschaften müssen<br />

wir für uns als Vorteil und nicht als Hindernis begreifen.<br />

Beton verfügt über alle Eigenschaften, die ihn zu einem nachhaltigen<br />

Baustoff machen, und entspricht dabei allen drei Säulen der Nachhaltigkeit.<br />

Er ist dauerhaft, feuer- und erdbebensicher, weist hervorragende<br />

thermische Eigenschaften auf, ist recyclingfähig, wiederverwertbar, einfach<br />

instandzusetzen und zu konkurrenzfähigen Preisen verfügbar.<br />

Um uns diesen Spitzenplatz zu sichern, müssen wir zusammenarbeiten<br />

und uns nicht voneinander trennen lassen.<br />

6 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← VORWORTE<br />

AUTHOR<br />

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Harald S. Müller<br />

Deputy President of the International Federation for Structural<br />

Concrete (fib), Lausanne, Switzerland<br />

Vizepräsident der International Federation for Structural Concrete (fib),<br />

Lausanne, Schweiz<br />

Creating value – taking responsibility<br />

Werte schaffen – Verantwortung wahrnehmen!<br />

Ladies and gentlemen, dear colleagues!<br />

Any construction activity creates both tangible and intangible<br />

value. In and of itself, this work must be linked to critical questions<br />

that we need to confront ourselves with. For it is concrete, our<br />

building material, that lends a permanent shape and appearance to<br />

our built environment that our descendants should also be able to<br />

enjoy and appreciate. Also, construction work itself consumes an<br />

enormous amount of resources. As a rough estimate, about 40% of<br />

global material flows and 40% of global energy consumption result<br />

from construction activities. These figures also clearly illustrate the<br />

responsibility associated with building, with creating value.<br />

The BetonTage congress in Ulm – as the unrivaled industry forum<br />

of today – succeeds in “creating value” year after year. Enormous<br />

intangible value is generated by the effort the organizers are<br />

making to bring together all partners in concrete construction and<br />

to provide them with the platform of this annual event to present<br />

and discuss new ideas and visions – in an amicable atmosphere,<br />

despite the size of this congress.<br />

We also create value by capturing our knowledge and expertise<br />

in rules, elaborating codes and guidelines without which efficient<br />

and safe construction would not be possible under real-life<br />

conditions. For instance, within the fib, which I am representing<br />

at this congress, Model Codes are being drafted as the basis for<br />

European and national standards. The newly issued fib Model Code<br />

2010, for example, considers the entire life cycle of reinforced concrete<br />

structures, including their raw materials, design, construction,<br />

maintenance, improvement and demolition. This cycle is<br />

consistent with a sustainable approach to building with concrete.<br />

Creating value – let us work on this together whilst taking<br />

full responsibility for our actions. And there is no other venue in<br />

Germany than the BetonTage congress in Neu-Ulm where to better<br />

reflect upon our work and to identify appropriate solutions. On<br />

this note, I would like to thank the organizers of the 2013 Beton-<br />

Tage edition and congratulate them on the outstanding program<br />

they have prepared. I wish the event every success.<br />

Sehr geehrte Damen und Herren, liebe Kolleginnen und Kollegen,<br />

Mit dem Bauen werden gleichermaßen materielle wie ideelle Werte<br />

geschaffen. Dieses Tun muss aus seiner Bedeutung heraus von selbstkritischen<br />

Fragen begleitet sein. Denn mit unserem Baustoff Beton<br />

verleihen wir der bebauten Welt eine dauerhafte Gestalt, die auch<br />

von unseren Nachkommen noch als positiv empfunden werden sollte.<br />

Zudem ist das Bauen selbst mit einem enormen Ressourcenverbrauch<br />

verbunden. Grob geschätzt resultieren rund 40 % der Massenströme<br />

und 40 % des Energieverbrauchs weltweit aus baulichen Aktivitäten.<br />

Diese Zahlen machen auch die Verantwortung deutlich, die mit dem<br />

Bauen, also dem Schaffen von Werten, einhergeht.<br />

„Werte schaffen“ gelingt alljährlich den Ulmer BetonTagen, die<br />

zu einem einzigartigen Branchentreff geworden sind. Das Bestreben<br />

der Veranstalter, alle Partner der Betonbauweise zusammenzuführen<br />

und ihnen alljährlich ein Forum zu bieten, in dem neue Ideen und<br />

Visionen in einer gewissen familiären Atmosphäre – trotz der Größe<br />

der Veranstaltung – präsentiert und ausgetauscht werden können,<br />

schafft einen immensen ideellen Wert.<br />

Werte entstehen auch dadurch, dass wir unser Wissen in Regeln<br />

fassen, also Normen und Richtlinien erarbeiten, ohne die in der Praxis<br />

ein effizientes und sicheres Bauen nicht möglich wäre. Im fib,<br />

welche ich hier vertrete, entstehen zum Beispiel Model Codes, die ihrerseits<br />

die Vorlage für europäische und nationale Regelwerke bilden.<br />

Und gerade der neu herausgegebene fib Model Code 2010 betrachtet<br />

Stahlbetonkonstruktionen in ihrem gesamten Lebenszyklus, von den<br />

Ausgangsstoffen über die Bemessung, Konstruktion, Erhaltung und<br />

Ertüchtigung bis hin zum Rückbau. Dieser Kreislauf trägt dem Leitbild<br />

einer nachhaltigen Betonbauweise Rechnung.<br />

Werte schaffen – lassen Sie uns das gemeinsam und in voller Verantwortung<br />

für unser Handeln tun. Und nirgendwo in Deutschland können<br />

wir dieses Handeln besser reflektieren und hierfür nach geeigneten<br />

Wegen suchen als während der BetonTage in Neu-Ulm. In diesem Sinne<br />

möchte ich mich bei den Organisatoren der BetonTage 2013 bedanken<br />

und ihnen gleichzeitig zu einem hervorragend gelungenen Programm<br />

gratulieren. Ich wünsche der Veranstaltung einen erfolgreichen Verlauf.<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 7


PANEL 1 → Proceedings<br />

MODERATION<br />

Prof. Dr.-Ing. Harald Garrecht, Universität Stuttgart<br />

Harald.Garrecht@mpa.uni-stuttgart.de<br />

Geb. 1957; Studium des Bauingenieurwesens an der Universität Karlsruhe; 1985-1992 Wissenschaftlicher Mitarbeiter<br />

am Institut für Massivbau und Baustofftechnologie der Universität Karlsruhe; 1992 Promotion; 1992-1998 Oberingenieur<br />

in der Abteilung Baustofftechnologie des genannten Instituts; 1998 Professur für Baustoffe, Bauphysik<br />

und Baukonstruktion an der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft; 2006-2012 Professur für Werkstoffe<br />

im Bauwesen an der Technischen Universität Darmstadt am Institut für Massivbau; seit 2012 Professur für Werkstoffe<br />

im Bauwesen am Institut für Werkstoffe im Bauwesen und Wissenschaftlicher Direktor an der Materialprüfungsanstalt<br />

MPA der Universität Stuttgart<br />

Day 1: Tuesday, 5 th February 2013<br />

Tag 1: Dienstag, 5. Februar 2013<br />

Application-oriented research for concrete<br />

Anwendungsgerechte Forschung für Beton<br />

Page<br />

Seite<br />

Title<br />

Titel<br />

10<br />

13<br />

15<br />

17<br />

20<br />

23<br />

Minimized use of materials in concrete construction – Form follows force<br />

Materialminimiertes Bauen mit Beton - Form follows force<br />

Prof. Dr.-Ing. Manfred Curbach, Silke Scheerer<br />

Calcined clays in modern construction materials - Fundamentals and application potentials<br />

Calcinierte Tone in modernen Baustoffen - Grundlagen und Anwendungspotenziale<br />

Prof. Dr.-Ing. Horst-Michael Ludwig, M.Sc. André Trümer<br />

Highly ductile concrete with short fibers – Theoretical foundations and practical examples<br />

Hochduktiler Beton mit Kurzfasern - Theoretische Grundlagen und Anwendungsbeispiele<br />

Prof. Dr.-Ing. Viktor Mechtcherine<br />

High-performance concretes – Research for new markets<br />

Hochleistungsbetone - Forschung für neue Märkte<br />

Dr. rer. nat. Josef Strunge, Dipl.-Ing. Thomas Deuse , Frank Parker<br />

Applying rheology-based mixing process management to produce high-performance concretes<br />

to specification<br />

Zielsichere Herstellung von Hochleistungsbetonen durch rheologiegestützte Mischprozessführung<br />

Prof. Dr.-Ing. Harald Garrecht, Dr.-Ing. Christian Baumert<br />

New limitations and concepts – The sustainable concrete of the future<br />

Neue Grenzen und Konzepte - Der nachhaltige Beton der Zukunft<br />

Prof. Dr.-Ing. Harald S. Müller, Dr.-Ing. Michael Haist<br />

8 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


One Room House –<br />

mit Baustoffen von<br />

HeidelbergCement<br />

www.heidelbergcement.de<br />

One Room House, Esslingen<br />

Bräuning Architekten, Esslingen<br />

ECHT. STARK. GRÜN.


PANEL 1 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach, Technische Universität Dresden<br />

manfred.curbach@tu-dresden.de<br />

Geb. 1956 in Dortmund; 1977-1982 Studium des Bauingenieurwesens an der Universität Dortmund; 1987 Promotion<br />

an der Universität Karlsruhe; seit 1994 Universitätsprofessor (C4), Inhaber des Lehrstuhls für Massivbau der TU<br />

Dresden und Direktor des Instituts für Massivbau; 2002-2008 Mitglied des Senats der DFG; 2004-2012 Vorsitzender<br />

des engeren Vorstands des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb); 2006-2010 Prorektor für<br />

Universitätsplanung; seit 2010 Leiter der Deutschen Delegation (Head of Delegation) des Internationalen Beton-<br />

Verbandes fib (fédération <strong>international</strong>e du béton); seit 2012 Fachkollegiat der DFG<br />

Minimized use of materials in concrete construction<br />

Form follows force<br />

Materialminimiertes Bauen mit Beton<br />

Form follows force<br />

1 → Concretes tailored to various<br />

applications: standard concrete,<br />

UHPC, high-strength lightweight<br />

concrete, infra-lightweight concrete<br />

(applying a mix design developed<br />

by Prof. Schlaich et al., Berlin<br />

University of Technology)<br />

Für verschiedene Anwendungszwecke<br />

maßgeschneiderte Betone:<br />

Normalbeton, UHPC, hochfester<br />

Leichtbeton, Infraleichtbeton (nach<br />

einer Rezeptur von Prof. Schlaich et<br />

al., TU Berlin)<br />

Solid concrete structures determine our life<br />

Contemporary life just can’t do without concrete buildings and<br />

structures. Nothing would be possible without our built environment:<br />

living, working, transport, <strong>com</strong>munications, utilities. For<br />

many of these applications, non-reinforced or reinforced concrete<br />

has turned out to be the best-suited building material. It is easy to<br />

produce, <strong>com</strong>es at a low cost, and is robust and moldable. Concrete<br />

buildings with true aesthetic appeal were constructed as early as<br />

more than 100 years ago. Yet we all know that, over time, many<br />

projects have been implemented that gave a negative image to<br />

concrete, as proven by terms such as “concrete jungle” or, in German,<br />

“Betonkopf” (literally, “concrete head”, denoting a die-hard<br />

reactionary or hardliner). There are many reasons for this trend,<br />

including:<br />

»»<br />

After the reinforced concrete construction began its triumphal<br />

march, building material costs decreased but labor expenses<br />

increased. Italian engineer Pier Luigi Nervi still had giant falseworks<br />

erected [1] to build his wide-span structural frameworks.<br />

This labor-intensive approach would no longer be affordable<br />

nowadays. In contrast, we are investing less time in conceiving<br />

material- and resource-saving solutions today.<br />

»»<br />

The demand for buildings and structures was particularly high<br />

after the end of the Second World War, which is why automation<br />

and industrialization were crucial to satisfy it. Precast<br />

Massive Bauwerke aus Beton bestimmen unser Leben<br />

Betonbauwerke sind aus unserem heutigen Leben nicht wegzudenken.<br />

Wohnen, Arbeiten, Verkehr, Kommunikation, Versorgung – nichts ist<br />

ohne Gebautes möglich. Unbewehrter oder bewehrter Beton ist dabei<br />

in sehr vielen Fällen der am meisten geeignete Baustoff. Er ist einfach<br />

herzustellen, preiswert, robust & formbar. Schon vor mehr als<br />

100 Jahren wurden sehr ästhetische Betonbauwerke errichtet. Jeder<br />

weiß aber, dass im Laufe der Zeit auch vieles umgesetzt wurde, das<br />

dem Baustoff Beton ein negatives Image bescherte und sich in Begriffen<br />

wie „Betonwüste“ oder „Betonkopf“ eingeprägt hat. Die Gründe<br />

hierfür sind vielfältig, nur einige seien kurz genannt:<br />

»»<br />

Seit die Stahlbetonbauweise ihren Siegeszug antrat, sanken die<br />

Kosten für Baumaterial, die für Arbeitszeit stiegen hingegen an.<br />

Der italienische Ingenieur Nervi ließ noch riesige Lehrgerüste<br />

errichten [1], um seine weit gespannten Tragwerke zu verwirklichen.<br />

Heute wäre dieser Arbeitsaufwand nicht mehr bezahlbar.<br />

Dafür verwendet man heute weniger Zeit darauf, materialsparende<br />

und damit ressourcenschonende Lösungen zu finden.<br />

»»<br />

Gerade nach dem Zweiten Weltkrieg war der Bedarf an Bauwerken<br />

enorm. Dieser konnte nur durch Automatisierung und Industrialisierung<br />

gedeckt werden. Die Fertigteilbauweise bot viele<br />

Vorteile, wie z. B. die Witterungsunabhängigkeit. Sie trug aber<br />

auch oft zur Monotonie neu gebauter Stadtviertel bei.<br />

»»<br />

Zeitweilige Trends in der Architektur, z. B. der Brutalismus, inspi-<br />

10 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 1<br />

AUTHOR<br />

Silke Scheerer, Technische Universität Dresden<br />

silke.scheerer@tu-dresden.de<br />

Geb. 1973 in Dresden; 1993-1999 Studium des Bauingenieurwesens mit Vertiefung Konstruktiver Ingenieurbau an<br />

der TU Dresden; seit 1999 Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Massivbau, TU Dresden; 2009 Promotion<br />

an der TU Dresden; seit 2010 Geschäftsführende Oberingenieurin am Institut für Massivbau, TU Dresden<br />

construction provided a large number of benefits, including its<br />

independence of weather conditions. On the other hand, it often<br />

contributed to the monotony of newly built neighborhoods.<br />

»»<br />

Passing trends in architecture, such as brutalism, inspired the<br />

construction of buildings that we would consider to be unacceptable<br />

from an aesthetic point of view, and that have nothing<br />

at all to do with material-efficient construction.<br />

»»<br />

Finally, rigid codes and standards or inappropriate design<br />

methods make it difficult to implement new ideas or to use<br />

innovative materials or structural solutions.<br />

It is obvious that this situation is less than satisfactory, which<br />

is why researchers of various disciplines joined forces, in 2009,<br />

to initiate a related priority program, which received a positive<br />

vote from the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG; German<br />

Research Foundation) and was subsequently launched.<br />

rierten zu Gebäuden, die heute als unästhetisch empfunden werden<br />

und die definitiv nichts mit materialeffizientem Bauen zu<br />

tun haben.<br />

»»<br />

Nicht zuletzt erschweren starre Normen oder ungeeignete Bemessungsverfahren<br />

die Verwirklichung neuer Ideen oder den Einsatz<br />

innovativer Materialien oder Konstruktionslösungen.<br />

Dieser Zustand ist natürlich nicht befriedigend, weshalb sich 2009<br />

Forscher verschiedener Fachrichtungen zusammenfanden, um ein<br />

entsprechendes Schwerpunktprogramm zu initiieren, welches von<br />

der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) positiv begutachtet<br />

und eingerichtet wurde.<br />

Munich<br />

Flexible Gitterträgerfertigung just-in-time<br />

VGA Versa – unser Know-how ist Ihr Vorteil<br />

Munich (Germany)<br />

Stand 303/402<br />

Hall C3<br />

Die VGA Versa dient der fl exiblen Fertigung von Gitterträgern und produziert Ihre Aufträge<br />

just-in-time und mit automatischer Höhenverstellung.<br />

WE FORM YOUR WIRE<br />

Schwerpunktprogramm (SPP) 1542 – Leicht Bauen mit Beton<br />

Im Rahmen dieses SPP 1542 werden derzeit 17 verschiedene Teilprojekte<br />

nach dem Grundsatz „form follows force“ bearbeitet. Die vielfälwww.progress-m.<strong>com</strong><br />

Progress Maschinen & Automation AG - I-39042 Brixen (BZ) - Julius-Durst-Str.100 - Tel. +39 0472 979 100 - Fax +39 0472 979 200 - info@progress-m.<strong>com</strong>


PANEL 1 → Proceedings<br />

2 → Potentials for the use of various<br />

types of reinforcement shown<br />

for textile reinforced concrete, according<br />

to [3]<br />

a) Reinforced concrete<br />

Stahlbeton<br />

b) Textile reinforcedconcrete<br />

Textilbeton<br />

Potenzial beim Einsatz unterschiedlicher<br />

Bewehrungen, hier am Beispiel<br />

des Textilbetons, nach [3]<br />

c = Several<br />

centimetres<br />

Mehrere<br />

Zentimeter<br />

Decimetres/<br />

meters<br />

Dezimeter/<br />

Meter<br />

c = Several<br />

centimetres<br />

Einige<br />

Zentimeter<br />

Centimetres<br />

Zentimeter<br />

Priority program 1542 – Lightweight construction<br />

with concrete<br />

Priority program 1542 currently includes work on 17 different<br />

sub-projects that apply the “form follows force” principle. The<br />

wide array of associated topics was divided into five work groups<br />

that partially overlap and <strong>com</strong>plement each other. Almost all projects<br />

consider the application and <strong>com</strong>bination of various types of<br />

concrete and reinforcing materials, with the aim to take advantage<br />

of their favorable properties in a targeted manner. Figs. 1 and 2<br />

demonstrate how enormously wide the range has be<strong>com</strong>e up to<br />

this point. The work groups primarily dealing with structural <strong>com</strong>ponents<br />

are conceiving new approaches to designing bar-shaped,<br />

planar or curvilinear <strong>com</strong>ponents. Research being conducted for<br />

linear <strong>com</strong>ponents, for example, includes work on optimizing the<br />

shape of columns used in conventional building construction according<br />

to force flow (Technische Universität Dresden), hollow columns<br />

with a bamboo-like structure (Braunschweig University of<br />

Technology) and pressure and tension rod for spatial framework<br />

(Munich University of Technology). Another key research area is<br />

thus the joining and connection of structural <strong>com</strong>ponents. In this<br />

field, too, the priority program en<strong>com</strong>passes the development of<br />

methods, technologies and verification procedures, such as for<br />

gluing (Kaiserslautern University of Technology & Fraunhofer Institute<br />

for Industrial Mathematics) or for designing UHPC frame<br />

nodes (Braunschweig University of Technology).<br />

Free forms that follow force – to make this idea <strong>com</strong>e true, innovative<br />

manufacturing methods must be conceived and implemented.<br />

Promising approaches in this area include adaptive formwork<br />

whose facings are designed to be adjustable in real time using<br />

sensors in order to <strong>com</strong>pensate, for example, deformation of the<br />

formwork that occurs as a result of the concrete’s own weight or<br />

due to fresh concrete pressure. At any rate, the geometry of the<br />

finished structural <strong>com</strong>ponent should correspond to its original<br />

design. In this field, projects are being pursued in Stuttgart and at<br />

the Darmstadt and Ostwestfalen-Lippe Universities of Applied Sciences.<br />

For more information and an overview of projects, involved<br />

researchers and publications, please visit the website of priority<br />

program 1542 [2].<br />

tigen Themen wurden in fünf, sich teilweise überschneidenden und oft<br />

ergänzenden Arbeitsgruppen konzentriert. Gemeinsam ist nahezu allen<br />

Projekten die Verwendung und vor allem die Kombination verschiedenster<br />

Betone und Bewehrungsmaterialien, um sie zielgerichtet entsprechend<br />

ihrer positiven Eigenschaften einzusetzen. Die heute schon<br />

vorhandene Bandbreite ist enorm, wie Abb. 1 und Abb. 2 zeigen. In den<br />

bauteilorientierten Arbeitsgruppen wird an neuen Ansätzen für stabund<br />

flächenförmige oder gekrümmte Bauelemente gearbeitet. Bei den<br />

eindimensionalen Bauteilen reichen die Forschungsansätze beispielsweise<br />

von der Formoptimierung nach dem Kraftfluss für Stützen des<br />

üblichen Hochbaus (TU Dresden), über Hohlstützen nach dem Vorbild<br />

des Bambus (TU Braunschweig) bis hin zu Druck- und Zugstäben für<br />

Raumfachwerke (TU München). Ein weiterer Forschungsschwerpunkt<br />

muss demzufolge das Fügen und Verbinden von Elementen sein. Auch<br />

hierzu werden im SPP Methoden, Technologien und Berechnungsverfahren<br />

entwickelt, bspw. zum Kleben (TU & Fraunhofer Institut für<br />

Techno- und Wirtschaftsmathematik Kaiserslautern) oder zu Stabwerkknoten<br />

aus UHPC (TU Braunschweig).<br />

Freie Formen nach dem Kraftfluss – soll diese Idee Wirklichkeit<br />

werden, müssen innovative Herstellungsmethoden erdacht und verwirklicht<br />

werden. Vielversprechend sind hier beispielsweise die Ideen<br />

zu adaptiven Schalungen, deren Schalhäute mit Hilfe von Sensoren<br />

in Echtzeit so nachgeregelt werden sollen, um beispielweise Verformungen<br />

der Schalhaut infolge des Eigengewichts des Betons oder<br />

seines Frischbetondrucks ausgleichen zu können, damit das endgültige<br />

Bauteil hinsichtlich seiner Geometrie dem ursprünglich entworfenen<br />

entspricht. Beispielhaft seien hier die Projekte in Stuttgart und<br />

an den Hochschulen Darmstadt & Ostwestfalen-Lippe genannt. Weiterführende<br />

Informationen und eine Übersicht zu Projekten, beteiligten<br />

Forschern und Veröffentlichungen sind auf der Homepage des<br />

SPP 1542 zu finden [2].<br />

REFERENCES · LITERATUR<br />

[1] Tullia Iori: Pier Luigi Nervi. Milano: Motta Architettura, 2009<br />

[2] Homepage des SPP 1542: http://spp1542.tu-dresden.de/<br />

[3] Jesse, F.; Curbach, M.: Verstärken mit Textilbeton. In: Bergmeister, K.; Fingerloos, F.; Wörner J.-D. (Hrsg.): Beton-Kalender 2010. Berlin:<br />

Ernst & Sohn, 2009, 457-565<br />

12 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 1<br />

AUTHOR<br />

Prof. Dr.-Ing. Horst-Michael Ludwig; Bauhaus-Universität Weimar<br />

horst-michael.ludwig@uni-weimar.de<br />

Geb. 1962; 1984-1989 Studium der Baustoffverfahrenstechnik an der Hochschule für Architektur und Bauwesen<br />

Weimar; 1989-1996 Wissenschaftlicher Assistent an der Hochschule Weimar; 1996 Promotion; 1996-2008 Gesamtlaborleiter<br />

bei der Schwenk Zement KG, Karlstadt; 2001-2008 Leiter Forschung und Entwicklung der gesamten<br />

Schwenk-Gruppe; 2002-2008 Geschäftsführer der ZEMBET Entwicklungsgesellschaft mbH; 2008-2009 Head of Research/Development<br />

and Innovation bei der Heidelberger Cement AG, Leimen; 2008-2009 FH-Würzburg-Schweinfurt;<br />

seit 2009 Professor und Direktor des F. A. Finger-Institutes für Baustoffkunde an der Bauhaus-Universität<br />

Weimar<br />

Calcined clays in modern construction materials<br />

– Fundamentals and application potentials<br />

Calcinierte Tone in modernen Baustoffen<br />

– Grundlagen und Anwendungspotenziale<br />

→ 1 Scanning electron microscopic<br />

image of the pozzolanic reaction of<br />

metakaoline (solubilized particles<br />

above) in strength-building C-S-H<br />

phases<br />

Rasterelektronenmikroskopische<br />

Aufnahme der puzzolanischen Reaktion<br />

von Metakaolin (angelöster Partikel<br />

oben) in festigkeitsbildende<br />

C-S-H-Phasen<br />

The use of calcined clays as additions in mortars and concretes<br />

goes back to antiquity. In the context of current sustainability<br />

discussions – as well as due to the increasingly greater demands<br />

placed on the technical performance of modern construction materials<br />

– calcined clays are increasingly <strong>com</strong>ing again into the focus<br />

of interest. Here, three main areas of applications have be<strong>com</strong>e<br />

apparent:<br />

a) Use as additions to concrete<br />

b) Use as principal constituent in Portland <strong>com</strong>posite cements<br />

c) Use as alumo-siliceous constituent in geopolymer<br />

While the use of geopolymers in the construction industry is restricted<br />

to special areas of applications, there is considerable application<br />

potential for calcined clays in the first two areas of applications.<br />

Calcination is a prerequisite for using clays for the applications<br />

named above and/or for a pozzolanic reactivity of the clays. For<br />

this purpose, the inert clay minerals are converted into a largely<br />

amorphous phase. The temperatures required to achieve this depend<br />

on the individual clays. For kaolinite, for example, 600°C<br />

to 700°C are sufficient, while montmorillonite and illite require<br />

temperatures of above 800°C and 900°C, respectively. The clays,<br />

following optimal calcination, are able to react pozzolanic in cementitious<br />

systems and to form, using calcium hydroxide, additional<br />

strength-building C-S-H or C-A-S-H phases (Fig. 1). Noncalcined<br />

clays exhibit no pozzolanic reactivity whatsoever and are,<br />

due to their special crystalline layer structure and the associated<br />

negative effects on concrete properties (frost resistance, resistance<br />

Die Nutzung von gebrannten Tonen als Zusatzstoff in Mörteln und<br />

altertümlichen Betonen reicht bis in die Antike zurück. Vor dem Hintergrund<br />

der aktuellen Nachhaltigkeitsdiskussion aber auch aufgrund<br />

der gestiegenen Anforderungen an die technische Leistungsfähigkeit<br />

moderner Baustoffe rücken calcinierte Tone gerade in jüngster Zeit<br />

wieder stärker in den Blickpunkt des Interesses. Dabei können drei<br />

Hauptanwendungsbereiche detektiert werden:<br />

a) Einsatz als Betonzusatzstoff<br />

b) Einsatz als Hauptbestandteil in Portlandkompositzementen<br />

c) Einsatz als alumosilicatische Komponente in Geopolymer-Systemen<br />

Während der Einsatz von Geopolymeren im Bauwesen auf spezielle<br />

Anwendungsbereiche begrenzt bleibt, ergibt sich innerhalb der<br />

ersten beiden Einsatzfelder ein erhebliches Anwendungspotenzial für<br />

calcinierte Tone.<br />

Voraussetzung für die Nutzung von Tonen in den genannten Einsatzfeldern<br />

bzw. für eine puzzolanische Reaktivität der Tone ist deren<br />

Calcinierung. Dabei werden die zunächst inerten Tonminerale in eine<br />

weitgehend amorphe Phase umgewandelt, wobei für die verschiedenen<br />

Tone unterschiedliche Temperaturen notwendig sind. So sind<br />

für Kaolinit 600°C bis 700°C ausreichend, während Montmorillonit<br />

und Illit Temperaturen von über 800°C bzw. 900°C benötigen. Nach<br />

einer optimalen Calcinierung sind die Tone in der Lage, in zementären<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 13


PANEL 1 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

M.Sc. André Trümer; Bauhaus-Universität Weimar<br />

andre.truemer@uni-weimar.de<br />

Geb. 1985; 2005-2011 Studium des Bauingenieurwesens an der Bauhaus-Universität Weimar (Vertiefung Baustoffe<br />

und Sanierung), Abschluss als Master of Science (M.Sc.); seit 2011 wissenschaftlicher Mitarbeiter am F. A. Finger-<br />

Institut für Baustoffkunde der Bauhaus-Universität Weimar<br />

→ 2 Development of<br />

<strong>com</strong>pressive strength<br />

according to EN 196-1<br />

of Portland cement<br />

CEM I 42,5 R and various<br />

<strong>com</strong>posite cements<br />

with 70% CEM I<br />

42,5 R and 30% calcined<br />

clay and/or<br />

quartz powder.<br />

Druckfestigkeitsentwicklung<br />

nach EN 196-<br />

1 von Portlandzement<br />

CEM I 42,5 R und verschiedenen<br />

Kompositzementen<br />

mit 70%<br />

CEM I 42,5 R und 30%<br />

calciniertem Ton bzw.<br />

Quarzmehl<br />

to freeze-thaw with de-icing salt, shrinkage/swelling, etc.) largely<br />

unsuitable for use, including as a purely inert filler.<br />

When calcined clays are used as additions to concrete, it is<br />

mostly burnt kaoline, so-called metakaolines. With them, special<br />

specific concrete properties can be achieved, aside from an<br />

improved eco-balance. Metakaoline can, for example, be used in<br />

high-strength and ultra-high-strength concretes as an alternative<br />

to microsilica. Metakoline can furthermore considerably increase<br />

the durability of concretes (ASR, chemical resistance, etc.).<br />

In light of the current CO 2<br />

discussion, several research groups<br />

have for some years intensively concerned themselves with the<br />

question as to what extent calcined clays are suitable as an additional<br />

principal constituent of cement in the production of higher<br />

performance Portland <strong>com</strong>posite cements. The normative framework<br />

for this exists, since these clays, according to EN 197-1,<br />

are to be allocated to the group of naturally tempered pozzolans<br />

(principal constituent of cement Q) Beyond that, clays, due to their<br />

broad raw materials basis, are available worldwide and are not<br />

subject to seasonal or cyclical fluctuations. The metakoaline used<br />

as cement <strong>com</strong>posite material until now are not suitable due to<br />

their cost. For this reason, other clays must be resorted to, which<br />

are partly heavily contaminated and contain moreover other principal<br />

minerals of clay, such as, for example, illite or montmorillonite.<br />

It has, however, been found that high-performance Portland<br />

<strong>com</strong>posite cements can nevertheless be manufactured also with<br />

these clays (Fig. 2).<br />

Systemen puzzolanisch zu reagieren<br />

und dabei unter Verbrauch<br />

von Calciumhydroxid<br />

zusätzlich festigkeitsbildende<br />

C-S-H- oder C-A-S-H-Phasen<br />

auszubilden (Abb. 1). Nicht calcinierte<br />

Tone zeigen keinerlei<br />

puzzolanische Reaktivität und<br />

sind aufgrund ihrer speziellen<br />

kristallinen Schichtstruktur<br />

und den damit verbundenen<br />

negativen Auswirkungen auf<br />

die Betoneigenschaften (Frost-,<br />

Frost-Tausalz-Widerstand,<br />

Schwinden/Quellen, etc.) auch<br />

als rein inerter Füller weitgehend<br />

ungeeignet.<br />

Wenn calcinierte Tone als<br />

Zusatzstoff im Beton zum Einsatz<br />

kommen, handelt es sich dabei zumeist um gebrannte Kaoline, so<br />

genannte Metakaoline. Neben einer verbesserten Ökobilanz können damit<br />

spezielle Betoneigenschaften gezielt eingestellt werden. So werden<br />

Metakaoline beispielsweise als Alternative zu Silicastaub in Hochfesten<br />

und Ultrahochfesten Betonen eingesetzt. Des Weiteren kann die Dauerhaftigkeit<br />

von Betonen in verschiedenen Bereichen durch die Zugabe<br />

von Metakaolin erheblich gesteigert werden (AKR, chemischer Widerstand,<br />

etc.).<br />

Angesichts der aktuellen CO 2<br />

-Diskussion beschäftigen sich verschiedene<br />

Forschergruppen seit einigen Jahren sehr intensiv mit der<br />

Fragestellung, inwieweit calcinierte Tone als weiterer Zementhauptbestandteil<br />

zur Produktion leistungsfähiger Portlandkompositzemente<br />

geeignet sind. Der normative Rahmen hierfür ist gegeben, da<br />

diese Tone nach EN 197-1 der Gruppe der natürlichen getemperten<br />

Puzzolane (Zementhauptbestandteil Q) zuzuordnen sind. Darüber<br />

hinaus sind Tone aufgrund ihrer breiten Rohstoffbasis weltweit<br />

verfügbar und unterliegen, anders als die weitverbreiteten Kompositmaterialien<br />

Hüttensand und Flugasche, keinen saisonalen oder<br />

konjunkturellen Schwankungen. Die bislang im Beton eingesetzten<br />

Metakaoline sind allerdings als Zementkompositmaterial aufgrund<br />

ihres Preises nicht einsetzbar. Hier muss auf andere Tone zurückgegriffen<br />

werden, welche z. T. stark verunreinigt sind und auch andere<br />

Haupttonmineralien wie beispielsweise Illit oder Montmorillonit<br />

aufweisen. Insbesondere durch die Auswahl geeigneter Brennverfahren<br />

und Calcinierbedingungen zeigt sich aber, dass auch auf der<br />

Basis dieser Tone Portlandkompositzemente hoher Leistungsfähigkeit<br />

herstellbar sind (Abb. 2).<br />

14 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 1<br />

AUTHOR<br />

Prof. Dr.-Ing. Viktor Mechtcherine, Technische Universität Dresden<br />

mechtcherine@tu-dresden.de<br />

Geb. 1964; bis 1986 Studium an der Universität für Bauwesen und Architektur St. Petersburg; anschließend Tätigkeit<br />

in Ingenieurbüros, Bauwerksuntersuchungen und Planung von Instandsetzungsmaßnahmen; ab 1992 wissenschaftlicher<br />

Angestellter und ab 1998 Oberingenieur und stellvertretender Institutsleiter am Institut für Massivbau<br />

und Baustofftechnologie an der Universität Karlsruhe (TH); ab 2003 Professor und Leiter des Fachgebiets „Baustofftechnologie<br />

und Bauschadenanalyse“ an der TU Kaiserslautern; seit 2006 Direktor des Instituts für Baustoffe<br />

und Inhaber des Lehrstuhls für Baustoffe an der TU Dresden<br />

Highly ductile concrete with short fibers<br />

Theoretical foundations and practical examples<br />

Hochduktiler Beton mit Kurzfasern<br />

Theoretische Grundlagen und Anwendungsbeispiele<br />

Brief description of the material<br />

Highly ductile concretes reinforced with short fibers are cementbound<br />

high-performance materials that exhibit strain-hardening<br />

properties in tension (thus they are usually called Strain-hardening<br />

cement-based <strong>com</strong>posites or SHCC) and provide a strain capacity<br />

that is more than 300 times greater than that of <strong>com</strong>monly used<br />

concretes [1]. Besides their high ductility and flexural and shear<br />

strengths that clearly exceed those of conventional concrete, highly<br />

ductile concretes also show very small crack widths up to 5% of<br />

the ultimate strain, which makes these materials extremely durable.<br />

The material concept for SHCC relies on the consideration of the<br />

mechanical interactions between the fibers and the matrix via the<br />

contact zone [2]. The high, inelastic deformability of this material<br />

results from the formation of a large number of fine cracks with an<br />

almost uniform distribution pattern. Only very fine sand is added<br />

as an aggregate to achieve a uniform fiber distribution. Approx.<br />

2 vol.-% of fine polyvinyl alcohol fibers (mixes with ordinary<br />

<strong>com</strong>pressive and tensile strengths) or 1-2 vol.-% of high-density<br />

polyethylene fibers (high-strength SHCC) are usually added as a<br />

disperse reinforcement.<br />

Use in new construction<br />

The use of highly ductile concretes leads to a significant increase<br />

in the load-bearing capacity and safety of concrete buildings subject<br />

to static and, particularly, impact loads [3]. Furthermore, the<br />

durability of buildings and structures and the sustainability of<br />

construction are enhanced [4]. Structural <strong>com</strong>ponents consisting<br />

of highly ductile concrete can be used in sections of reinforced<br />

concrete structures under high loads in order to ensure high ductility<br />

and energy absorption, for instance by forming plastic hinges.<br />

The precast production of such <strong>com</strong>ponents is perfectly feasible.<br />

This also applies to thin-walled structural <strong>com</strong>ponents (such as façade<br />

panels, pipes or integrated formwork) in which conventional<br />

reinforcing steel would be largely ineffective and insufficiently<br />

protected against corrosion. Another possible application is the design<br />

of <strong>com</strong>posite structures made of steel and highly ductile concrete.<br />

References [1, 2] show the first examples of projects where<br />

highly ductile concrete was used.<br />

Baustoffliche Zuordnung<br />

Hochduktile Betone mit Kurzfaserbewehrung sind zementgebundene<br />

Hochleistungswerkstoffe, die unter Zugbeanspruchung eine Verfestigung<br />

aufweisen und eine im Vergleich zu gebräuchlichen Betonen<br />

mehr als 300-mal höhere Bruchdehnung besitzen [1]. Neben einer<br />

hohen Verformungsfähigkeit und im Vergleich zu konventionellem<br />

Beton deutlich höheren Biegezug- und Schubfestigkeit weisen hochduktile<br />

Betone bis zur Bruchdehnung von ca. 5 % immer noch sehr<br />

geringe Rissöffnungen auf, was eine sehr hohe Dauerhaftigkeit dieser<br />

Werkstoffe mit sich bringt. Das baustoffliche Konzept für hochduktilen<br />

Beton basiert auf der Berücksichtigung der mechanischen Wechselwirkungen<br />

zwischen Fasern und Matrix mittels der Kontaktzone<br />

[2]. Das hohe, nicht-elastische Verformungsvermögen des Werkstoffes<br />

wird durch die Bildung einer Vielzahl von feinen, nahezu gleichmäßig<br />

verteilten Rissen herbeigeführt. Um eine möglichst gleichmäßige<br />

Faserverteilung zu erreichen, wird als Gesteinskörnung nur sehr<br />

feiner Sand eingesetzt. Als disperse Bewehrung kommen meist ca. 2<br />

Vol.-% feine Polyvinylalkoholfasern (normalfeste Mischungen) oder<br />

Conventional repair mortar<br />

Herkömmlicher Reparaturmörtel<br />

Old concrete<br />

Altbeton<br />

Unobstructed crack formation<br />

in the repair mortar<br />

Ungehinderte Rissausbildung im<br />

Reparaturmörtel<br />

Highly ductile concrete<br />

Hochduktiler Beton<br />

Old concrete<br />

Altbeton<br />

“Aufspaltung” in eine Vielzahl von<br />

freien, unschädlichen Rissen<br />

“Splitting“ into a large number of fine,<br />

harmless cracks<br />

1 → Crack formation in a repair layer made of conventional mortar (left)<br />

and highly ductile concrete (right)<br />

Rissentwicklung in einer Reparaturschicht aus herkömmlichem Mörtel<br />

(links) und aus hochduktilem Beton (rechts)<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 15


PANEL 1 → Proceedings<br />

1-2 Vol.-% Fasern aus hochdichtem Polyethylen<br />

(hochfeste Mischungen) zur Anwendung.<br />

2 → Repair of a concrete wall of a pumped storage power plant using<br />

highly ductile shotcrete<br />

Sanierung der Betonwand eines Wasserspeicherkraftwerkes mit hochduktilem<br />

Spritzbeton<br />

Use for the repair and strengthening of existing structures<br />

The use of highly ductile concretes for repair and strengthening of<br />

existing buildings or structures also appears to be a promising option.<br />

Fig. 1 shows that the cracks existing in the old concrete substrate<br />

do not propagate into the repair layer almost undisturbed as in the<br />

case of a conventional repair mortar, but rather, SHCC divides these<br />

wide cracks into a large number of very fine, harmless cracks that<br />

are <strong>com</strong>pletely self-healing in the presence of sufficient moisture. In<br />

summer 2011, this material developed at the Institute of Construction<br />

Materials at Dresden University of Technology was successfully used<br />

to repair a wall section of the upper reservoir of the Hohenwarte II<br />

pumped storage power plant in the GermanState of Thuringia. This<br />

project was to permanently re-establish the impermeability of the<br />

concrete walls. For this purpose, the weathered concrete surface was<br />

re-profiled, and cracks and leaking joints were sealed. The highly<br />

ductile concrete was applied in a wet shotcreting process in thicknesses<br />

from 1 to 5 cm, depending on the degree of surface unevenness<br />

(see Fig. 2). The behavior of the new repair system will be closely<br />

monitored during the next few years. The Institute of Construction<br />

Materials at Dresden University of Technology is currently developing<br />

and testing a highly ductile shotcrete to be used as a strengthening<br />

material in masonry. Initial out<strong>com</strong>es of three-block shear tests and<br />

shear tests performed for masonry units show a highly significant<br />

increase in shear strength, ductility and fracture energy as a result<br />

of applying a 10 mm layer of highly ductile concrete for reinforcing<br />

purposes [5].<br />

Anwendung im Neubau<br />

Die Verwendung hochduktiler Betone führt zu einer<br />

deutlich höheren Tragfähigkeit und Sicherheit von<br />

Betonbauwerken bei statischer und insbesondere<br />

stoßartiger Belastung [3]. Des Weiteren werden<br />

die Dauerhaftigkeit der Bauwerke und die Nachhaltigkeit<br />

des Bauens verbessert [4]. In hoch beanspruchten<br />

Bereichen von Stahlbetonkonstruktionen<br />

können Bauelemente aus hochduktilem Beton für<br />

ein hohes Verformungsvermögen bzw. eine hohe<br />

Energieabsorption sorgen, u. a. durch Ausbildung<br />

plastischer Gelenke. Solche Bauelemente lassen<br />

sich zweifellos als Fertigteile herstellen. Dies gilt<br />

auch für dünnwandige Bauteile (Fassadenelemente,<br />

Rohre, integrierte Schalungen etc.), bei denen die<br />

konventionelle Bewehrung wenig wirksam und gegen Korrosion<br />

nicht hinreichend geschützt ist. Als weitere mögliche Anwendung<br />

sind Verbundkonstruktionen aus Stahl und hochduktilem Beton zu<br />

nennen. Die ersten realisierten Anwendungen hochduktiler Betone<br />

sind in [1, 2] dargestellt.<br />

Anwendung beim Bauen im Bestand<br />

Außerdem ist der Einsatz hochduktiler Betone für die Instandsetzung<br />

bzw. Verstärkung von Bauwerken vielversprechend. Abb. 1 zeigt, dass<br />

sich die im Altbeton vorliegenden Risse nicht – wie im Falle eines<br />

konventionellen Reparaturmörtels – fast ungehindert in die Reparaturschicht<br />

fortpflanzen, sondern diese groben Risse werden durch<br />

hochduktilen Beton in eine große Anzahl sehr feiner, unschädlicher<br />

und sich bei hinreichendem Feuchteangebot komplett selbstheilender<br />

Risse aufgeteilt. Das am Institut für Baustoffe der TU Dresden entwickelte<br />

Material wurde im Sommer 2011 erfolgreich für die Ertüchtigung<br />

eines Teils des Oberbeckens des Pumpspeicherkraftwerks<br />

Hohenwarte II in Thüringen eingesetzt. Es ging in diesem Projekt<br />

darum, die Dichtheit der Betonwände dauerhaft wiederherzustellen,<br />

was durch die Reprofilierung der abgewitterten Betonoberfläche und<br />

die damit einhergehende Schließung der Risse und undichten Fugen<br />

erzielt wurde. Der hochduktile Beton wurde – je nach Untergrundunebenheit<br />

– in einer Dicke von 1-5 cm durch Nassspritzverfahren<br />

aufgebracht, siehe Abb. 2. Das Verhalten des neuen Reparatursystems<br />

wird in den nächsten Jahren intensiv beobachtet. Derzeit wird am<br />

Institut für Baustoffe der TU Dresden ein hochduktiler Spritzbeton<br />

als Verstärkungsmaterial für Mauerwerk entwickelt und erprobt. Die<br />

ersten Ergebnisse aus Dreistein-Schubtests sowie Schubversuchen an<br />

Mauerwerkelementen zeigen eine sehr deutliche Zunahme der Schubfestigkeit,<br />

des Verformungsvermögens und der Bruchenergie als Folge<br />

der Verstärkung mit einer 10 mm dicken Schicht aus hochduktilem<br />

Beton [5].<br />

REFERENCES · LITERATUR<br />

[1] Mechtcherine, V. (Hrsg.): Hochduktile Betone mit Kurzfaserbewehrung – Entwicklung, Prüfung, Anwendung. ibidem-Verlag, Stuttgart, 2005.<br />

[2] Mechtcherine, V.: Hochduktiler Beton mit Kurzfaserbewehrung. Beton, Heft 3 (2009) 80-86.<br />

[3] Mechtcherine, V., Millon, O., Butler, M., Thoma, K.: Mechanical behaviour of strain hardening cement-based <strong>com</strong>posites under impact loading. Cement and<br />

Concrete Composites 33 (2011) 1–11.<br />

[4] Altmann, F., Sickert, J.-U., Mechtcherine, V., Kaliske, M.: A fuzzy-probabilistic durability concept for strain-hardening cement-based <strong>com</strong>posites (SHCC)<br />

exposed to chlorides: Part 2 – Application example. Cement and Concrete Composites 34 (2012) 763-770.<br />

[5] Mechtcherine, V., Bruedern, A.-E., Urbonas, T.: Strengthening/retrofitting of masonry by using thin layers of sprayed strain-hardening cement-based <strong>com</strong>posites<br />

(SHCC). In: Concrete Solutions, M. Grantham, V. Mechtcherine & U. Schneck (eds.), Taylor & Francis Group (2012) 741-748.<br />

16 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 1<br />

AUTHOR<br />

Dr. rer. nat. Josef Strunge, Dyckerhoff AG, Wiesbaden<br />

josef.strunge@dyckerhoff.<strong>com</strong><br />

Geb. 1948; Ausbildung zum Baustoffprüfer; Dipl.-Ing. für Steine- und Erdenverfahrenstechnik an der Universität<br />

Siegen; Dipl. Min. an der Universität Münster; Promotion zum Thema „Einfluss der Alkalien und des Sulfats auf die<br />

Zementklinker und Zementeigenschaften“; seit 1986 Abteilungsleiter Analytik und Laborleiter des Werkes Amöneburg<br />

bei der Dyckerhoff AG, Wiesbaden; seit 2002 Leiter des Wilhelm Dyckerhoff Institutes für Baustofftechnologie,<br />

Wiesbaden<br />

High-performance concretes<br />

Research for new markets<br />

Hochleistungsbetone<br />

Forschung für neue Märkte<br />

1 → InnoCRETe plane table<br />

InnoCRETe Messtisch<br />

High-performance concrete as a challenge<br />

Ultra-high performance concretes (UHPCs) are building materials<br />

with an extremely dense matrix whose properties are very<br />

similar to those of steel. Factors that currently prevent a more<br />

<strong>com</strong>mon use of this high-performance construction material include<br />

its high cost and technical approval to be granted in each<br />

specific case, and, particularly, the <strong>com</strong>plex production process.<br />

The OLAF project (“Nanotechnisch Optimierter Langlebiger, energieeffizienter<br />

und insbesondere AnwendungsFreundlicher<br />

Hochleistungsbeton”, i.e. durable, energy-efficient and, in particular,<br />

application-friendly high-performance concrete optimized<br />

by nanotechnology) funded by the Federal Ministry of Education<br />

and Research investigated opportunities for a more widespread<br />

application of the material. The project aimed to also enable<br />

small- and medium-sized enterprises without major development<br />

budgets and specialized equipment to produce high-performance<br />

concretes at precast and ready-mixed concrete plants. The out<strong>com</strong>e<br />

of this research is a high-performance concrete produced<br />

with a newly developed special binder containing less than 50%<br />

of Portland cement clinker [1].<br />

UHPC – ultra-high performance concrete<br />

The category of ultra-high performance concretes (UHPCs) usually<br />

<strong>com</strong>prises concretes with cube <strong>com</strong>pressive strengths between 150<br />

and 250 MPa. They are characterized by a very dense matrix and<br />

usually contain a high ratio of cement (approx. 600-900 kg/m³)<br />

and silica fume (up to 300 kg/m³). The addition of large amounts<br />

of superplasticizers enables very low equivalent water/cement ratios<br />

of less than 0.25 [2]. Specially designed storage containers and<br />

batching vessels are required to process UHPC because of the (par-<br />

Photo: JFA Johann Fischer, Aschaffenburg<br />

Herausforderung Hochleistungsbeton<br />

Ultrahochleistungsbetone (UHPC) sind Baustoffe mit extrem dichtem<br />

Gefüge, die in ihrem Eigenschaftsbild Stahl sehr ähnlich sind. Einem<br />

hohen Verbreitungsgrad dieses Hochleistungsbaustoffs steht neben<br />

der notwendigen Zulassung im Einzelfall und den hohen Kosten vor<br />

allem die aufwändige Herstellung entgegen. Möglichkeiten zu einem<br />

breiteren Einsatz wurden im Rahmen des vom BMBF geförderten<br />

Projekts OLAF untersucht: „Nanotechnisch Optimierter Langlebiger,<br />

energieeffizienter und insbesondere AnwendungsFreundlicher<br />

Hochleistungsbeton“. Angestrebt wurde dabei, dass auch kleine und<br />

mittlere Unternehmen ohne große Entwicklungsbudgets und Spezialgerätetechnik<br />

in die Lage versetzt werden, Hochleistungsbetone im<br />

Fertigteilwerk und auch im Transportbeton zu produzieren. Projektergebnis<br />

ist ein Hochleistungsbeton, der mit einem neu entwickelten<br />

Spezialbindemittel mit weniger als 50 % Portlandzementklinker hergestellt<br />

wurde [1].<br />

„UHPC – Ultra-Hochleistungsbeton<br />

Als Ultra-Hochleistungsbetone (engl.: Ultra high-performace concrete,<br />

UHPC) werden üblicherweise Betone mit einer Würfeldruckfestigkeit<br />

im Bereich zwischen 150 – 250 MPa definiert. Sie zeichnen<br />

sich durch ein sehr dichtes Gefüge aus und enthalten für gewöhnlich<br />

hohe Gehalte an Zement (ca. 600 – 900 kg/m³) und Silikastaub (bis<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 17


PANEL 1 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Ing. Thomas Deuse, Dyckerhoff AG, Wiesbaden<br />

thomas.deuse@dyckerhoff.<strong>com</strong><br />

Studium des Bauingenieurwesens in Siegen, anschließend zwei Semester eines wirtschaftswissenschaftlichen<br />

Zusatzstudiums in Gummersbach; Bauleiter und Projektleiter bei Gartenmann, Peri; Mitarbeiter der Anwendungstechnik<br />

anorganische Chemieprodukte bei Degussa; bautechnischer Berater bei der Ceca Klebstoff GmbH;<br />

seit 1996 Produktmanager Spritzzement und später Verkaufsleiter Spezialtief- und Straßenbauprodukte bei der<br />

Dyckerhoff AG in Wiesbaden; 2005-2010 Mitarbeiter im Produktmanagement und -marketing Bindemittel und<br />

Zement; seit 2011 Leiter Produktentwicklung und Spezialbaustoffe<br />

2 → Novalith precision gauges<br />

Novalith Präzisionslehren<br />

tially) non-standard<br />

raw materials used, as<br />

well as high-shear mixers<br />

and heat curing systems.<br />

As a result, only a few specialized<br />

<strong>com</strong>panies are capable of producing<br />

this material.<br />

Alternatively, binders optimized in a tailored<br />

fashion can be <strong>com</strong>bined with conventional<br />

aggregates to produce high-performance concrete in <strong>com</strong>monly<br />

used paddle mixers [3]. Although the high-performance concrete<br />

produced with the Nanodur Compound 5941 binder premix does<br />

not <strong>com</strong>ply with the above UHPC definition due to the absence<br />

of silica fume, its too high w/c ratio and too low cube <strong>com</strong>pressive<br />

strength values, it provides relatively high tensile bending<br />

strengths, which are more important than <strong>com</strong>pressive strength<br />

for slender structural <strong>com</strong>ponents. The mechanical properties or<br />

Nanodur concrete and conventional UHPC do not usually differ for<br />

specimens put to water storage. The latter can achieve particularly<br />

high <strong>com</strong>pressive strengths by fiber addition and/or heat curing.<br />

Heat curing is usually carried out for 48 hours at 90°C. This treatment<br />

also stops the shrinkage process and increases the <strong>com</strong>pressive<br />

strength of conventional UHPCs because they contain excessive<br />

amounts of cement and silica fume (i.e. reactive constituents).<br />

Durability<br />

To achieve the specified durability parameters, special mineral aggregates<br />

to be transported over long distances are sometimes necessary<br />

to produce high-performance concretes. The concretes produced<br />

with the binder <strong>com</strong>pound were tested during cyclic storage<br />

in a climate chamber at the University of Weimar. No damaging<br />

reactions were found, which also applied to critical aggregates<br />

such as granodiorite [4].<br />

Sustainability<br />

The Nanodur Compound 5941 binder used for the Nanodur concrete<br />

already contains a CEM II/B-S 52,5 R cement. In the OLAF<br />

300 kg/m³). Der<br />

Einsatz großer<br />

Mengen Hochleistungsfließmittel<br />

ermöglicht sehr niedrige<br />

äquivalente Wasserzementwerte,<br />

kleiner als 0,25 [2]. Erforderlich zur Aufbereitung<br />

von UHPC sind spezielle Bevorratungsbehälter<br />

und Dosiergeräte für die zum Teil nicht standardmäßig eingesetzten<br />

Rohstoffe sowie besonders scherintensive Mischer und Nachbehandlungseinrichtungen<br />

zur Warmbehandlung. Damit ist die Herstellung<br />

einigen wenigen spezialisierten Unternehmen vorbehalten.<br />

Alternativ gibt es die Möglichkeit, mittels speziell optimierter<br />

Bindemittel mit üblicher Gesteinskörnung in gängigen Zwangsmischern<br />

Hochleistungsbeton herzustellen [3]. Der mit der Bindemittelvormischung<br />

Nanodur Compound 5941 hergestellte Hochleistungsbeton<br />

genügt zwar nicht der vorstehenden UHPC Definition aufgrund<br />

fehlenden Silikastaubs, zu hohem W/Z-Wert und zu geringen Würfeldruckfestigkeiten<br />

von 140 – 150 MPa, weist dafür aber vergleichsweise<br />

hohe Biegezugfestigkeiten auf – für filigrane Betonbauteile<br />

eigentlich wichtiger als die Druckfestigkeit. Bei wassergelagerten<br />

Prüfkörpern unterscheiden sich die mechanischen Eigenschaften von<br />

Nanodurbeton und konventionellem UHPC grundsätzlich nicht. Besonders<br />

hohe Druckfestigkeiten sind bei letzterem insbesondere durch<br />

Faserzugabe und/oder Warmbehandlung zu erreichen. Warmbehandlung<br />

– meist bei 90°C über 48 h – stoppt zudem das Schwinden und<br />

ist bei konventionellem UHPC auch festigkeitssteigernd, da hier ein<br />

Überschuss an den reaktiven Bestandteilen Zement und Silikastaub<br />

vorliegt.<br />

Photo: Planolith, Aschaffenburg<br />

Dauerhaftigkeit<br />

Zur Herstellung von Hochleistungsbetonen sind aus Gründen der<br />

Dauerhaftigkeit zum Teil spezielle Gesteinskörnungen notwendig, die<br />

oftmals über größere Entfernungen transportiert werden müssen. Die<br />

Betone auf Basis der Bindemittel<strong>com</strong>pounds wurden an der Universität<br />

Weimar mit Klimawechsellagerung geprüft, wobei auch kritische<br />

Gesteinskörnungen wie Granodiorit keine schädigenden Reaktionen<br />

zeigten [4].<br />

18 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 1<br />

AUTHOR<br />

Frank Parker, Dyckerhoff AG, Wiesbaden<br />

frank.parker@dyckerhoff.<strong>com</strong><br />

Studium der Mineralogie am Institut für Geowissenschaften der Johannes Gutenberg-Universität in Mainz,<br />

anschließend Ausbildung zum Chemielaboranten; 1989-1994 Mitarbeiter im Zentrallabor für Forschung, Entwicklung<br />

und Qualitätssicherung der Firma Erbslöh, Geisenheim sowie im Werkslabor der IBECO Bentonit-Technologie<br />

GmbH, Mannheim; 1994-2003 Mitarbeiter im Bereich Spezialtiefbau im Wilhelm Dyckerhoff Institut der Dyckerhoff<br />

AG, Wiesbaden; 2003-2005 Mitarbeiter in der zentralen Güteüberwachung; seit 2005 Mitarbeiter in der Anwendungstechnik<br />

und Produktentwicklung<br />

project, a concrete was developed whose binder contained in the<br />

OLAF Compound 5941 <strong>com</strong>prised blast-furnace slag, fly ash and<br />

limestone dust as its main constituents. It would thus be equivalent<br />

to a CEM X. A life cycle analysis carried out by Evonik, one<br />

of the project partners, determined the carbon footprint (kg of<br />

CO 2<br />

equivalent/m³) for normal reinforced concrete, conventional<br />

UHPC, polymer concrete and Nanodur concrete, as well as for the<br />

new OLAF high-performance concrete. Excluding the consideration<br />

of volume savings, the latter is almost <strong>com</strong>parable to conventional<br />

reinforced concrete. We arrive at a significant CO 2<br />

reduction<br />

if we assume a tripled performance.<br />

Applications<br />

The widespread use of UHPC appears relatively unlikely in the<br />

foreseeable future because of the fact that the two highest strength<br />

classes determined in applicable standards (C90/105 and C100/115)<br />

are hardly specified because they require a <strong>com</strong>plex approval procedure.<br />

Nanodur concrete has be<strong>com</strong>e an established material in<br />

the market niche of mechanical engineering, where high tensile<br />

strengths and damping capacities are needed, among other parameters.<br />

The benefits of Nanodur concrete have also given rise<br />

to first applications in the extremely sensitive area of measuring<br />

equipment [5].<br />

Nachhaltigkeit<br />

Nanodurbeton enthält im Bindemittel Nanodur Compound 5941 bereits<br />

als Zement einen CEM II/B-S 52,5 R. Im BMBF Projekt OLAF<br />

wurde nun ein Beton entwickelt, dessen Bindemittel im OLAF Compound<br />

5941 mit den Hauptbestandteilen Hüttensand, Flugasche und<br />

Kalksteinmehl einem CEM X entsprechen würde. In einer Life Cycle<br />

Analyse des Projektpartners Evonik wurde der carbon footprint<br />

(kg CO 2<br />

-Äquivalent/m³) für normalen Stahlbeton, klassischen UHPC,<br />

Polymerbeton, Nanodurbeton und für den neuen OLAF Hochleistungsbeton<br />

ermittelt. Ohne Betrachtung der Volumeneinsparung ist<br />

letzterer fast mit konventionellem Stahlbeton vergleichbar – legt<br />

man eine rund dreifache Leistungsfähigkeit zugrunde, so stellt sich<br />

eine beachtliche CO 2<br />

-Reduzierung ein.<br />

Anwendungen<br />

Vor dem Hintergrund, dass die beiden oberen Festigkeitsklassen<br />

C90/105 und C100/115 der geltenden Normen aufgrund der geforderten<br />

aufwändigen Zulassungsverfahren kaum Anwendung finden,<br />

ist eine breite Umsetzung von UHPC in überschaubaren Zeiträumen<br />

wenig wahrscheinlich. Nanodurbeton hat sich inzwischen in der<br />

Nischenanwendung Maschinenbau etabliert, wo insbesondere eine<br />

hohe Zugfestigkeit und ein gutes Dämpfungsvermögen gefragt sind.<br />

Auch im extrem sensiblen Bereich der Messtechnik haben die Vorteile<br />

des Nanodurbetons erste Anwendungsbereiche erschlossen [5].<br />

REFERENCES · LITERATUR<br />

[1] OLAF „Hochleistungsbeton für Alle“: Nanotechnologisch Optimierter, Langlebiger, energieeffizienter und insbesondere AnwendungsFreundlicher Hochleistungsbeton,<br />

WING – Jahrbuch 2009, Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF<br />

[2] http://www.bam.de/de/kompetenzen/fachabteilungen/abteilung_7/fb74/fg74_uhpc.htm<br />

[3] Deuse, T.; Hornung, D.; Möllmann, M., Von der Mikrodur- zur Nanodur- Technologie, BFT International, 05/2009<br />

[4] Müller, M.; Ludwig, H.-M., OLAF II - Betonuntersuchungen, Bauhaus Universität Weimar, 2012, unveröffentlicht<br />

[5] Sagmeister, B.; Deuse, T., Anwendungen von UHPC auf Basis eines Spezialbindemittels in Bautechnik und Maschinenbau, BWI 1/2012


PANEL 1 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Prof. Dr.-Ing. Harald Garrecht, Universität Stuttgart<br />

Harald.Garrecht@mpa.uni-stuttgart.de<br />

Geb. 1957; Studium des Bauingenieurwesens an der Universität Karlsruhe; 1985-1992 Wissenschaftlicher Mitarbeiter<br />

am Institut für Massivbau und Baustofftechnologie der Universität Karlsruhe; 1992 Promotion; 1992-1998<br />

Oberingenieur in der Abteilung Baustofftechnologie des genannten Instituts; 1998 Professur für Baustoffe,<br />

Bauphysik und Baukonstruktion an der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft; 2006-2012 Professur für<br />

Werkstoffe im Bauwesen an der Technischen Universität Darmstadt am Institut für Massivbau; seit 2012 Professur<br />

für Werkstoffe im Bauwesen am Institut für Werkstoffe im Bauwesen und Wissenschaftlicher Direktor an der<br />

Materialprüfungsanstalt MPA der Universität Stuttgart<br />

Rheology-based mixing process management<br />

Production of high-performance concretes to specification<br />

Rheologiegestützte Mischprozessführung<br />

Zielsichere Herstellung von Hochleistungsbetonen<br />

Rationale<br />

High-performance concretes (HPCs) are be<strong>com</strong>ing increasingly attractive<br />

in construction practice due to their very dense matrix that<br />

results in outstanding durability and strength parameters. HPCs<br />

contain a very high amount of fines; they are produced with only<br />

a small water ratio. For this reason, the production of the fresh<br />

concrete requires a high amount of mixing energy associated with<br />

significantly longer mixing times. Higher mixing tool speeds enable<br />

an increase in the amount of mixing energy introduced but result in<br />

greater tool wear. HPC mixes are also very sensitive to minor variations<br />

in the quality and batching of the input materials.<br />

Performance of mixing systems<br />

If standard mixing systems are used for HPC production (such as<br />

turbine, pan or twin-shaft mixers), the low mixing tool speeds<br />

usually make it impossible to achieve the homogeneity of the<br />

mix required for an HPC even after prolonged mixing periods.<br />

Although efficient mixing and homogeneity of the coarse <strong>com</strong>ponents<br />

is achieved at high tool speeds, the finer particle sizes<br />

cannot be mixed sufficiently. In addition, we observe a significant<br />

increase in the fresh concrete temperature with associated deleterious<br />

effects on plasticizer action. High-intensity mixer systems<br />

supplied by Eirich are better suited to this purpose. These systems<br />

transport the material to be mixed in upward direction through<br />

an inclined rotary mixing vessel as a result of wall friction. The<br />

amount of energy introduced can be controlled and adjusted efficiently.<br />

Due to the influence of gravity and action of the scrapers,<br />

the material again moves in downward direction and is guided<br />

into the inner zone of the mixing vessel. In this area, a high-speed,<br />

eccentric stirrer ensures efficient mixing of the finer constituents.<br />

Suppliers of turbine or pan mixers provide extensions or retrofits<br />

(stirrers mechanically operated via the main drive). The operation<br />

of these stirrers depends on the speed of the main drive. Alternatively,<br />

hydraulic drives are used that significantly increase the<br />

amount of mixing energy introduced to efficiently mix the fine<br />

particles. High amounts of energy can also be introduced by the<br />

Problemstellung<br />

Hochleistungsbetone (HLB), die dank eines sehr dichten Werkstoffgefüges<br />

über eine hervorragende Dauerhaftigkeit bei hoher Festigkeit<br />

verfügen, finden zunehmendes Interesse in der Baupraxis. HLB sind<br />

sehr feinstoffreich und werden wasserarm hergestellt. Die Frischbetonherstellung<br />

fordert daher einen hohen Mischenergieeinsatz.<br />

Deutlich längere Mischzeiten gehen damit einher. Zur Steigerung des<br />

Mischenergieeinsatzes werden die Mischwerkzeuggeschwindigkeiten<br />

erhöht, mit der Folge eines stärkeren Werkzeugverschleißes. Zudem<br />

reagieren HLB-Gemische empfindlich auf geringfügige Schwankungen<br />

der Ausgangsstoffe und der Dosierung.<br />

Leistungsfähigkeit von Mischsystemen<br />

Werden Standardmischsysteme wie Ringtrog-, Teller- oder Doppelwellenmischer<br />

zur Herstellung von HLB eingesetzt, kann infolge der<br />

niedrigen Werkzeuggeschwindigkeiten auch mit einer Erhöhung der<br />

Mischdauer die geforderte Mischgüte eines HLB i. A. nicht erreicht<br />

werden. Zwar wird bei hoher Werkzeuggeschwindigkeit die Durchmischung<br />

und Homogenisierung der gröberen Komponenten erreicht,<br />

doch lassen sich die Feinstoffe nicht hinreichend aufschließen. Zudem<br />

nimmt die Frischbetontemperatur deutlich zu, mit nachteiligen<br />

Folgen für die Wirkweise der Fließmittel. Besser eignen sich Intensiv-<br />

Mischsysteme der Fa. Eirich. Hier wird das Mischgut durch einen<br />

schräg stehenden, drehbaren Mischbehälter durch Wandreibung bei<br />

regelbarem Energieeintrag nach oben transportiert, bevor es infolge<br />

der Schwerkraft und der angeordneten Abstreifer wieder nach unten<br />

und so in den inneren Bereich des Mischgefäßes geführt wird. Hier<br />

übernimmt ein schnell drehender, exzentrisch angebrachter Wirbler<br />

den Aufschluss der feineren Mischungsbestandteile. Anbieter von<br />

Ringtrog- bzw. Tellermischern bieten Erweiterungen bzw. Nachrüstungen<br />

in Form von mechanisch über den Hauptantrieb betriebenen<br />

Wirblern an, die von der Drehzahl des Hauptantriebs abhängig sind.<br />

Alternativ kommen hydraulische Antriebe zum Einsatz, die den Mischenergieeintrag<br />

zum Aufschluss der Feinstoffe deutlich steigern.<br />

Hohe Energieeinträge lassen sich auch mit dem Konus-Mischsystem<br />

der Fa. Kniele erreichen. Zwei gleichförmig oder auch gegenläufig ar-<br />

20 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 1<br />

AUTHOR<br />

Dr.-Ing. Christian Baumert, Universität Stuttgart<br />

christian.baumert@iwb.uni-stuttgart.de<br />

Geb. 1974; Studium Bauingenieurwesen an der Fachhochschule Münster; 2001–2003 Tätigkeit in der Bauplanung;<br />

Studium des Bauingenieurwesens an der Technischen Universität Braunschweig; 2007-2012 wissenschaftlicher<br />

Mitarbeiter am Fachgebiet Werkstoffe im Bauwesen der Technischen Universität Darmstadt mit dem Schwerpunkt<br />

Massivbautechnologie; seit 2012 Gruppenleiter Frischbeton und Technologieentwicklung am Institut für Werkstoffe<br />

im Bauwesen der Universität Stuttgart mit dem Forschungsschwerpunkt Mischtechnik und neue Technologien<br />

1 → Schematic overview of the approach to a rheology-based mixing process management, including development of the mix design, mixing process<br />

and fine tuning to produce high-performance concretes exactly to specification<br />

Schematische Darstellung der Vorgehensweise einer rheologiegestützten Mischprozessführung von der Entwicklung der Mischungszusammensetzung<br />

über den Mischprozess bis hin zur Nachsteuerung zur zielsicheren Herstellung von Hochleistungsbetonen<br />

Kniele cone mixer system. Two mixing tools operated in sync or<br />

in a counter-rotating arrangement prevent spinning-out of the<br />

material, resulting in a high-energy, high-speed mixing sequence.<br />

In-house R&D activities carried out for this mixer system show<br />

that the cone-shaped mixing vessel with appropriately adjusted<br />

mixing tools enables a two-stage mixing process. This process<br />

is particularly well-suited to producing HPC because, initially, a<br />

mixing process with a particularly high amount of energy introduced<br />

at high mixing tool speeds enables optimum homogeneity of<br />

all (ultra)fine constituents, followed by the coarser aggregate sizes<br />

being mixed into the pre-processed suspension at a low mixing<br />

tool speed.<br />

beitende Mischwerkzeuge wirken einem Hochschleudern des Mischguts<br />

entgegen, so dass ein energiereiches und hochtouriges Mischregime<br />

ermöglicht wird. Eigene F&E-Arbeiten mit diesem Mischsystem<br />

zeigen, dass die konusförmige Ausbildung des Mischgefäßes mit der<br />

Anpassung der Mischwerkzeuge einen zweistufigen Mischvorgang<br />

erlaubt. Dieser eignet sich insbesondere für die Herstellung von HLB,<br />

da zunächst ein besonders energiereicher Mischprozess bei hoher<br />

Werkzeuggeschwindigkeit den optimalen Aufschluss aller Fein(st)<br />

stoffe ermöglicht, bevor dann die gröberen Gesteinskornfraktionen in<br />

der aufbereiteten Suspension bei niedriger Werkzeuggeschwindigkeit<br />

untergemischt werden.<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 21


PANEL 1 → Proceedings<br />

2 → Determination of the yield<br />

value by analyzing the velocity of<br />

the rotary encoder [mrad/s] depending<br />

on the linearly increasing<br />

torque of the inner drive (PMSM).<br />

The yield value is defined as the<br />

point of intersection of the two<br />

straight lines above which irreversible<br />

deformation takes place<br />

(viscoelastic or viscous flow)<br />

Bestimmung der Fließgrenze mittels<br />

Analyse der Geschwindigkeit<br />

des Drehgebers [mrad/s] abhängig<br />

des linear ansteigenden Drehmoments<br />

des inneren Antriebs (PMSM).<br />

Die Fließgrenze wird dann als<br />

Schnittpunkt der beiden Geraden<br />

festgelegt, oberhalb derer irreversible<br />

Deformationen stattfinden (viskoelastisches<br />

oder viskoses Fließen)<br />

Rheology-based mixing process management<br />

If the drive train of the cone mixer is equipped with highly sensitive<br />

control and measuring <strong>com</strong>ponents, the single- or multi-stage<br />

mixing process can be controlled by tool speeds that are continuously<br />

adjustable to the required output. Provided the tool geometries<br />

are adjusted accordingly, optimum mixing sequences can be<br />

identified for any HPC mix to achieve the required homogeneity<br />

of the mix whilst minimizing the amount of energy consumed<br />

in the mixing process. Low-loss drives also make it possible to<br />

characterize the rheological behavior of the fresh concrete during<br />

the mixing process (cf. schematic overview in Fig. 1). A <strong>com</strong>puterbased<br />

frequency converter control system enables the continuous<br />

adjustment of mixing tool acceleration and speeds from zero to<br />

the maximum tool speed at 1,000 rpm in accordance with the<br />

specific process requirements. As a result, the mixer can also be<br />

used as a rheometer, which enables the determination of static<br />

and dynamic yield values and plastic viscosity parameters in the<br />

mixer depending on the process design [1, 3]. For instance, Fig.<br />

2 shows the measurement of yield values by applying a linearly<br />

increasing torque to the mixed material via the permanent magnet<br />

synchronous motor (PMSM) installed in the modified cone mixer.<br />

Depending on the torque, the mixed material is subject to deformation,<br />

which is recorded by a rotary encoder. The <strong>com</strong>parison of<br />

the torque-dependent changes in the torsion angle determined in<br />

the tests can then be used to derive the yield values, as shown in<br />

Fig. 2 [1].<br />

Rheologiegestützte Mischprozessführung<br />

Wird der Antriebsstrang des Konusmischers mit hochsensitiven Komponenten<br />

der Steuerungs- und Messtechnik ausgestattet, lässt sich<br />

der ein- und/oder mehrstufige Mischprozess mit einer an den Leistungsbedarf<br />

angepassten Drehzahl stufenlos regeln. Bei geeigneter<br />

Werkzeuggeometrie lassen sich dann optimierte Mischregime für<br />

jegliche HLB-Gemische finden, um einerseits die geforderte Mischgüte<br />

zu erzielen und andererseits den Energieeinsatz des Mischens<br />

zu minimieren. Nicht zuletzt erlauben verlustarme Antriebe auch,<br />

das rheologische Verhalten des Frischbetons während des Mischens<br />

zu charakterisieren (vgl. schematische Darstellung Abb. 1). Mit einer<br />

rechnergestützten Steuerung über Frequenzumrichter lässt sich eine<br />

bedarfsabhängige Beschleunigung und Geschwindigkeitsführung<br />

der Mischwerkzeuge vom Stillstand bis hin zu maximaler Werkzeuggeschwindigkeit<br />

bei einer Drehzahl von 1.000 UPM stufenlos<br />

realisieren. Somit lässt sich der Mischer auch als Rheometer nutzen<br />

und erlaubt, abhängig von der Prozessführung, z. B. die statische<br />

und dynamische Fließgrenze wie auch die plastische Viskosität im<br />

Mischer zu bestimmen [1, 3]. Die Abbildung 2 zeigt beispielsweise die<br />

Bestimmung der Fließgrenze, indem mit dem im modifizierten Konusmischer<br />

installierten Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM)<br />

ein linear zunehmendes Drehmoment auf das Mischgut aufgebracht<br />

wird. Abhängig vom Drehmoment wird dabei das Mischgut deformiert,<br />

wobei die Deformation über einen Drehgeber erfasst wird. Aus<br />

der Gegenüberstellung der im Versuch vom Drehmoment abhängigen<br />

Drehwinkeländerungsrate kann dann, wie in Abbildung 2 gezeigt, die<br />

Fließgrenze abgeleitet werden [1].<br />

REFERENCES · LITERATUR<br />

[1] Baumert, C.: Rheometrische Mischprozessführung. Intensiv-Konus-Mischer mit integriertem Rheometer zur Herstellung von Hochleistungsbeton mit definierten<br />

rheologischen Eigenschaften. Dissertation Technische Universität Darmstadt (2012)<br />

[2] Baumert, C.; Garrecht, H.: Mischen von Hochleistungsbeton. Beton- und Stahlbetonbau 105 (2010), Nr. 6, 371-378<br />

[3] Garrecht, H./Baumert, C./Karden, A.: Hybrid Intensive Mixer with integrated Rheometer for High Performance Concrete, in: Ultra-High Performance Concrete<br />

and Nanotechnology in Construction. Proceedings of HiPerMat 2012, 3rd International Symposium on UHPC and Nanotechnology for High Performance<br />

Construction Materials, Kassel, March 7-9, 2012 (Schriftenreihe Baustoffe und Massivbau 19, Hrsg.: Schmidt, M./Fehling, E./Glotzbach, C./Fröhlich, S./ Piotrowski,<br />

S., Universität Kassel), 233-240<br />

22 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 1<br />

AUTHOR<br />

Prof. Dr.-Ing. Harald S. Müller; Karlsruher Institut für Technologie KIT<br />

hsm@mpa.kit.edu<br />

Geb. 1951; bis 1995 Direktor an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Berlin; seit 1995 Leiter des<br />

Instituts für Massivbau und Baustofftechnologie und Direktor der Amtlichen Materialprüfungsanstalt MPA Karlsruhe<br />

am Karlsruher Institut für Technologie (ehemals Universität Karlsruhe); ö.b.u.v. Sachverständiger für Betonund<br />

Mauerwerksbau, Bauschäden und Bauphysik; Partner der SMP Ingenieure im Bauwesen GmbH, Karlsruhe und<br />

Dresden; seit 2013 Vizepräsident der International Federation for Structural Concrete (fib)<br />

New limitations and concepts<br />

The sustainable concrete of the future<br />

Neue Grenzen und Konzepte<br />

Der nachhaltige Beton der Zukunft<br />

Initial situation<br />

The concept of sustainability refers to the use of a regenerative<br />

system in such a way that this system is preserved with respect<br />

to its essential characteristics and that its inventory is capable<br />

of regenerating itself in a natural process [1]. This principle was<br />

originally developed in the field of forestry and can be applied to<br />

concrete only in a figurative sense because it does not consider the<br />

required performance of the material with respect to the specific<br />

construction project to be <strong>com</strong>pleted. The significant environmental<br />

impact resulting from cement and concrete production is put<br />

into perspective particularly by the extremely high durability of<br />

concrete, which makes this material the unrivaled choice for infrastructural<br />

projects, among other applications.<br />

The assessment of the sustainability of concrete relies on the<br />

life cycle assessment of its raw materials. The environmental impact<br />

generated by the production, transport and placement of the<br />

concrete must also be considered. All types of environmental impact<br />

are grouped into impact categories, which include primary<br />

energy consumption and the potentials for global warming, ozone<br />

depletion, acidification, eutrophication and ground-level ozone<br />

formation [2, 3]. The required parameters can be taken from the<br />

Environmental Product Declarations (EPDs) issued by the cement,<br />

aggregate and concrete manufacturers for their respective products.<br />

Preparation of these EPDs is mandatory from 2013. Reference<br />

[4] includes an overview of the individual environmental<br />

impacts of <strong>com</strong>monly used concrete raw materials and concretes.<br />

This overview shows that the environmental impact of concrete<br />

is essentially due to the emissions of the cement contained in the<br />

concrete. For this reason, one of the basic approaches to producing<br />

sustainable concrete is to reduce the share of Portland cement<br />

clinker in the concrete by replacing it with fine rock powders or<br />

reactive additives such as fly ash or blast-furnace slag.<br />

Development concepts and technological limitations<br />

The sustainability of a given concrete can only be increased by preventing<br />

any adverse effect of the reduced environmental impact<br />

on its performance and durability. For the concrete technologist<br />

Ausgangssituation<br />

Der Begriff Nachhaltigkeit bezeichnet die Nutzung eines regenerierbaren<br />

Systems in einer Weise, dass dieses System in seinen wesentlichen<br />

Eigenschaften erhalten bleibt und sein Bestand sich auf natürliche<br />

Weise regenerieren kann [1]. Dieses ursprünglich aus dem<br />

Bereich der Forstwirtschaft stammende Prinzip lässt sich nur im<br />

übertragenen Sinne auf den Werkstoff Beton anwenden, da es die<br />

geforderte Leistungsfähigkeit des Werkstoffs im Hinblick auf die zu<br />

realisierende Bauaufgabe zunächst nicht berücksichtigt. Die aus der<br />

Zement- und Betonherstellung resultierenden, erheblichen Umwelteinwirkungen<br />

werden insbesondere durch die außerordentlich hohe<br />

Dauerhaftigkeit relativiert, die den Werkstoff Beton auszeichnet und<br />

ihm z. B. bei der Errichtung von Infrastrukturbauwerken ein Alleinstellungsmerkmal<br />

gegenüber anderen Baustoffen verleiht.<br />

Den Ausgangspunkt für die Bewertung der Nachhaltigkeit eines<br />

Betons bildet die Ökobilanz seiner Ausgangsstoffe. Hinzu kommen<br />

Umwelteinwirkungen, die aus der Herstellung, dem Transport und<br />

dem Einbau des Betons resultieren. Alle Umwelteinwirkungen werden<br />

in Form von Wirkgruppen, nämlich des Primärenergiebedarfs,<br />

des Treibhaus-, Ozonabbau-, Versauerungs-, Eutrophierungs- und des<br />

bodennahen Ozonbildungspotenzials angegeben [2, 3]. Die erforderlichen<br />

Kennwerte können den ab dem Jahr 2013 verpflichtenden Environmental<br />

Product Declarations (EPD) der Zement-, Gesteinskornbzw.<br />

Betonhersteller für ihr jeweiliges Produkt entnommen werden.<br />

Einen Überblick über die einzelnen Umwelteinwirkungen gängiger<br />

Betonausgangsstoffe und Betone gibt [4]. Hierbei zeigt sich, dass die<br />

Umwelteinwirkungen des Betons maßgeblich auf die Emissionen des<br />

darin enthaltenen Zements zurückzuführen sind. Ein Grundansatz bei<br />

der Herstellung nachhaltiger Betone besteht daher in der Reduktion<br />

des Anteils an Portlandzementklinker im Beton, indem ein Austausch<br />

durch feine Gesteinsmehle oder reaktive Zusatzstoffe wie Flugasche<br />

oder Hüttensand erfolgt.<br />

Entwicklungskonzepte und technologische Grenzen<br />

Die Nachhaltigkeit eines Betons kann nur gesteigert werden, wenn<br />

die Leistungsfähigkeit und Dauerhaftigkeit des Betons nicht durch die<br />

gleichzeitige Reduktion der Umwelteinwirkungen beeinträchtigt wer-<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 23


PANEL 1 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dr.-Ing. Michael Haist; Institut für Massivbau und Baustofftechnologie, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)<br />

michael.haist@kit.edu<br />

Oberingenieur am Institut für Massivbau und Baustofftechnologie; Tätigkeitsschwerpunkte: Betontechnologie,<br />

insbesondere Leichtbeton und Selbstverdichtender Beton, Rheologie von Frischbeton, Geotechnische Betone<br />

1 → Required minimum packing<br />

density (defining the ratio of the<br />

volume of solids to the total volume<br />

of a particle mix) of a cement/<br />

fly ash mix for various fly ash percentages<br />

in the binder depending<br />

on the equivalent w/c ratio<br />

Mindestens erforderliche Packungsdichte<br />

(diese bezeichnet das Verhältnis<br />

des Volumens der Feststoffe<br />

zum Gesamtvolumen eines Kornhaufwerks)<br />

eines Zement-Flugasche-Gemischs<br />

für unterschiedliche<br />

Flugascheanteile am<br />

Bindemittel in Abhängigkeit vom<br />

äquivalenten w/z-Wert<br />

Req. <strong>com</strong>pactness<br />

erf. Packungsdicht φ p,min<br />

[-]<br />

designing the mix, this means<br />

that the w/c ratio must remain<br />

identical to, or be lower than, that of a reference concrete despite<br />

the reduced cement content. The key to producing sustainable concrete<br />

is thus to ensure a sufficient workability of the concrete at a<br />

significantly reduced water ratio. However, the fact that concrete<br />

is a particle mix permits a reduction in the water content only if<br />

the porosity of the mix is minimized by optimizing its packing<br />

density (all voids must be <strong>com</strong>pletely filled with mixing water<br />

during concrete production).<br />

Fig. 1 shows that replacing Portland cement clinker with fly ash<br />

(k=0.40) at an identical equivalent w/c ratio but reduced hydraulic<br />

performance of the binder considerably reduces the water content of<br />

the mix that results from the w/c ratio. For the reduced amount of<br />

water to be sufficient to fill all the voids between the particles of the<br />

mix, its packing density must be increased accordingly. Fig. 1 shows<br />

the minimum packing density required for the mix depending on the<br />

desired equivalent w/c ratio.<br />

In principle, the concrete technologist can use two different<br />

methods to optimize the packing density of the concrete mix:<br />

The simplest approach is to adjust the particle size distribution<br />

to standard grading curves. In contrast to the method <strong>com</strong>monly<br />

applied today, all granular constituents (i.e. both aggregate and<br />

binders or ultrafine particles) must be considered for the purpose<br />

of optimizing the particle size distribution when developing more<br />

environmentally <strong>com</strong>patible concretes. Suitable grading curves include<br />

the curves developed by Fuller or Funk and Dinger, which<br />

also establish the basis for the standard grading curves specified<br />

in DIN 1045-2 [4]. Although these methods are easy to apply, they<br />

are not capable of predicting the actual porosity of the particle<br />

den. Für den planenden Betontechnologen<br />

bedeutet dies, dass<br />

trotz reduziertem Zementanteil<br />

im Beton der w/z-Wert im Vergleich<br />

zu einem Referenzbeton<br />

gleich bleiben oder sinken muss.<br />

Der Schlüssel zur Herstellung<br />

nachhaltiger Betone liegt somit<br />

in der Gewährleistung einer<br />

ausreichenden Verarbeitbarkeit<br />

des Betons bei stark reduziertem<br />

Wassergehalt. Da es sich bei Beton<br />

jedoch um ein Kornhaufwerk<br />

handelt, ist eine Reduktion des<br />

Wassergehalts nur dann möglich,<br />

wenn gleichzeitig der Hohlraumgehalt<br />

im Kornhaufwerk – dieser<br />

muss bei der Betonherstellung<br />

vollständig mit Anmachwasser<br />

aufgefüllt werden – durch eine<br />

Optimierung der Packungsdichte des Korngemischs minimiert wird.<br />

Abbildung 1 zeigt am Beispiel Flugasche, dass bei einem Austausch<br />

von Portlandzementklinker durch Flugasche (k-Wert = 0,40)<br />

bei gleichbleibendem äquivalentem w/z-Wert, jedoch reduzierter<br />

hydraulischer Leistungsfähigkeit des Bindemittels der aus dem w/z-<br />

Wert resultierende Wassergehalt der Mischung stark zurückgeht.<br />

Damit die so reduzierte Wassermenge ausreicht, um alle Hohlräume<br />

zwischen den Partikeln des Korngemischs aufzufüllen, muss dessen<br />

Packungsdichte entsprechend gesteigert werden. Die für das Gemisch<br />

mindestens erforderliche Packungsdichte in Abhängigkeit vom gewünschten<br />

w/z equ.<br />

kann Abbildung 1 entnommen werden.<br />

Für die Optimierung der Packungsdichte der Betonmischung stehen<br />

dem Betontechnologen prinzipiell zwei verschiedene Methoden<br />

zur Verfügung: Der einfachste Ansatz besteht in der Anpassung der<br />

Kornzusammensetzung an Regelsieblinien. Im Gegensatz zur heute<br />

üblichen Vorgehensweise müssen bei der Entwicklung ökologisch<br />

optimierter Betone alle granularen Bestandteile – d. h. sowohl die<br />

Gesteinskörnung als auch die Bindemittel bzw. das Mehlkorn – in der<br />

Korngrößenoptimierung berücksichtigt werden. Geeignete Kornverteilungskurven<br />

liefern beispielsweise die Ansätze von Fuller oder von<br />

Funk und Dinger, die auch die Grundlage für die Regelsieblinien der<br />

DIN 1045-2 bilden [4]. Diese Ansätze zeichnen sich zwar durch eine<br />

einfache Anwendbarkeit aus, jedoch sind sie nicht in der Lage, den<br />

tatsächlichen Hohlraumgehalt im Kornhaufwerk – der dann entsprechend<br />

durch Zugabewasser aufgefüllt werden muss – vorherzusagen.<br />

Hierzu eignet sich stattdessen das sogenannte Compressible Packing<br />

Model oder das Compressible Interaction Packing Model [4]. Die Anwendung<br />

dieser Modelle erfordert jedoch in der Regel den Einsatz<br />

Fly ash ratio<br />

Flugaschenanteil FA/(FA+Z) [M.-%]<br />

24 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 1<br />

mix, which is then to be filled by the addition<br />

of mixing water. Instead, the socalled<br />

<strong>com</strong>pressible packing model or the<br />

<strong>com</strong>pressible interaction packing model<br />

are suitable for this purpose [4]. However,<br />

the application of these models usually<br />

requires the use of <strong>com</strong>puter-based<br />

methods and <strong>com</strong>prehensive experimental<br />

tests of the characteristics of the binders<br />

and aggregates used.<br />

At the current stage, one of the major<br />

technical obstacles to introducing environmentally<br />

optimized concretes is certainly<br />

the strongly increased sensitivity<br />

of the mixes to variations in the properties<br />

and batching of the input materials.<br />

A maximum permissible variation of the<br />

mixing water content of ± 1.45 kg/m³<br />

and a maximum deviation of the particle<br />

moisture of ± 0.7‰ from the initial<br />

value would be necessary to limit fluctuations<br />

in the equivalent w/c ratio of a<br />

typical green concrete with a relatively<br />

high equivalent w/c ratio of 0.71 containing<br />

110 kg/m³ of Portland cement and 88<br />

kg/m³ of fly ash to a maximum of ± 0.01<br />

(which corresponds to a deviation from<br />

the mean design <strong>com</strong>pressive strength of<br />

about 1.0 MPa). In addition, variations<br />

in the packing density of the binderaggregate<br />

mix would have to be reduced<br />

to values smaller than 2‰ by a <strong>com</strong>prehensive<br />

quality control system to be established<br />

for concrete raw materials. Major<br />

technical obstacles to be over<strong>com</strong>e in<br />

the future are the accurate measurement<br />

of initial moisture and the minimization<br />

of fluctuations in the packing density of<br />

the particles. At the same time, practical<br />

experience needs to be gained by national<br />

technical approvals or permits to be issued<br />

on a case-by-case basis, which will<br />

then pave the way to a standards-based<br />

introduction of green concretes.<br />

rechnergestützter Methoden sowie umfangreiche<br />

experimentelle Voruntersuchungen zu<br />

den Eigenschaften der verwendeten Bindemittel<br />

und Gesteinskörnungen.<br />

Ein technisches Haupthindernis bei der<br />

Einführung ökologisch optimierter Betone<br />

ist sicherlich in der derzeit noch gegebenen,<br />

stark erhöhten Empfindlichkeit der Mischungen<br />

gegenüber Schwankungen in den<br />

Eigenschaften und der Dosierung der Ausgangsstoffe<br />

zu sehen. Um Schwankungen<br />

im äquivalenten w/z-Wert eines typischen<br />

Ökobetons mit 110 kg/m³ Portlandzement,<br />

88 kg/m³ Flugasche und einem bereits vergleichsweise<br />

hohen äquivalenten w/z-Wert<br />

von 0,71 auf maximal ± 0,01 zu begrenzen<br />

(dies entspricht einer Abweichung von der<br />

mittleren Soll-Druckfestigkeit von ca. 1,0<br />

MPa), dürfte die maximal zulässige Schwankung<br />

im Zugabewassergehalt ± 1,45 kg/m³<br />

und die maximale Abweichung der Gesteinskornfeuchte<br />

vom Eingangswert ± 0,7 ‰ betragen.<br />

Zusätzlich müssten Schwankungen<br />

in der Packungsdichte des Bindemittel-Gesteinskorngemischs<br />

durch eine weitreichende<br />

Qualitätssicherung der Betonausgangsstoffe<br />

auf Werte kleiner 2 ‰ reduziert werden.<br />

Insbesondere die korrekte Bestimmung der<br />

Ausgangsfeuchte und die Minimierung der<br />

Schwankungen der Packungsdichte der Partikel<br />

stellen hier ein hohes technisches Hindernis<br />

dar, das es in Zukunft zu überwinden<br />

gilt. Parallel hierzu müssen z. B. über bauaufsichtliche<br />

Zulassungen und/oder Zustimmungen<br />

im Einzelfall praktische Erfahrungen<br />

gesammelt werden, die dann einer<br />

normativen Einführung von Ökobetonen den<br />

Weg bereiten.<br />

Besuchen<br />

Sie uns!<br />

Halle C1, Stand 404<br />

Besuchen Sie uns.<br />

Stand 50<br />

www.betontage.<strong>com</strong><br />

Ihr Partner für:<br />

www.bauma.de<br />

• Konusmischer KKM<br />

• Labormischer<br />

• Intensivmischer mit<br />

1 oder 2 mech. Wirblern<br />

• Doppelwellenmischer<br />

• Gegenstrommischer<br />

• Mischer für Fließestrich<br />

• stationäre und mobile Mischanlagen<br />

• Waagen für Zement, Wasser,<br />

Zuschlagstoffe und Zusatzmittel<br />

• Aufzüge (Kippkübel oder Bodenentleerung)<br />

• Silos für Zement und Zuschlagstoffe<br />

• Förder- und Beschickungsanlagen<br />

• Zubehör<br />

REFERENCES · LITERATUR<br />

[1] Deutscher Bundestag, 14. Wahlperiode: Schlussbericht der Enquete-Kommission Globalisierung der<br />

Weltwirtschaft – Herausforderungen und Antworten Drucksache 14/9200, 12. Juni 2002<br />

[2] NORM DIN EN ISO 14044: Umweltmanagement – Ökobilanz – Anforderungen und Anleitungen. Beuth<br />

Verlag, Berlin, 2006<br />

[3] Hauer, B.: Methoden und Ergebnisse der Ökobilanzierung. In: Nachhaltiger Beton – Werkstoff, Konstruktion<br />

und Nutzung, 9. Symposium Baustoffe und Bauwerkserhaltung, Müller, H. S., Nolting, U.,<br />

Haist, M., Kromer, M. (Hrsg.), KIT Scientific Publishing, Karlsruhe, 2012, 11-18<br />

[4] Haist, M.; Müller, H. S.: Nachhaltiger Beton – Betontechnologie im Spannungsfeld zwischen<br />

Ökobilanz und Leistungsfähigkeit. In: Nachhaltiger Beton – Werkstoff, Konstruktion und Nutzung,<br />

9. Symposium Baustoffe und Bauwerkserhaltung, Müller, H. S., Nolting, U., Haist, M., Kromer, M.<br />

(Hrsg.), KIT Scientific Publishing, Karlsruhe, 2012, 29-52<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 25<br />

KNIELE<br />

Mischtechnik<br />

Gemeindebeunden 6 · D-88422 Bad Buchau<br />

Tel: +49(0)7582-93030 · Fax: +49(0)7582-930330<br />

info@kniele.de · www.kniele.de


PANEL 2 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Ing. Martin Kronimus, Betonverband Straße, Landschaft, Garten, Bonn<br />

geschaeftsleitung@kronimus.de<br />

Geb. 1961; Studium des Bauingenieurwesens an der Fachhochschule des Saarlandes; betriebswirtschaftliche<br />

Zusatzausbildung; seit 1989 Marketingleiter der Kronimus AG; ab 1991 Geschäftsführer verschiedener Tochtergesellschaften<br />

der Kronimus AG; seit 1997 Vorstandsvorsitzender der Kronimus AG, seit 2006 Vorsitzender des<br />

Betonverbands Straße, Landschaft, Garten, Bonn und Vorstand des Fachverbandes Beton- und Fertigteilwerke<br />

Baden-Württemberg; seit April 2010 Vorsitzender des sozialpolitischen Ausschusses des Industrieverbandes<br />

Steine und Erden Baden-Württemberg<br />

Day 1: Tuesday, 5 th February 2013<br />

Tag 1: Dienstag, 5. Februar 2013<br />

Road, landscape and garden construction<br />

Straßen-, Landschafts- und Gartenbau<br />

Page<br />

Seite<br />

28<br />

30<br />

33<br />

36<br />

38<br />

40<br />

Title<br />

Titel<br />

Varying distribution channels and warranty periods – What should manufacturers of concrete<br />

products bear in mind?<br />

Unterschiedliche Vertriebsketten und Gewährleistungsfristen - Was hat der Hersteller von<br />

Betonerzeugnissen zu beachten?<br />

RA Joachim Cäsar-Preller<br />

Multibord – more than just a curbstone<br />

Der Multifunktionsbord - Mehr als nur ein Randstein<br />

Dipl.-Ing. Barbara Janorschke<br />

Photocatalysis in concrete terms – modeling and measuring for the Hohenheimer Strasse model<br />

project in Stuttgart, Germany<br />

Photokatalyse konkret - Modellierung und Messung im Modellprojekt der Stadt Stuttgart<br />

Dr.-Ing. Thomas Flassak<br />

RStO 2012 – Consequences for the construction of block pavements<br />

Die RStO 12 - Konsequenzen für die Pflasterbauweise<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. Frohmut Wellner<br />

How much rainwater is seeping through concrete pavers? – Parameters for design practice<br />

Wie viel Regenwasser versickert auf Betonpflaster? - Kennwerte für die Planungspraxis<br />

Dr.-Ing. Marc Illgen<br />

Influence of various de-icing agents on the durability of concrete products<br />

Einfluss unterschiedlicher Taumittel auf die Dauerhaftigkeit von Betonwaren<br />

Dr.-Ing. Patrick Schäffel<br />

26 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Lösungen liefern. Zukunft bauen.<br />

Gute Leistung basiert auf gutem Service. Deswegen legen wir bei Holcim viel<br />

Gewicht auf umfassende Dienstleistungen rund um Baustoffe wie Zement und<br />

Beton. Wir sind gut erreichbar, gehen umfassend auf Ihre Anforderungen ein<br />

und liefern schnell. Denn als eines der führenden Unter nehmen der Baustoffindustrie<br />

wirkt Holcim mit Know­how und Engagement an Ihren Projekten mit.<br />

www.holcim.de


PANEL 2 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

RA Joachim Cäsar-Preller, Cäsar-Preller Rechtsanwaltskanzlei, Wiesbaden<br />

Kanzlei@caesarpreller.de<br />

Geb. 1962 in Gießen; 1990 1. Staatsexamen; 1995 2. Staatsexamen; Tätigkeitsschwerpunkte: Aktienrecht, Arbeitsrecht,<br />

Baurecht/Architektenrecht, Banken- und Börsenrecht, Immobilienrecht, Immobilienfonds, Kapitalanlagerecht,<br />

Kapitalmarktrecht, Markenrecht, Medizinrecht/Arzthaftungsrecht, Nachbarrecht, Produkthaftungsrecht,<br />

Sportrecht, Verbraucherschutzrecht, Vertragsrecht, Wirtschaftsrecht, Anlegerschutz, Tierrecht, Existenzrecht,<br />

Unternehmensnachfolgerecht, Denkmalschutzrecht; Mitglied im Deutschen Anwaltsverein, Bundesverband der<br />

Mittelständischen Wirtschaft, Europäischen Anwaltsverein u. a.<br />

Varying distribution channels and warranty periods<br />

What should manufacturers of concrete products bear in mind?<br />

Unterschiedliche Vertriebsketten und Gewährleistungsfristen<br />

Was hat der Hersteller von Betonerzeugnissen zu beachten?<br />

Following the ECJ judgment of 2011, producers are often faced<br />

with the issue of which costs they can be held liable for if the<br />

product turned out to be deficient. This question be<strong>com</strong>es even<br />

more important when considering the fact that manufacturers are<br />

usually bound to just deliver the sold item, rather than to also<br />

install it. In general, the customer may claim subsequent contractual<br />

performance, i.e. that the defect be remedied or a product<br />

free from defects be delivered. The seller must bear the associated<br />

expenses, including the costs of transport, road tolls, labor and<br />

materials.<br />

Before the ECJ judgment, a dispute had arisen over the way in<br />

which cases were to be handled where the seller was merely under<br />

the obligation to deliver the product, but the product was installed<br />

before the defect was detected. In this context, the question arose<br />

whether the seller was to additionally bear the costs of removal<br />

of the defective item and of the subsequent installation of the replacement<br />

item. The ECJ answered this question by arguing that<br />

the seller was to also bear the costs of removal and re-installation<br />

if the defect was detected after installation. This constitutes an<br />

extension to the previous duty of the seller because the seller just<br />

owed delivery of a product free from defects, and not the installation<br />

of this product. To underpin this argument, the ECJ cited<br />

Article 3 (2, 3) of Directive 1999/44/EC. These provisions stipulate<br />

that subsequent contractual performance must be provided free of<br />

charge. However, this would not be the case if the consumer him-/<br />

herself had to bear the costs of installation and removal. According<br />

to the ECJ opinion, this also applies to cases where neither of the<br />

two parties is at fault. In this respect, the court found:<br />

“In a situation in which neither party to the contract was at<br />

fault, it is justified to make the seller liable for the cost of removing<br />

the goods not in conformity and installing the replacement<br />

goods, since those additional costs, which are necessary for carrying<br />

out the replacement, would have been avoided if the seller<br />

had correctly performed his contractual obligations at the outset.”<br />

Nach dem EuGH-Urteil aus dem Jahr 2011 sehen sich Produzenten<br />

häufig mit der Frage konfrontiert, für welche Kosten sie haften müssen,<br />

wenn sich herausstellt, dass ihr Produkt einen Mangel hatte.<br />

Dies insbesondere unter dem Gesichtspunkt, dass die Produzenten in<br />

den meisten Fällen nur die Lieferung des verkauften Gegenstandes<br />

schulden und nicht den Einbau. Grundsätzlich kann der Kunde Nachbesserung,<br />

das heißt Beseitigung des Mangels oder Lieferung einer<br />

mangelfreien Sache verlangen. Hierbei hat der Verkäufer die erforderlichen<br />

Aufwendungen zu leisten, insbesondere Transport-, Wege-,<br />

Arbeits- und Materialkosten zu tragen.<br />

Bis zu dem Urteil des EuGH war hierbei strittig, wie der Fall zu<br />

behandeln ist, in dem der Verkäufer zwar nur die Lieferung der Sache<br />

schuldet, die Sache jedoch eingebaut wurde, bevor der Mangel<br />

entdeckt wurde. Hier stellte sich die Frage, ob der Verkäufer auch die<br />

Kosten für den Ausbau der mangelhaften Sache und den Einbau der<br />

neuen Sache zu tragen hat. Dies wurde vom EuGH dahingehend beantwortet,<br />

dass der Verkäufer auch die Kosten für Ausbau und Einbau<br />

zu tragen hat, wenn der Mangel erst nach Einbau entdeckt wurde.<br />

Dies stellt eine Erweiterung der ursprünglichen Pflicht des Verkäufers<br />

dar, da dieser eigentlich nur die Lieferung einer mangelfreien Sache<br />

schuldete und nicht den Einbau der Sache selber. Dies begründet der<br />

EuGH mit Art. 3 Absatz 2 und 3 der Richtlinie 1999/44/EG. Hiernach<br />

muss die Nacherfüllung unentgeltlich sein. Dies wäre jedoch nicht<br />

der Fall, wenn der Verbraucher die Kosten für Einbau und Ausbau<br />

selber zahlen müsste. Dies gilt nach Ansicht des EuGH auch für den<br />

Fall, dass keine der beiden Seiten ein Verschulden trifft. Das Gericht<br />

führt hierzu aus:<br />

„In einem Fall, in dem keine der beiden Vertragsparteien schuldhaft<br />

gehandelt hat, ist es demnach gerechtfertigt, dem Verkäufer die<br />

Kosten für den Ausbau des vertragswidrigen Verbrauchsguts und<br />

den Einbau des als Ersatz gelieferten Verbrauchsguts aufzuerlegen,<br />

da diese Zusatzkosten zum einen vermieden worden wären, wenn<br />

der Verkäufer von vornherein seine vertraglichen Verpflichtungen<br />

ordnungsgemäß erfüllt hätte, und zum anderen nunmehr notwendig<br />

28 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 2<br />

Another important out<strong>com</strong>e of this ECJ judgment is that the<br />

seller may refuse to remedy the defect or to deliver a replacement<br />

product free from defects only if the costs of one of these remedies<br />

are disproportionate <strong>com</strong>pared to the costs of the other remedy,<br />

but not if these costs are merely disproportionate from a general<br />

point of view. The manufacturer may thus refuse delivery of a<br />

product free from defects if the costs of such a delivery amount<br />

to 1.5 times the removal costs. If, however, the costs of these two<br />

remedies are identical but amount to more than three times the<br />

original costs, the manufacturer is bound to subsequent contractual<br />

performance nonetheless. Provided it is generally impossible<br />

to remedy the defect, this means that the seller may not refuse the<br />

delivery of a product free from defects even if the associated costs<br />

amount to three times the original purchase price.<br />

Unfortunately, this legal consequence must be accepted when<br />

purchasing consumer goods because the related laws and regulations<br />

are binding in this respect. However, if either option is possible<br />

(i.e. subsequent delivery and remedy of defect), the seller may<br />

refuse subsequent delivery or remedy of the defect if the related<br />

costs amount to more than 150% of those of the respective other<br />

option. It should be noted, though, that this alternative is available<br />

to the seller only if the costs of one of the options are significantly<br />

higher than those of the other. The general elective right of the<br />

buyer does not exist for the seller.<br />

sind, um den vertragsgemäßen Zustand des Verbrauchsguts herzustellen.“<br />

Ebenfalls wichtiges Ergebnis des EuGH-Urteils ist es, dass der<br />

Verkäufer nur dann die Beseitigung des Mangels oder die Lieferung<br />

einer mangelfreien Sache verweigern kann, wenn die Kosten der einen<br />

Maßnahme im Verhältnis zu den Kosten der anderen Maßnahme<br />

unverhältnismäßig sind, nicht jedoch, wenn sie lediglich generell unverhältnismäßig<br />

sind. Sollte daher die Lieferung einer mangelfreien<br />

Sache das Anderthalbfache der Beseitigungskosten betragen, kann<br />

der Hersteller die Lieferung verweigern. Wenn beides jedoch gleich<br />

teuer ist, aber mehr als das Dreifache der ursprünglichen Kosten beträgt,<br />

muss der Hersteller trotzdem die Nacherfüllung vornehmen.<br />

Wenn also die Beseitigung des Mangels generell nicht möglich ist,<br />

kann der Verkäufer die Lieferung einer mangelfreien Sache selbst<br />

dann nicht verweigern, wenn die Kosten das Dreifache des ursprünglichen<br />

Kaufpreises betragen.<br />

Diese Rechtsfolge muss man beim Verbrauchsgüterkauf leider<br />

hinnehmen, da die Vorschriften insoweit zwingend sind. Es bleibt<br />

jedoch festzuhalten, dass wenn sowohl Nachlieferung, als auch Beseitigung<br />

des Mangels möglich sind, der Verkäufer die Nachlieferung<br />

oder Beseitigung verweigern kann, wenn die Kosten mehr als 150 %<br />

der jeweils anderen Methode betragen. Es ist jedoch festzuhalten,<br />

dass dieses Wahlrecht dem Verkäufer nur zusteht, wenn die Kosten<br />

der einen Methode deutlich höher sind, als die der anderen. Ein generelles<br />

Wahlrecht, wie es der Käufer hat, hat der Verkäufer gerade<br />

nicht.<br />

Specialist in:<br />

- concrete block plants<br />

- mixing and batching technologie<br />

- robot-controlled customized plants<br />

- paving stone treatment systems<br />

FRIMA P650<br />

FRIMA GmbH & Co.KG | P.O.box 1144 | 26691 Emden-Germany<br />

Fon: +49 4921 584-0 | Fax: +49 4921 584-128 | post@frima-emden.de | www.frima-emden.de


PANEL 2 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dr.-Ing. Barbara Janorschke, IAB – Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH<br />

b.janorschke@iab-weimar.de<br />

1970-1974 Studium, Hochschule für Architektur und Bauwesen Weimar (HAB) heute Bauhaus-Universität Weimar;<br />

1974-1979 Lehr- und Forschungstätigkeit an der HAB; 1981 Promotion; 1980-1991 Tätigkeit beim Kreisbauamt Weimar-<br />

Land; 1991-1997 leitende Architektin im Büro Wollschläger und Holzhauer, Erfurt; 1997-2003 Büroleiter in der HWP<br />

Planungsgesellschaft mbH Jena; ab 2003 stellvertretende Leiterin des Forschungsbereichs Fertigbau am IFF Weimar<br />

e. V.; seit Mai 2006 Leitung des Forschungsbereichs; seit 2012 Leitung des Forschungsbereichs Nachhaltiges Bauen,<br />

IAB - Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gemeinnützige GmbH; Tätigkeitsschwerpunkte: Fertigteile und<br />

Bausysteme, Bau- und Montageverfahren, Trag- und Oberflächenstrukturen, Klimaschutz- und Energiekonzepte<br />

Multibord<br />

More than just a cubstone<br />

Der Multibord<br />

Mehr als nur ein Randstein<br />

→ 1 Basic Multibord module<br />

Multibord-Grundbaustein<br />

Photo: IAB Weimar<br />

In a joint project, IAB Weimar gGmbH, OBB Beton- und Bau GmbH<br />

and WBB Straßen- & Tiefbau Marksuhl GmbH developed a multifunctional,<br />

retrofittable curb system for the construction of roads,<br />

outdoor spaces and tunnels. This project aimed to respond to the<br />

need for continuous alteration of utilities in urban areas due to<br />

changing technical and demographic trends and increasingly demanding<br />

requirements with respect to safety, information, monitoring<br />

and maintenance. The project was funded by the Federal<br />

Ministry of Economics and Technology. The Multibord curbstone is<br />

a modular system that <strong>com</strong>bines utility ducts, road safety equipment,<br />

traffic information systems and telematics, and lighting.<br />

Utility ducts<br />

The road profile <strong>com</strong>prises a large number of utilities managed<br />

by many different entities. This applies particularly to urban areas.<br />

It is expected that market dynamics will continue to result in<br />

frequently changing requirements for utility systems. This setting<br />

requires flexible, fast and cost-efficient solutions for network extensions,<br />

repair and maintenance. The Multibord system provides<br />

the necessary flexibility as a result of its structural design and of<br />

the concentration of utilities in the curb zone.<br />

Road safety equipment, traffic information systems and telematics<br />

The development of this new generation of curbstones responds to<br />

the continuously growing demand for road safety/traffic management<br />

and telematics systems in public and private thoroughfares.<br />

Systems integrated in curbs can issue alerts of adverse road con-<br />

Vor dem Hintergrund eines ständigen Anpassungsbedarfes von Verund<br />

Entsorgungsleitungen im städtischen Raum infolge technischer<br />

und demografischer Entwicklungen sowie steigender Anforderungen<br />

an Sicherheit, Information, Kontrolle und Wartung entwickelten die<br />

IAB Weimar gGmbH, die OBB Beton- und Bau GmbH und die WBB<br />

Straßen- & Tiefbau Marksuhl GmbH im Rahmen eines Verbundprojektes<br />

ein multifunktionales, nachrüstbares Bordsteinsystem für den<br />

Straßen-, Freianlagen- und Tunnelbau. Das Projekt wurde durch das<br />

Ministerium für Wirtschaft und Technologie gefördert. Der Multibord<br />

kombiniert Ver- und Entsorgungstrassen, Sicherheitstechnik, Verkehrsinformationssysteme<br />

und -telematik sowie Lichttechnik in einem Baukastensystem.<br />

Ver- und Entsorgungstrassen<br />

Im Straßenquerschnitt, vor allem im urbanen Raum, sind eine Vielzahl<br />

von Ver- und Entsorgungsleitungen mit unterschiedlichen Zuständigkeiten<br />

angeordnet. Durch die Dynamik am Markt ist auch in<br />

Zukunft mit häufig wechselnden Anforderungen an die Leitungsnetze<br />

zu rechnen. Das erfordert anpassungsfähige, schnelle und kostengünstige<br />

Lösungen für Netzerweiterungen, Instandhaltungen und<br />

Reparaturen. Der Multibord bietet mit seinem konstruktiven Aufbau<br />

und der Konzentration der Ver- und Entsorgungsleitungen im Bordsteinbereich<br />

die nötige Flexibilität.<br />

Sicherheitstechnik, Verkehrsinformationssysteme<br />

und -telematik<br />

Mit der Entwicklung der neuen Bordsteingeneration wird dem ständig<br />

wachsenden Bedarf an Sicherheits-/Verkehrsleittechnik und<br />

30 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 2<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Ing. (FH) Hartmut Solas, IAB – Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH<br />

h.solas@iab-weimar.de<br />

Geb. 1951; bis 1978 Studium an der Ingenieurschule für Bauwesen Cottbus; 1979-1981 Tätigkeit im Kraftwerksbau;<br />

1982-1991 Tätigkeit im Bereich der stadttechnischen Erschließung; 1992-2001 Geschäftsführung eines Ingenieurbüros;<br />

seit 2002 Bereichsleiter für Infrastruktur bei der FITR gGmbH; seit 2008 ö. b. u. v. Sachverständiger für<br />

innerstädtischen erdverlegten Rohrleitungsbau; seit 2012 Leitung des Forschungsbereiches Technisch Systeme am<br />

IAB - Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gemeinnützige GmbH; Tätigkeitsschwerpunkte: Rohre, Informationstechnik,<br />

Maschinenentwicklung, Wasser/Abwasser<br />

Photo: IAB Weimar<br />

ditions (such as ice warnings via temperature sensors or congestion<br />

alerts). RFID (Radio Frequency Identification) technology and<br />

reading antennas make it possible to integrate monitoring and<br />

control systems for municipal service providers and traffic management<br />

systems (bollards and barriers). Tactile surfaces contribute<br />

to improving road safety.<br />

Lighting and traffic guidance<br />

The curb system includes safety-enhancing lighting and guidance<br />

features enabled by integrated reflective and fluorescent materials<br />

and grid-connected or self-sufficient lighting equipment. In the<br />

simplest scenario, they improve the visibility of road boundary<br />

markings. The system can alert road users of particular features in<br />

bends, on driveways, at crossroads, or on traffic islands. It also appears<br />

feasible to mark various areas of use by light strips in one or<br />

several colors. Self-sufficient energy supply can be implemented<br />

by integrating photovoltaic panels.<br />

Design and engineering<br />

The Multibord system (Fig. 1) is divided into three levels. Each of<br />

these levels fulfils specific functions. The top level is the curbstone<br />

itself and mainly serves to delimit thoroughfares and deflect<br />

vehicle wheels, thus fulfilling the basic curb function. This level<br />

includes the traffic management and control systems referred to<br />

above. The center level consists of special-purpose blocks to ac<strong>com</strong>modate<br />

cabling for information, energy and <strong>com</strong>munications<br />

systems. Depending on the specific requirements, this level can<br />

<strong>com</strong>prise a varying number of <strong>com</strong>ponents. The number and di-<br />

→ 2 Prototype of Multibord<br />

Prototyp des Multibord<br />

-telematik in öffentlichen und nichtöffentlichen Verkehrsbereichen<br />

begegnet. Bordsteinintegrierte Systeme können Gefahreninformationen<br />

über widrige Fahrbahnzustände (etwa zur Eiswarnung über<br />

Temperatursensoren, Stauwarnung usw.) signalisieren. RFID-Technik<br />

(Radio Frequency Identification) und Leseantennen ermöglichen die<br />

Integration von Kontroll- oder Ansteuerungssystemen für Stadtwirtschaftsdienste<br />

und Verkehrsleitsysteme (Sperrpoller und Schranken).<br />

Taktile Beläge tragen zur Erhöhung der Verkehrssicherheit bei.<br />

Lichtleittechnik<br />

Durch die Integration reflektierender und fluoreszierender Materialien<br />

bzw. energiegeführter oder autarker Lichttechnik übernimmt<br />

der Bordstein licht- und leittechnische Funktionen, die zur Erhöhung<br />

der Verkehrssicherheit beitragen. Im einfachsten Fall erhöhen sie die<br />

Sichtbarkeit von Fahrbahnbegrenzungen. In Kurven und Einfahrten<br />

oder an Kreuzungen und Verkehrsinseln kann auf fahrbahnspezifische<br />

Besonderheiten aufmerksam gemacht werden. Auch die Kennzeichnung<br />

verschiedener Nutzungsbereiche mit ein- oder mehrfarbigen<br />

Leuchtbändern ist denkbar. Energieautarke Lösungen durch<br />

PV-Module sind möglich.<br />

Entwurf und Design<br />

Der Multibord (Abb. 1) ist in drei Ebenen gegliedert. Jeder Ebene sind<br />

spezielle Funktionen zugeordnet. Die obere Ebene – der Bordstein<br />

– übernimmt in erster Linie die Funktion der Abgrenzung von Verkehrsflächen<br />

sowie der Radabweisung und erfüllt damit die grundlegende<br />

Bordsteinfunktion. In diese Ebene sind die oben beschriebenen<br />

Verkehrs- und Kontrollsysteme integriert. In der mittleren Ebene sind<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 31


PANEL 2 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dr.-Ing. Ulrich Palzer, IAB – Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH<br />

u.palzer@iab-weimar.de<br />

Geb. 1960; 1979-1984 Studium der Baustoffverfahrenstechnik an der Hochschule für Architektur und Bauwesen<br />

Weimar, heute Bauhaus-Universität Weimar; 1984-1989 wissenschaftlicher Assistent; 1990 Promotion; 1990-1995<br />

Geschäftsführer der Ritter Verwaltung GmbH; seit 1995 Geschäftsführer der PBM Projektbau- und Baumanagement<br />

GmbH, Weimar; seit Juli 2007 Institutsdirektor des IFF Weimar e. V., heute IAB – Institut für Angewandte Bauforschung<br />

Weimar gGmbH; Tätigkeitsschwerpunkte: Baustoffforschung, Simulation von Verarbeitungsprozessen,<br />

Lärm- und Schwingungsabwehr in der Rohstoffindustrie<br />

ameter of conduits can be adjusted to specific functional needs. For<br />

repair purposes or after a breakdown, the dual design of the cable<br />

conduits provides easy access via manholes or by dismantling the<br />

curbstone from the top. This eliminates the need for time-consuming<br />

excavations on sidewalks or roads. The bottom level includes a<br />

supplementary module that serves as a storm-water sewer. Tightness<br />

is ensured by installing an underground sewer pipe (Fig. 1).<br />

The Multibord range includes straight items with a length of 1,000<br />

mm, radial, transition and flush curbs, and manhole elements. Its<br />

structural design makes it possible to integrate it with other <strong>com</strong>mercially<br />

available curbstone ranges. The center and bottom part<br />

are manufactured in a machine mold whereas the visible top part<br />

is cast. The concrete mix designs were tailored to these two methods<br />

and tested. They meet the specifications of the manufactured<br />

product. A utility model has been registered for the system.<br />

Effectiveness/cost efficiency<br />

The Multibord system not only improves city/service information<br />

and control systems. It also contributes to saving costs in the long<br />

term in the new construction, refurbishment and operation of thoroughfares<br />

and service equipment due to its automated monitoring,<br />

maintenance and control features and integrated self-sufficient<br />

(renewable) energy supply and as a <strong>com</strong>plement to existing traffic<br />

management and signaling systems. Its use is not just restricted to<br />

urban or <strong>com</strong>mercial areas. What is even more significant is the<br />

safe and economical design of “dangerous” highway junctions. The<br />

curb system can be equipped as required by the user and is thus<br />

suitable for a wide range of applications, particularly in tunnels,<br />

logistics centers and <strong>com</strong>mercial areas. The Multibord system is a<br />

major innovation that contributes to enhancing road safety due to<br />

its integrated infrastructural, safety and lighting <strong>com</strong>ponents. The<br />

figures published by the German Federal Statistical Office prove<br />

how important this contribution is. For the first time in the last<br />

20 years, the number of traffic deaths has increased significantly<br />

in Germany. Overall, the novel characteristics incorporated in the<br />

system make the otherwise conventional curbstone a multi-purpose,<br />

multi-functional solution with the ability to <strong>com</strong>municate<br />

that provides high infrastructural efficiency.<br />

Formsteine angeordnet, die beispielsweise Kabel für Informations-,<br />

Energie-, Kommunikationssysteme usw. aufnehmen können. Diese<br />

Ebene kann additiv, entsprechend Bedarf und Anforderungen, zusammengefügt<br />

werden. Durchmesser und Anzahl der Leerrohre sind<br />

funktionsspezifisch anpassbar. Die Zweiteiligkeit der Kabelkanäle<br />

gewährleistet bei Reparaturarbeiten oder nach Havarien einen einfachen<br />

Zugang über Kabelschächte bzw. durch die Demontage des<br />

Bordsteins von oben. Dadurch entfallen aufwendige Schachtarbeiten<br />

im Gehweg- oder Straßenbereich. In der unteren Ebene ist ein Ergänzungsmodul<br />

angeordnet, das der Ableitung von Oberflächenwasser<br />

dient. Durch den Einbau eines KG-Rohres (Abb. 1) wird die<br />

Dichtigkeit gewährleistet. Das Multibord-Sortiment beinhaltet gerade<br />

Elemente mit einer Systemlänge von 1.000 mm, Radien-, Übergangsund<br />

abgesenkte Bordsteine sowie Schachtelemente. Es lässt sich konstruktiv-technisch<br />

in handelsübliche Bordsteinsortimente integrieren.<br />

Die Herstellung des Mittel- und des Unterteiles erfolgt in einer Maschinenform,<br />

die des sichtbaren Oberteils dagegen im Gießverfahren.<br />

Auf diese beiden Verfahren wurden die Betonrezepturen abgestimmt<br />

und erprobt. Sie erfüllen die Anforderungen an das herzustellende<br />

Produkt. Für das entwickelte System wurde ein Gebrauchsmuster angemeldet.<br />

Wirksamkeit/Wirtschaftlichkeit<br />

Der Multibord dient nicht nur der Verbesserung von Stadt-/Betriebsinformations-<br />

und Kontrollsystemen. Auf Grund automatisierter Kontroll-,<br />

Wartungs- und Steuerungsfunktionen, durch die Integration<br />

energieautarker Versorgungslösungen (regenerative Energien) und die<br />

Ergänzung von Verkehrsleit- und -signalanlagen leistet er einen nachhaltigen<br />

Beitrag zur Kosteneinsparung beim Neubau, bei der Sanierung<br />

und der Bewirtschaftung von Verkehrsflächen und betrieblichen<br />

Anlagen. Sein Einsatz konzentriert sich nicht nur auf innerstädtische<br />

und gewerbliche Bereiche, sondern vor allem auch auf die sichere und<br />

wirtschaftliche Gestaltung „gefährlicher“ Verkehrsknoten im Überlandbereich.<br />

Das Bordsteinsystem gewährleistet eine nutzerspezifische<br />

Ausstattung und ist somit universell vor allem im Tunnelbau, in Logistikzentren,<br />

in gewerblich genutzten Flächen und ähnlichem einsetzbar.<br />

Durch integrierte infrastrukturelle, sicherheits- und lichttechnische<br />

Elemente stellt der Multibord eine entscheidende Innovation dar, die<br />

zur Erhöhung der Verkehrssicherheit beiträgt. Wie wichtig dieser Beitrag<br />

ist, belegen die Zahlen des Statistischen Bundesamtes. Erstmals<br />

nach 20 Jahren ist in Deutschland die Zahl der Verkehrstoten deutlich<br />

angestiegen. Die Gesamtheit der generierten neuen Eigenschaften<br />

verwandelt einen herkömmlichen Bordstein in einen kommunikativen<br />

„Alleskönner“ mit hoher Infrastruktureffizienz.<br />

32 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 2<br />

AUTHOR<br />

Dr.-Ing. Thomas Flassak; Ingenieurbüro Lohmeyer, Karlsruhe<br />

thomas.flassak@lohmeyer.de<br />

Studium des theoretischen Maschinenbaus an der TU Karlsruhe; Spezialisierung im Bereich der numerischen<br />

Strömungsmechanik; seit 1995 im Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG mit Schwerpunkt in den Bereichen<br />

Strömungsmodellierung mit prognostischen meso- und mikroskaligen sowie CFD-Modellen, Softwareentwicklung<br />

und -vertrieb; Mitarbeit in den VDI-Arbeitsgruppen VDI 3783/16 „Prognostische mesoskalige nicht hydrostatische<br />

Windfeldmodelle – Verfahren für Anwendungen nach TA Luft“ und VDI 3783/07 „Evaluierung prognostischer mesoskaliger<br />

Windfeldmodelle“<br />

Photocatalysis in concrete terms<br />

Modeling and measuring for the Hohenheimer Strasse model<br />

project in Stuttgart, Germany<br />

Photokatalyse konkret<br />

Modellierung und Messung im Modellprojekt „Hohenheimer<br />

Straße“ der Stadt Stuttgart<br />

Manufacturers of concrete products have been working with photocatalytically<br />

active surfaces for a number of years. In collaboration<br />

with HeidelbergCement AG, a software tool for quantitative assessment<br />

of the effectiveness of such surfaces at a specific location was<br />

developed. In a model project conducted by the city of Stuttgart,<br />

Germany, the possible effectiveness of photocatalytically active surfaces<br />

was simulated on Hohenheimer Strasse in Stuttgart.<br />

Modeling<br />

The photocatalytic process of degradation is modeled in analogy to<br />

deposition processes. The resistance model used is based on guideline<br />

VDI 3782/5. A NO x<br />

de<strong>com</strong>position rate required for modeling<br />

was derived using theoretical approaches (Bolte and Flassak, 2012)<br />

from laboratory measurements obtained in a test chamber at HeidelbergCement<br />

Technology Center (HTC), as well as in a ISO test<br />

chamber.<br />

An emission monitoring station of the Baden-Württemberg<br />

State Institute for Environment, Measurements and Nature Conservation<br />

(LUBW), located near Hohenheimer Strasse, continuously<br />

records NO und NO 2<br />

concentrations. Background concentration<br />

information from the Stuttgart Schwabenzentrum was available.<br />

Initially, simulation to establish the previous actual condition<br />

was carried out with the model MISKAM (Eichhorn and Kniffka,<br />

2010) – i.e., without photocatalytically effective surfaces. A <strong>com</strong>parison<br />

with measured NO x<br />

data at the monitoring station was<br />

conducted to establish whether the model chosen would realistically<br />

record the concentration level in the street canyon. For investigation<br />

of the photocatalytic effectiveness of the TiO 2<br />

surfaces,<br />

simulation took place of an additional calculation to take account<br />

of the TiO 2<br />

surfaces on the roads, the parking lots, and the sidewalks.<br />

The effect of the TiO 2<br />

in the street canyon of Hohenheimer<br />

Strasse can be estimated by <strong>com</strong>paring the two calculations.<br />

Seit einigen Jahren arbeiten Hersteller von Betonwaren mit photokatalytisch<br />

aktiven Belägen. In Zusammenarbeit mit der Fa. Heidelberg-<br />

Cement AG wurde ein Softwaretool entwickelt, das die Wirksamkeit<br />

solcher Beläge für einen konkreten Standort quantitativ abschätzen<br />

kann. In einem Modellprojekt der Stadt Stuttgart wurde die mögliche<br />

Wirksamkeit von photokatalytisch aktivem Belag in der Hohenheimer<br />

Straße in Stuttgart simuliert.<br />

Modellierung<br />

Der photokatalytische Abbauprozess wird in Analogie zu Depositionsprozessen<br />

modelliert. Es kommt ein Widerstandsmodell nach VDI<br />

Richtlinie 3782 Blatt 5 zum Einsatz. Aus Labormessungen in der Beprobungskammer<br />

des HeidelbergCement Technology Centers (HTC)<br />

sowie in der ISO-Beprobungskammer wurde mit theoretischen Ansätzen<br />

eine für die Modellierung notwendige NO x<br />

-Abbaugeschwindigkeit<br />

abgeleitet (Bolte und Flassak, 2012).<br />

Im Bereich der Hohenheimer Straße befindet sich eine Immissionsmessstelle<br />

der Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz<br />

Baden Württemberg (LUBW). Dort werden die NO- und NO 2<br />

-<br />

Konzentrationen kontinuierlich erfasst. Vorbelastungsinformationen<br />

lagen von der Messstelle Stuttgart-Schwabenzentrum vor.<br />

Zunächst wurde eine Simulation mit dem Modell MISKAM (Eichhorn<br />

und Kniffka, 2010) für den Istzustand durchgeführt – also noch<br />

ohne photokatalytisch wirksame Beläge. Ein Vergleich mit NO x<br />

-Messdaten<br />

an der Messstelle sollte zunächst aufzeigen, ob das gewählte Modell<br />

die Belastungssituation in der zu betrachtenden Straßenschlucht<br />

realistisch wiedergibt. Für die Untersuchung der photokatalytischen<br />

Wirksamkeit der TiO 2<br />

-Beläge wurde eine weitere Berechnung unter Berücksichtigung<br />

von TiO 2<br />

-Belägen auf den Fahrbahnen, den Parkplätzen<br />

und den Gehwegen simuliert. Durch den Vergleich beider Rechnungen<br />

kann die Wirkung des TiO 2<br />

in der hier betrachteten Straßenschlucht der<br />

Hohenheimer Straße eingeschätzt werden.<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 33


PANEL 2 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dr. Ulrich Reuter; Landeshauptstadt Stuttgart<br />

Studienabschluss als Diplom-Meteorologe; Leiter der Abteilung Stadtklimatologie im Amt für Umweltschutz<br />

der Landeshauptstadt Stuttgart; Schwerpunkte: Arbeitsgebiete Stadtklima, globaler Klimaschutz und Luftreinhaltung;<br />

Mitglied im Fachbeirat Umweltmeteorologie und im Ausschuss Klima des Vereins Deutscher Ingenieure<br />

(VDI) und Mitwirkung in der Richtlinienarbeit des VDI; Lehrbeauftragter zum Thema Stadtklima an der Hochschule<br />

für Technik in Stuttgart und Autor zahlreicher Fachaufsätze und Bücher<br />

Pilot project “Hohenheimer Straße”<br />

Pilotprojekt „Hohenheimer Straße“<br />

Wind speed: 0,5 m/s<br />

Windgeschwindigkeit: 0,5 m/s<br />

Percental<br />

NOx-reduction<br />

in %<br />

Prozentuale<br />

NOx-Reduktion<br />

in %<br />

→ 1 Calculated relative reduction of the total NO x<br />

concentration for daytime situations at a wind speed of 0.5 m/s and a<br />

UVA radiation intensity of more than 15 W/m² at approx. 1.5 m above ground<br />

Berechnete relative Reduktion der NO x<br />

-Gesamtbelastung für Tagsituationen bei einer Windgeschwindigkeit von 0,5 m/s und einer<br />

UVA-Strahlungsintensität von mehr als 15 W/m² in ca. 1,5 m über Grund<br />

Results<br />

Calculation with the MISKAM model took place for the following<br />

cases:<br />

1) NO x<br />

annual average value<br />

2) Daytime situations with average wind speeds < 1.0 m/s<br />

3) Daytime situations with average wind speeds < 0.5 m/s<br />

The calculations for the actual condition <strong>com</strong>pare very well with<br />

the data measured at the monitoring station.<br />

Based on calculated results presented here at the Hohenheimer<br />

Strasse monitoring station, a reduction of the NO x<br />

annual average<br />

value by approx. 4 % can be achieved under the assumed conditions.<br />

Annual average reductions of up to 6 % are possible for the<br />

entire street canyon. Greatest reductions can be achieved near the<br />

buildings.<br />

Findings additionally showed that the NO x<br />

reduction effect<br />

in percent increases with decreasing wind speeds. For a<br />

wind speed of 0.5 m/s, Figure 1 shows the calculated percent<br />

reduction of total NO x<br />

concentration for daytime situations at<br />

a UVA radiation intensity over more than 15 W/m² at approx.<br />

1.5 m above ground. Low wind speeds generally correlate with<br />

high pollutant concentrations. Accordingly, photocatalytically<br />

active concrete surfaces can contribute to cap emission peaks.<br />

This signifies that photocatalytically active concrete surfaces,<br />

in accordance with their capability to cap specifically emission<br />

Ergebnisse<br />

Die Berechnung mit dem Modell MISKAM erfolgte für folgende Fälle:<br />

1) NO x<br />

-Jahresmittelwert<br />

2) Tagsituationen mit mittleren Windgeschwindigkeiten < 1,0 m/s<br />

3) Tagsituationen mit mittleren Windgeschwindigkeiten < 0,5 m/s<br />

Die Berechnungen für den Istzustand vergleichen sich an der Messstelle<br />

sehr gut mit den dort gemessenen Daten.<br />

Im Jahresmittel kann entsprechend der hier vorgestellten Berechungsergebnisse<br />

an der Messstelle Hohenheimer Straße im<br />

Planfall eine Reduktion des NO x<br />

-Jahresmittelwerts um ca. 4 %<br />

erreicht werden. In der gesamten Straßenschlucht sind im Jahresmittel<br />

Reduktionen bis zu 6 % möglich. Die höchsten Reduktionen<br />

treten an der Straßenrandbebauung auf.<br />

Es wurde des Weiteren gezeigt, dass die prozentuale NO x<br />

-Minderungswirkung<br />

mit abnehmender Windgeschwindigkeit zunimmt. Für<br />

eine Windgeschwindigkeit von 0,5 m/s zeigt Abbildung 1 die berechnete<br />

prozentuale Reduktion der NO x<br />

-Gesamtbelastung für Tagsituationen<br />

bei einer UVA-Strahlungsintensität von mehr als 15 W/m² in<br />

ca. 1,5 m über Grund. Niedrige Windgeschwindigkeiten sind in der<br />

Regel korreliert mit hohen Schadstoffkonzentrationen. D. h. photokatalytisch<br />

aktive Betonoberflächen können dazu beitragen, Immissionsspitzen<br />

zu „kappen“. Dies bedeutet, dass photokatalytisch aktive<br />

Betonoberflächen durch die Eigenschaft speziell Immissionsspitzen<br />

zu „kappen“, effektiv helfen können, zum Beispiel die Anzahl der<br />

34 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 2<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Ing. Siegfried Riffel; HeidelbergCement, Talheim/Leimen<br />

Geb. 1951; 1974-1979 Baubetriebsstudium an der FH-Karlsruhe; 1979-1981 Beratender Ingenieur im Bereich Mauerwerksbau<br />

bei der Fa. Ebert Beton, Remseck; 1981-1992 Leiter der Betonprüfstelle beim Autobahnamt/Landesamt<br />

für Straßenwesen Baden-Württemberg, KA-Durlach; 1992-1996 Bauberater bei der Bauberatung Zement Stuttgart<br />

beim Bundesverband der Deutschen Zementindustrie (BDZ); 1996-2002 Leiter Verkauf, Marketing und Beratung<br />

bei der ZEAG, Zementwerk Lauffen – Elektrizitätswerk Heilbronn AG und Geschäftsführer bei der TBG Enztal-<br />

Beton, Illingen; 2002-2004 Projektmanager Verkehrswegebau bei der HeidelbergCement AG; seit 2004 Projektmanager<br />

Infrastruktur bei der HeidelbergCement AG in der Abteilung Entwicklung & Anwendung, Talheim/Leimen<br />

peaks, can actively help to reduce, for example, the number<br />

of times the one-hour average value exceeds 200 µg/m³. This<br />

represents an additional effective measure for reducing, for example,<br />

the exceedance frequency of the short-time limit value<br />

for nitrogen dioxide.<br />

In the case discussed here, wind speeds were less than 0.5 m/s<br />

for approx. 2 % of the time and between 0.5 and 1 m/s for approx.<br />

6 % of the time. For these situations, reductions in the NO x<br />

value<br />

by approx. 20 % (0.5 m/s) and 10 % (1 m/s) can be achieved.<br />

Überschreitungen des Stickstoffdioxid-Einstundenmittelwerts über<br />

200 µg/m³ zu reduzieren. Dies stellt eine zusätzliche effektive Maßnahme<br />

dar, um z. B. die Überschreitungshäufigkeit des Stickstoffdioxid-Kurzzeitgrenzwerts<br />

zu reduzieren.<br />

Im vorliegenden Fall sind in ca. 2 % der Zeit die Windgeschwindigkeiten<br />

kleiner als 0,5 m/s und in ca. 6 % der Zeit zwischen 0,5 und<br />

1 m/s. In diesen Situationen können Reduktionen des NO x<br />

-Werts um<br />

ca. 20 % bzw. 10 % erreicht werden.<br />

REFERENCES · LITERATUR<br />

[1] Bolte, G., Flassak, T. (2012): Numerische Simulation der Wirksamkeit photokatalytisch aktiver Betonoberflächen. In: Internationale Baustofftagung 18. ibausil,<br />

12. – 15. September 2012, Weimar.<br />

[2] Eichhorn, J., Kniffka, A. (2010): The numerical flow model MISKAM: State of development and evaluation of the basic version. Meteorologische Zeitschrift,<br />

Vol 19. No. 1, pp. 081-90.<br />

FRANK<br />

TECHNOLOGIEN FÜR DIE BAUINDUSTRIE<br />

Egcotritt<br />

Podest- und Laubengang-Entkopplung für<br />

höchste Ansprüche.<br />

- Akustische Entkopplung durch Querkraftdornverbindung<br />

- Trittschallminderung von bis zu ΔL W<br />

32 dB bei Treppenpodesten,<br />

Laubengängen, vorgeständerten Balkonen usw.<br />

- Bauaufsichtliche Zulassung des DIBt<br />

- Fugenbreite bis 100 mm, Tragfähigkeit bis zu 37 kN<br />

- Feuerwiderstandsklasse F120<br />

QUERKRAFTDORN<br />

EGCOTRITT MIT BESTER<br />

TRITTSCHALLMINDERUNG!<br />

Max Frank GmbH & Co. KG | Mitterweg 1 | 94339 Leiblfing | Tel. +49 9427 189-0<br />

www.maxfrank.de


PANEL 2 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. Frohmut Wellner; Technische Universität Dresden<br />

frohmut.wellner@tu-dresden.de<br />

1977-1981 Studium Bauingenieurwesen, TU Dresden; 1986 Promotion; 1985-1987 Mitarbeiter, Gruppenleiter und stellv.<br />

Abteilungsleiter, Ingenieurtief- und Verkehrsbaukombinat Karl-Marx-Stadt; 1987-1996 Forschungs- und Lehrtätigkeit,<br />

TU Dresden; 1990 Zulassung als privater Ingenieur für tiefbautechnische Planungsleistungen; 1990-1996 Ingenieur für<br />

Planung von Straßen- und Tiefbauvorhaben; 1993 Habilitation; 1996-1999 Universitätsprofessor, Fachgebietsleiter und<br />

Partner der Ingenieurgemeinschaft für Verkehrswegebau, Hannover; seit 1999 Sachverständiger für konstruktiven Straßenbau<br />

und Universitätsprofessor, Leiter Lehrstuhl Straßenbau und Direktor Institut Stadtbauwesen und Straßenbau, TU<br />

Dresden; 2000-2006 Prüfstellenleiter, TU Dresden; seit 2005 Gastprofessur an der Chongqing Jiaotong University, China<br />

Consequences for the construction of block pavements<br />

RStO 2012<br />

Konsequenzen für die Pflasterbauweise<br />

RStO 2012<br />

After a six-year revision period, RStO 12 (code of practice for the<br />

standardization of pavements of traffic areas) - the revision of<br />

RStO 01 - has been <strong>com</strong>pleted. The well-proven basic principles<br />

of RStO 01 remain unchanged in the new version. Amendments,<br />

however, were necessary regarding the calculation of the so-called<br />

B values as a consequence of the increased traffic loads as well<br />

as in regard to structural alterations in the construction methods<br />

based on the experience of contracting authorities responsible<br />

for road construction and maintenance. These amendments also<br />

influence the construction of block pavements. The presentation<br />

will start with an outline of the most important amendments of<br />

RStO 12 as against RStO 01. Thereafter, the following details, in<br />

particular, concerning the construction of block pavements, will<br />

be discussed.<br />

Amendments as a consequence of increasing traffic loads<br />

The axle load measurement being the basis for the new method<br />

of calculating the B value was carried out with the aid of axle<br />

load weighing machines installed in the highway network of the<br />

Federal Republic of Germany. These figures are a sound database<br />

for the federal highway network. However, block pavements are<br />

normally used at municipal roads, for which no data is available<br />

from axle load measurements. We may, though, assume that there<br />

may be an increase in both the axle load and the number of vehicles<br />

at the municipal road network similar to the federal highway<br />

network. Therefore, the factors for the B value calculation were<br />

also increased, even though more moderate than that concerning<br />

the federal highway network. It is to be anticipated that the implementation<br />

of RStO 12 will lead to a higher degree of safety against<br />

premature failure of the pavements than by applying RStO 01.<br />

In addition, RStO 12 now gives more detailed information concerning<br />

the classification of traffic areas into load classes (equivalent<br />

to construction classes according to RStO 01), if a count as the<br />

basis for the determination of the B value is not possible and/or<br />

cannot be made. This, however, allows a much wider classification<br />

of the traffic areas according to the load classes on which planning<br />

is based for respective situations. In order to enable a correct and<br />

reliable classification, exact knowledge of the local conditions as<br />

Nach sechsjähriger Überarbeitungszeit ist die RStO 12 nach Überarbeitung<br />

der RStO 01 fertiggestellt worden. Die bewährten Grundprinzipien<br />

der RStO 01 wurden beibehalten. Es ergab sich jedoch die<br />

Notwenigkeit sowohl der Änderung der Berechnung der B-Zahlen<br />

infolge der gestiegenen Verkehrsbelastungen, als auch von konstruktiven<br />

Veränderungen bei den Bauweisen aufbauend auf den Erfahrungen<br />

der Straßenbaulastträger. Diese Änderungen haben Auswirkungen<br />

auf die Pflasterbauweise. Zu Beginn des Vortrages werden<br />

zunächst die wesentlichen Änderungen der RStO 12 gegenüber den<br />

RStO 01 vorgestellt. Im Anschluss daran werden die folgenden, insbesondere<br />

die Pflasterbauweise betreffenden Details diskutiert.<br />

Änderungen infolge gestiegener Verkehrsbelastungen<br />

Die für die neue Art Berechnung der B-Zahl zugrunde liegenden<br />

Achslastmessungen wurden mit Hilfe der im Autobahnnetz der Bundesrepublik<br />

installierten Achslastwaagen durchgeführt. Diese ergeben<br />

eine gute Datengrundlage für das Bundesfernstraßennetz. Pflasterbefestigungen<br />

werden jedoch in der Regel in kommunalen Straßen angewendet,<br />

für welche keine Daten aus Achslastmessungen vorliegen.<br />

Es kann aber davon ausgegangen werden, dass auch im kommunalen<br />

Straßennetz in ähnlicher Weise wie auf Bundesfernstraßen eine<br />

Zunahme sowohl der Achslasten, als auch der Zahl der Fahrzeuge<br />

stattfindet. Deshalb wurden die Faktoren zur B-Zahlberechnung für<br />

kommunale Straßen ebenfalls erhöht, jedoch moderater als für das<br />

Bundesfernstraßennetz angehoben. Es ist davon auszugehen, dass<br />

dadurch bei Anwendung der RStO 12 in Zukunft eine höhere Sicherheit<br />

gegenüber vorzeitigem Versagen der Befestigungen vorhanden<br />

sein wird, als bei Anwendung der RStO 01.<br />

Außerdem werden detailliertere Hinweise in den RStO 12 zur<br />

Einordnung von Verkehrsflächen in Belastungsklassen (entspricht<br />

Bauklassen nach RStO 01) als bisher gegeben, wenn eine direkte<br />

Zählung als Grundlage der Ermittlung der B-Zahl nicht möglich ist<br />

bzw. nicht erfolgen kann. Diese gestattet jedoch eine wesentlich breitere<br />

Zuordnung der Verkehrsflächen zu den Belastungsklassen für<br />

die jeweiligen, der Planung zugrunde zu legende Situation. Um eine<br />

richtige und sichere Zuordnung zu ermöglichen, werden dann aber<br />

die genaue Kenntnis der örtlichen Gegebenheiten sowie langjährige<br />

Erfahrungen im Umgang mit der Pflasterbauweise unumgänglich. In<br />

36 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 2<br />

well as many years of experience<br />

in construction of block<br />

pavement will then be absolutely<br />

essential. The presentation<br />

will give examples for the<br />

effect of the B value calculation<br />

at an equal traffic volume<br />

(number of vehicles) based on<br />

the factors of RStO 12 in <strong>com</strong>parison<br />

to RStO 01.<br />

Changes in construction<br />

The most important change<br />

in respect of the construction<br />

of block pavements is enabled<br />

by the classification of traffic<br />

load areas of the former construction<br />

class III into two load<br />

classes, i.e. Bk 1.8 and Bk 3.2.<br />

For reasons of an increased<br />

safety of pavements with nonbound<br />

base course (this construction<br />

method is now only<br />

re<strong>com</strong>mended for a crushed<br />

stone base course), in contrast<br />

to RStO 01, Bk 3.2 now requires<br />

a value E V2<br />

= 180 MPa<br />

in <strong>com</strong>pliance with ZTV SoB<br />

06. In this regard, it is strictly<br />

necessary to consider that despite<br />

an intensive <strong>com</strong>paction<br />

for obtaining this E v2<br />

value,<br />

an adequate impermeability<br />

to water needs to be ensured.<br />

For the load class Bk 3.2, it<br />

is no longer re<strong>com</strong>mended to<br />

use gravel base courses below<br />

block pavements. There<br />

were concerns regarding the<br />

resistance of such gravel base<br />

courses against creeping (rut<br />

formation). The changes of the<br />

construction will be discussed<br />

in detail with the aid of the<br />

illustrations in table 3 and 6.<br />

In conclusion, it has to be assumed<br />

that the durability of<br />

pavements will be increased<br />

in case of the correct application<br />

of RStO 12 and, in particular,<br />

if critical applications<br />

for high traffic loads will be<br />

excluded.<br />

dem Vortrag werden beispielhaft<br />

die Auswirkung auf die<br />

B-Zahlberechnung bei gleicher<br />

Verkehrsmenge (Anzahl der<br />

Fahrzeuge) bei Zugrundelegung<br />

der Faktoren der RStO 12<br />

im Vergleich zu den RStO 01<br />

vorgestellt.<br />

Änderungen der Konstruktion<br />

Die wesentlichste Änderung<br />

bezüglich der Konstruktion<br />

von Pflasterbefestigungen wird<br />

durch die Aufteilung des Verkehrsbelastungsbereiches<br />

der<br />

ehemaligen Bauklasse III in<br />

zwei Belastungsklassen Bk 1,8<br />

und Bk 3,2 ermöglicht. In<br />

Bk 3,2 wird zur Erhöhung der<br />

Sicherheit der Pflasterbefestigung<br />

mit Tragschicht ohne<br />

Bindemittel (diese Bauweise<br />

wird nur noch für die Schottertragschicht<br />

empfohlen) abweichend<br />

von den RStO 01<br />

in Übereinstimmung mit den<br />

ZTV SoB 06 jetzt ein Wert<br />

E v2<br />

= 180 MPa gefordert. Dabei<br />

ist dringend zu beachten, dass<br />

trotz intensiver Verdichtung<br />

zur Erreichung dieses E v2<br />

-Wertes<br />

eine ausreichende Wasserdurchlässigkeit<br />

gewährleistet<br />

bleibt. Kiestragschichten unter<br />

Pflasterdecken werden für diese<br />

Belastungsklasse Bk 3,2 nicht<br />

mehr empfohlen. Hier bestanden<br />

Bedenken bezüglich der<br />

Resistenz dieser Kiestragschicht<br />

gegenüber plastischen Verformungen<br />

(Spurrinnenbildung).<br />

Die Details der Änderungen<br />

an der Konstruktion werden<br />

anhand der Darstellungen in<br />

den Tafeln 3 und 6 diskutiert.<br />

Zusammenfassend ist bei richtiger<br />

Anwendung der RStO 12<br />

zu erwarten, dass die Dauerhaftigkeit<br />

der Befestigungen<br />

erhöht wird und insbesondere<br />

kritische Anwendungen für<br />

hohe Verkehrsbelastungen ausgeschlossen<br />

werden.<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 37


PANEL 2 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dr.-Ing. Marc Illgen, Dahlem Beratende Ingenieure, Darmstadt<br />

m.illgen@dahlem-ingenieure.de<br />

Geb. 1973; 1993-2001 Studium des Bauingenieurwesens, Technischen Universität Kaiserslautern; 1997-2000 Freier<br />

Mitarbeiter in der Abteilung Planung, Ingenieurbau, GIS/EDV, Stadtentwässerung Kaiserslautern; 2001-2008 Wissenschaftlicher<br />

Mitarbeiter am Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft, TU Kaiserslautern; 2003-2008 Promotion; seit<br />

2007 Modulleiter und Dozent im Studiengang Instandhaltungsmanagement von Rohrleitungssystemen, TA Südwest/<br />

FH Kaiserslautern; seit 2008 Projektbereichsleiter Entwässerungssysteme und Sonderbereichsleiter Hydrologie/<br />

Stadtentwässerung, Dahlem Beratende Ingenieure GmbH & Co. Wasserwirtschaft KG; seit 2011 Sprecher der DWA-AG<br />

HW-4.2 und Mitglied der DWA-AG ES-2.5, Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall<br />

How much rainwater is seeping through concrete pavers?<br />

Parameters for design practice<br />

Wie viel Regenwasser versickert auf Betonpflaster?<br />

Kennwerte für die Planungspraxis<br />

Nowadays, paved areas are found on almost every plot of land,<br />

ranging from slab pavements with relatively low permeability to<br />

“green” pavements that provide a particularly high permeability.<br />

Conventional concrete pavements laid with a low ratio of joints<br />

are still most frequently used. Experts were previously faced with<br />

a substantial knowledge gap with respect to water management<br />

and the specific infiltration capacities of the individual types of<br />

pavement. The lack of reliable, type-specific infiltration performance<br />

parameters was particularly obvious. How much rainwater<br />

can seep through a conventional interlocking pavement? How high<br />

is this amount if porous concrete pavers are used? Which role does<br />

the permeability of the subsoil play? Which influence does the<br />

surface slope have? How high is the infiltration rate after many<br />

years of use? To date, none of these questions could be answered<br />

exhaustively or supported by specific values.<br />

Infiltration capacity measurements<br />

The large number of open questions gave rise to the launch of<br />

a <strong>com</strong>prehensive research project at Kaiserslautern University of<br />

Technology, which systematically investigated the infiltration performance<br />

of a wide range of pavement types. At the core of this<br />

research are more than 500 individual measurements carried out<br />

for installed pavements as well as at the laboratory using a lysimeter.<br />

The measuring program included spot measurements of infiltration<br />

rates, run-off measurements in larger areas, and measurements<br />

of the water contained in the entire pavement structure.<br />

The program resulted in representative and reliable parameters.<br />

Characteristics of infiltration behavior<br />

The infiltration capacity of paved areas depends on many structural<br />

and external factors such as the joint ratio, the material used<br />

for the joints, the surface slope or the pavement’s type of use. The<br />

dominating influence, however, is the so-called colmation or clogging<br />

process: During the service life, fine particles accumulate on<br />

the surface or in the joints of a pavement and form a slurry layer,<br />

which may result in a significant decrease in infiltration capac-<br />

Pflasterflächen sind heute auf nahezu jedem Grundstück zu finden,<br />

wobei die Palette von gering durchlässigen Plattenbelägen bis hin<br />

zu besonders stark durchlässigen Ökopflasterbelägen reicht. Konventionelle<br />

fugenarm verlegte Betonpflasterbeläge kommen dabei<br />

nach wie vor mit Abstand am häufigsten vor. Im Hinblick auf<br />

den Wasserhaushalt und das konkrete Versickerungsvermögen der<br />

diversen Pflasterarten sah sich die Fachwelt bislang einem ausgeprägten<br />

Kenntnisdefizit gegenüber. Insbesondere fehlten belastbare<br />

Kennwerte bauartspezifischer Versickerungsleistungen. Wie viel Regenwasser<br />

kann auf einem konventionellen Verbundpflasterbelag<br />

versickern? Wie viel auf einem Porenbetonpflaster? Welche Rolle<br />

spielt die Durchlässigkeit des Untergrundes? Welchen Einfluss hat<br />

das Oberflächengefälle? Und welche Versickerungsleistung wird nach<br />

vieljähriger Nutzung noch erreicht? All diese Fragen konnte man bislang<br />

nicht qualifiziert beantworten oder mit konkreten Zahlenwerten<br />

untermauern.<br />

Messtechnische Untersuchung des Versickerungsvermögens<br />

Die Fülle der offenen Fragen war Anlass, an der TU Kaiserslautern<br />

ein ausgesprochen umfangreiches Forschungsprojekt zu initiieren, in<br />

dem das Versickerungsverhalten für ein breites Spektrums an Pflasterbauweisen<br />

systematisch untersucht wurde. Den Kern der Untersuchung<br />

bilden über 500 Einzelmessungen an Bestandsflächen sowie<br />

an einem Lysimeter im Labor. Das Messprogramm umfasste u.<br />

a. Punktmessungen von Versickerungsleistungen, Abflussmessungen<br />

an größeren Flächeneinheiten als auch Wassergehaltsmessungen im<br />

Pflasteraufbau und liefert repräsentative und belastbare Kennwerte.<br />

Charakteristika des Versickerungsverhaltens<br />

Das Versickerungsvermögen von Pflasterflächen hängt von zahlreichen<br />

baulichen und äußeren Einflussfaktoren ab (Fugenanteil,<br />

Fugenmaterial, Gefälle, Nutzung usw.). Den dominierenden Einfluss<br />

aber übt die sog. Kolmation aus: im Laufe der Standzeit bilden Feinpartikel<br />

an der Oberfläche eines versickerungsfähigen Belages bzw.<br />

in seinem Fugenraum eine Schlämmschicht und reduzieren das Versickerungsvermögen<br />

mitunter ganz erheblich. Je nach Standort, Lie-<br />

38 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 2<br />

rectangular and interlocking pavers, low joint ratio,<br />

sand-filled joints (joint ratio 35%)<br />

Rasengitterpflaster (Öffnungsanteil<br />

> 35%)<br />

rectangular and interlocking pavers, low joint ratio,<br />

sand-filled joints (joint ratio >6%)<br />

fugenarmes Rechteck- und Verbundpflaster mit<br />

sandgefüllten Fugen (Fugenanteil > 6%)<br />

porous concrete pavers, low<br />

joint ratio (joint ratio >6%)<br />

fugenarmes Porenbetonpflaster<br />

(Fugenanteil > 6%)<br />

moderate colmation<br />

mäßige Kolmation<br />

marked colmation<br />

ausgeprägte Kolmation<br />

strong colmation<br />

starke Kolmation<br />

pavers with infiltration joints, joints or chambers<br />

filled with gravel (joint/opening ratio >6%)<br />

Sickerfugenpflaster mit splittgefüllten Fugen oder<br />

Kammern (Fugen-/Öffnungsanteil > 6%)<br />

extreme colmation<br />

extreme Kolmation<br />

Infiltration rate<br />

Versickerungsvermögen [l/(s•ha)]<br />

→ 1 Frequency distributions of infiltration rates documented for <strong>com</strong>monly used pavement types<br />

Häufigkeitsverteilungen des Versickerungsvermögens gängiger Pflasterbauarten<br />

ity. The severity of this process may vary greatly depending on<br />

the location, period and type of use of the pavement, leading to<br />

substantial infiltration rate variations after several years of use,<br />

even within small areas or in a seemingly random pattern. For the<br />

first time, this research made it possible to allocate, by way of approximation,<br />

the infiltration rates shown in the diagram below to<br />

the various types of pavement in conjunction with statistical data<br />

showing their frequency of occurrence.<br />

This figure documents the enormous variation in infiltration<br />

capacity across two or even three decimal powers. Surprisingly, we<br />

find that a conventional functional pavement achieves a remarkably<br />

high average infiltration rate of 55 l/(s∙ha). In contrast, the<br />

performance of grass pavers lags significantly behind the values<br />

measured for pavers with infiltration joints or porous concrete<br />

pavers. However, the diagram also shows, for all investigated<br />

pavement types, that clogging is so significant on 5 to 20% of the<br />

surface that rainwater infiltration is almost <strong>com</strong>pletely prevented<br />

in these areas.<br />

The hydraulic soil infiltration process involves the following<br />

characteristics:<br />

»»<br />

high infiltration rates at the onset of rainfall (filling of macropores)<br />

»»<br />

decrease to an almost constant infiltration rate within 5 to 15<br />

minutes<br />

»»<br />

increase in infiltration performance in line with rain intensity<br />

»»<br />

inhomogeneous flow patterns in the pavement structure<br />

»»<br />

strong saturation in the joint zone, modest saturation in the<br />

bedding and base course<br />

»»<br />

enormous storage capacity of the bedding and base course (approx.<br />

3-4 mm of rainfall per cm of depth)<br />

»»<br />

permeability of subgrade/subsoil is of secondary importance<br />

Compared to clogging, the surface slope has only a moderate influence<br />

on infiltration capacity. For instance, infiltration rates are<br />

reduced by approx. 10 to 20% at a slope of 5% <strong>com</strong>pared to the<br />

minimum slope of 2.5% generally required for paved areas in road<br />

construction.<br />

gezeit und Nutzung kann dieser Vorgang in ganz unterschiedlicher<br />

Ausprägung auftreten und führt dazu, dass die Versickerungsleistung<br />

nach mehrjähriger Nutzung – auch kleinräumig und scheinbar zufällig<br />

– in einem ganz erheblichen Wertebereich schwankt. Näherungsweise<br />

lassen sich den verschiedenen Flächenbauweisen erstmals die<br />

in nachstehender Grafik dargestellten Versickerungsleistungen in<br />

Verbindung mit einer statistischen Auftretenshäufigkeit zuweisen.<br />

Die Grafik dokumentiert die enorme Variabilität des Versickerungsvermögens<br />

über 2-3 Zehnerpotenzen hinweg. Dabei überrascht,<br />

dass ein konventionelles Funktionspflaster ein durchaus beachtliches<br />

Versickerungsvermögen von durchschnittlich 55 l/(s∙ha) aufweist. Die<br />

Versickerungsleistung begrünter Rasengitterbeläge bleibt dagegen<br />

deutlich hinter dem Versickerungsvermögen von Sickerfugen- oder<br />

Porenbetonpflaster zurück. Die Grafik dokumentiert aber auch, dass<br />

bei allen Pflasterbauarten auf 5-20 % der Flächen die Kolmation derart<br />

ausgeprägt ist, dass nahezu kein Regenwasser versickern kann.<br />

Der bodenhydraulische Prozess der Versickerung ist gekennzeichnet<br />

durch:<br />

»»<br />

hohe Infiltrationsraten zu Regenbeginn (Auffüllung der Grobporen)<br />

»»<br />

Rückgang auf eine nahezu konstante Versickerungsrate innerhalb<br />

von 5-15 min<br />

»»<br />

Zunahme der Infiltrationsleistung mit der Regenintensität<br />

»»<br />

inhomogene Strömungsverhältnisse im Pflasteraufbau<br />

»»<br />

starke Aufsättigung im Fugenraum, mäßige Aufsättigung in Bettungs-<br />

und Tragschicht<br />

»»<br />

enormes Speichervermögen von Bettungs- und Tragschicht (ca.<br />

3-4 mm Niederschlagshöhe je cm Mächtigkeit)<br />

»»<br />

Durchlässigkeit von Planum/Untergrund von untergeordneter Bedeutung<br />

Das Oberflächengefälle hat im Vergleich zur Kolmation einen moderaten<br />

Einfluss auf das Versickerungsvermögen. Gegenüber einem<br />

Mindestgefälle von 2,5 %, mit dem Pflasterflächen im Straßenbau<br />

allgemein zu verlegen sind, ergeben sich beispielsweise bei einem<br />

Gefälle von 5,0 % um ca. 10-20 % reduzierte Versickerungsraten.<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 39


PANEL 2 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dr.-Ing. Patrick Schäffel; VDZ, Düsseldorf<br />

patrick.schaeffel@vdz-online.de<br />

Studium des Bauingenieurwesens an der Bauhaus-Universität Weimar mit der Fachrichtung „Baustoffe und<br />

Sanierung“; ab 2003 Stipendiat der Gerd-Wischers-Stiftung im Verein deutscher Zementwerke e. V. mit dem<br />

Schwerpunkt der Wirkungsweise schwindreduzierender Zusatzmittel; 2009 Promotion an der Bauhaus-Universität<br />

Weimar; seit 2007 wissenschaftlicher Mitarbeiter im Forschungsinstitut der Zementindustrie (FIZ), Düsseldorf, in<br />

der Abteilung Betontechnik, seit 2010 als Oberingenieur; Arbeitsschwerpunkte: Betontechnologie – insbesondere<br />

Wirkungsmechanismen von Betonzusatzmitteln, Zementen mit mehreren Hauptbestandteilen und Dauerhaftigkeit<br />

von Beton<br />

Influence of various de-icing agents on the durability<br />

of concrete products<br />

Einfluss unterschiedlicher Taumittel auf die<br />

Dauerhaftigkeit von Betonwaren<br />

According to information published by the Bundesverband Straße,<br />

Landschaft, Garten e.V. (SLG; Federal Association for Road Construction,<br />

Landscaping and Gardening), the 2009-10 and 2010-11<br />

winter seasons caused an increased amount of scaling damage to<br />

areas covered with concrete pavers. These particularly hard winters<br />

resulted in a widespread shortage of <strong>com</strong>monly used de-icing<br />

salts (i.e. sodium chloride), which suggested the possibility that<br />

other de-icing salts may have also been used at least to a certain<br />

extent. A study jointly carried out by SLG, VDZ (German Cement<br />

Works Association) and Verband Österreichischer Beton- und Fertigteilwerke<br />

(VÖB; Federation of Austrian Concrete and Precast<br />

Plants) investigated the damage that various de-icing agents may<br />

cause to concrete pavers.<br />

Composition of the concrete used for pavers<br />

Industrially produced concrete pavers were used for the tests to<br />

determine the influence of the individual de-icing agents on the<br />

durability of pavers. According to manufacturer specifications, the<br />

Surface scaling in kg/m 2<br />

Abwitterung in kg/m 2<br />

Number of freeze/thaw cycles<br />

Anzahl Frost-Tau-Wechsel<br />

3% NaCl solution<br />

3 %ige NaCl-Lösung<br />

3% CaCl2 solution<br />

3 %ige CaCl2-Lösung<br />

3% MgCl2 solution<br />

3 %ige MgCl2-Lösung<br />

5% CMA solution<br />

5 %ige CMA-Lösung<br />

Limit value specified in<br />

DIN EN 1338, Section 5.3.2<br />

Grenzwert nach DIN EN 1338,<br />

Abschnitt 5.3.2<br />

→ 1 Scaling of concrete pavers in the modified slab test in accordance<br />

with DIN EN 1338, Annex D<br />

Abwitterung von Betonpflastersteinen im modifizierten Slab-Test gemäß<br />

DIN EN 1338, Anhang D<br />

Nach Angaben des Bundesverbands Straße, Landschaft, Garten e.V.<br />

(SLG) traten in den Wintern 2009/2010 und 2010/2011 vermehrt<br />

Schäden an Flächen aus Betonpflastersteinen auf Grund von Abwitterungen<br />

auf. Da in diesen besonders strengen Wintern vielerorts<br />

Knappheit an üblichen Streusalzen (NaCl) herrschte, lag die<br />

Vermutung nahe, dass möglicherweise z. T. auch andere Taumittel<br />

verwendet wurden. In einem gemeinsamen Untersuchungsprogramm<br />

von SLG, VDZ und dem Verband Österreichischer Beton- und Fertigteilwerke<br />

(VÖB) wurde untersucht, welches Schädigungspotenzial<br />

verschiedene Taumittel auf Betonpflastersteine haben können.<br />

Zusammensetzung der Betonpflastersteine<br />

Die Prüfungen zum Einfluss verschiedener Taumittel auf die Dauerhaftigkeit<br />

von Betonpflastersteinen wurden an industriell gefertigten<br />

Betonpflastersteinen durchgeführt. Im Kernbeton wurden laut Herstellerangaben<br />

200 kg/m³ Zement und 110 kg/m³ Flugasche, im Vorsatzbeton<br />

420 kg/m³ Zement eingesetzt. Es handelte sich jeweils um<br />

einen CEM II/B-M (S-LL) 32,5 R. Der äquivalente Wasserzementwert<br />

war jeweils mit w/z eq<br />

= 0,38 angegeben.<br />

Dauerhaftigkeitsuntersuchungen an Betonpflastersteinen<br />

Der Frost-Taumittel-Widerstand wurde gemäß DIN EN 1338, Anhang<br />

D, geprüft. Die pessimale Salz-Konzentration im Frost-Taumittel-Versuch<br />

liegt bei etwa. 3 M.-% [1, 2]. Bei höheren Konzentrationen<br />

friert die Porenlösung nicht mehr zuverlässig ein, so dass<br />

es nicht zu einem Frostschaden kommen kann. Eine experimentelle<br />

Bestätigung findet sich beispielsweise in [3]. Drei Taumittellösungen<br />

(NaCl, CaCl 2<br />

und MgCl 2<br />

) wurden jeweils mit einer Konzentration von<br />

3 M.-% verwendet. Eine Calcium-Magnesium-Acetat-Lösung (CMA)<br />

wurde mit einer Konzentration von rd. 5 M.-% eingesetzt. Dies entsprach<br />

etwa der Auftauleistung einer 3 %-igen NaCl-Lösung (berechnet<br />

gemäß [4]).<br />

Die Abwitterungen nach 56 Frost-Tau-Wechseln zeigt Abbildung<br />

1. Die Abwitterungen liegen deutlich unterhalb des Grenzwertes<br />

von 1,0 kg/m² nach 28 Frost-Tau-Wechseln. Abbildung 2 zeigt einen<br />

Prüfkörper je Taumittellösung nach der Prüfung.<br />

Hochkonzentrierte Taumittel, insbesondere Erdalkalichloride,<br />

können über längere Zeiträume auch ohne Frosteinwirkung Schäden<br />

40 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 2<br />

core mix <strong>com</strong>prised 200 kg/m³ of cement and 110 kg/m³ of fly ash<br />

whereas the face mix included 420 kg/m³ of cement. Each of these<br />

cements was a CEM II/B-M (S-LL) 32,5 grade. In both cases, an<br />

equivalent water/cement ratio of w/c eq<br />

= 0.38 was stated.<br />

Durability testing of concrete pavers<br />

The freeze/thaw resistance was tested in accordance with<br />

DIN EN 1338, Annex D. In the freeze/thaw test, the boundary salt<br />

concentration amounts to approx. 3 m.-% [1, 2]. At higher concentrations,<br />

the pore solution will not freeze consistently, which is<br />

why no frost damage will occur. Among other publications, reference<br />

[3] includes an experimental confirmation of this behavior.<br />

Each of the three de-icing salt solutions (NaCl, CaCl 2<br />

and MgCl 2<br />

)<br />

was used at a concentration of 3 m.-%. A calcium magnesium acetate<br />

(CMA) solution was used at a concentration of about 5 m.-%,<br />

whose performance was roughly equivalent to the de-icing behavior<br />

of a 3% sodium chloride solution (calculated according to [4]).<br />

Fig. 1 shows the degree of scaling after 56 freeze/thaw cycles.<br />

Scaling remained significantly below the threshold of 1.0 kg/m²<br />

after 28 freeze/thaw cycles. Fig. 2 shows one specimen for each<br />

de-icing salt solution after the test.<br />

Highly concentrated de-icing salts, particularly alkaline earth<br />

chlorides, may cause damage to concrete in the event of prolonged<br />

exposure even if no frost action occurs [5]. Such damage is attributable<br />

to the disjoining pressure resulting from salt crystallization<br />

in the pores of the cement paste. This pressure is the result of either<br />

the concentration and subsequent crystallization of the de-icing<br />

salts or of the reaction of the de-icing salts with constituents of<br />

the pore solution associated with the formation of <strong>com</strong>plex salts.<br />

Possible damage resulting from the concentration of the salts<br />

in the concrete pavers was investigated on the basis of DIN 52111.<br />

The specimens were exposed to a de-icing salt solution (25 m.-%)<br />

for 16 hours and subsequently dried at a temperature of 110°C for<br />

six hours. The amount of scaling was determined in 50 consecutive<br />

wetting and drying cycles.<br />

Damage caused by the formation of <strong>com</strong>plex salts was investigated<br />

by putting the specimens to storage (six months as at the<br />

date of this paper) in a de-icing salt solution at (6 ± 1) °C (25 m.-<br />

%). Neither of these two tests revealed significant damage to the<br />

concrete pavers.<br />

56 FTCs, 3% NaCl solution 56 FTCs, 3% CaCl 2<br />

solution<br />

56 FTCs, 3% MgCl 2<br />

solution 56 FTCs, 5% CMA solution<br />

→ 2 Specimens after 56 freeze/thaw cycles in the modified slab test in<br />

accordance with DIN EN 1338, Annex D<br />

Prüfkörper nach 56 Frost-Tau-Wechseln im modifizierten Slab-Test gemäß<br />

DIN EN 1338, Anhang D<br />

an Beton hervorrufen [5]. Diese Schäden sind auf den Kristallisationssprengdruck<br />

von Salzen in den Poren des Zementsteins zurückzuführen.<br />

Der Sprengdruck wird dabei entweder durch Aufkonzentration<br />

und anschließende Kristallisation der Taumittel oder durch Reaktion<br />

der Taumittel mit Bestandteilen der Porenlösung unter Komplexsalzbildung<br />

hervorgerufen.<br />

Mögliche Schädigungen durch Aufkonzentration der Salze in den<br />

Betonpflastersteinen wurden in Anlehnung an DIN 52111 untersucht.<br />

Die Proben wurden für 16 Stunden mit Taumittellösung (25 M.-%)<br />

beaufschlagt und anschließend 6 Stunden bei 110 °C getrocknet. Die<br />

Abwitterungsmenge wurde über 50 Befeuchtungs- und Trocknungszyklen<br />

bestimmt.<br />

Durch Komplexsalzbildung hervorgerufene Schädigungen wurden<br />

durch eine bislang 6-monatige Lagerung der Prüfkörper bei (6 ± 1) °C<br />

in Taumittellösung (25 M.-%) untersucht. Beide Prüfungen führten zu<br />

keinen signifikanten Schädigungen der Betonpflastersteine.<br />

REFERENCES · LITERATUR<br />

[1] Beddoe, R.E.; Setzer, M.J.: A low temperature DSC investigation of hardened cement paste subjected to chloride action. In: Cement and Concrete Research 18<br />

(1988) 2, 249-256<br />

[2] Marchand, J.; Pigeon, M.; Bager, D.; Talbot, C.: Influence of Chloride Solution Concentration on Deicer Salt Scaling Deterioration of Concrete. In: ACI Materials<br />

Journal 96 (1999) 4, 429-435<br />

[3] Milachowski, C.; Skarabis, J.; Gehlen, C.; Götzfried, F.: Einfluss des Sulfatgehalts von Tausalzen auf den Frost-Tausalz-Widerstand von Betonen im Bereich<br />

der Bundesfernstraßen. In: Straße und Autobahn 61 (2010) 11, 811-815<br />

[4] Stark, Jochen; Wicht, Bernd: Dauerhaftigkeit von Beton: Der Baustoff als Werkstoff. Basel: Birkhäuser, 2001 (Baupraxis)<br />

Die wirtschaftliche und ökologische Alternative zu Stahlfasern.<br />

Kein Rost. Keine Korrosion. Kein Kriechen. Keine Verletzungsgefahr. Hervorragendes Arbeitsvermögen.<br />

www.bruggcontec.<strong>com</strong>


PANEL 3 → Proceedings<br />

MODERATION<br />

Dipl.-Ing. Eberhard Bauer, Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau, Bonn<br />

bauer@elo-beton.de<br />

Geb. 1944; Geschäftsführer der Firmen Elementbau Osthessen, ELO KG sowie ELO Anlagen, Besitzgesellschaft der<br />

Beton Fertigteilbau Erfurt, BFE; Vorsitzender der Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau (FDB); ehemaliger<br />

Präsident des Bundesverband Betonbauteile Deutschland, Bonn; ehemaliges Vorstandsmitglied des Bundesverband<br />

Baustoffe – Steine und Erden, Berlin<br />

Day 1: Tuesday, 5 th February 2013<br />

Tag 1: Dienstag, 5. Februar 2013<br />

Structural precast construction 1<br />

– Built examples, technical concepts<br />

Konstruktiver Fertigteilbau 1<br />

- Gebaute Beispiele, technische Konzeptionen<br />

Page<br />

Seite<br />

44<br />

47<br />

50<br />

54<br />

56<br />

59<br />

Title<br />

Titel<br />

Tour Total Berlin – a perfect architectural concrete example<br />

Tour Total Berlin - Architekturbeton in Perfektion<br />

Dipl.-Ing. Hubertus Dreßler<br />

TaunusTurm Frankfurt – precast elements in high-rise construction<br />

TaunusTurm Frankfurt - Betonfertigteile im Hochhausbau<br />

Dr.-Ing. Hubert Bachmann<br />

Spalling above intact near-surface aggregate particles? – A defect despite passed freeze-thaw test?<br />

Abplatzungen über gesunden, oberflächennahen Gesteinskörnern - Mangel trotz bestandener Frostprüfung?<br />

Prof. Dr. jur. Gerd Motzke, Dr.-Ing., Jürgen Krell<br />

Environmental Product Declarations (EPD) for cement and concrete<br />

Umweltproduktdeklarationen (EPD) für Zement und Beton<br />

Dipl.-Ing. Jochen Reiners<br />

Implications of the new Construction Products Regulation for CE marking<br />

Auswirkungen der neuen Bauproduktenverordnung auf die CE-Kennzeichnung<br />

Bauassessorin Dipl.-Ing. Alice Becke<br />

Product standards for precast concrete elements − New EN 13369<br />

Produktnormen für Fertigteile - Die neue EN 13369<br />

Dipl.-Ing. Mathias Tillmann<br />

42 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


02·2013 BFT INTERNATIONAL 43


PANEL 3 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Ing. Hubertus Dreßler, Dreßler Bau, Aschaffenburg<br />

ftw@dressler-bau.de<br />

Geb. 1974; bis 2001 Studium der Architektur an der FH in Frankfurt am Main; Mitarbeiter bei einer deutschen Bau-<br />

Aktiengesellschaft und bei einem privaten mittelständischen Bauunternehmen; seit 2005 Gesellschafter der Dreßler<br />

Bau GmbH; bis 2008 Bau- und Projektleiter bei Dreßler Bau; bis 2012 Niederlassungsleitung des Fertigteilwerkes<br />

in Stockstadt am Main; seit 2012 Berufung in die Geschäftsführung und weiterhin Leitung der Niederlassung in<br />

Stockstadt am Main<br />

Tour Total Berlin<br />

A perfect architectural concrete example<br />

Tour Total Berlin<br />

Architekturbeton in Perfektion<br />

Production report by Dreßler Bau GmbH<br />

The facade of the 17-story German headquarters of French oil corporation<br />

Total is not just an “off-the-shelf” architectural concrete<br />

facade. More than 80 different element designs were used on the<br />

ground floor and first floor alone, which were to be thoroughly<br />

dealt with in terms of both design and engineering to meet the<br />

extremely demanding client specifications.<br />

The two considered options included a conventional metal façade<br />

with the associated angular elements and an architectural concrete<br />

facade whose feasibility was yet to be verified in many respects.<br />

On the basis of a feasibility study prepared by Dreßler Bau, the<br />

client decided to continue to design both the architectural concrete<br />

and the metal option. A first true-to-scale sample was prepared<br />

upon the request of all parties involved in the design exercise. This<br />

sample showed various surface finishes, including ground, sandblasted<br />

and acid-washed sections, in order to demonstrate the additional<br />

capability of expression of the architectural concrete elements<br />

for various surface treatments. Following the first sample,<br />

the technical specifications for the fastening and assembly of the<br />

precast architectural concrete elements on the cast-in-situ façade<br />

Produktionsbericht der Dreßler Bau GmbH<br />

Die Fassade der 17-geschossigen Deutschlandzentrale des Mineralölkonzerns<br />

Total ist keine normale Architekturbetonfassade. Allein im<br />

Erdgeschoss und dem ersten Obergeschoss gibt es über 80 verschiedene<br />

Elementvarianten, die es planerisch und technisch zu durchdringen<br />

galt, um die höchst anspruchsvollen Anforderungen erfüllen<br />

zu können.<br />

Zur Wahl stand der klassische Metallbau mit den entsprechenden<br />

Blechkantteilen oder eine Architekturbetonfassade, die erst noch auf<br />

Machbarkeit in vielerlei Hinsicht überprüft werden musste. Auf der<br />

Grundlage einer von Dreßler Bau erstellten Machbarkeitsstudie traf<br />

der Bauherr die Entscheidung, die Fassade sowohl in Architekturbeton<br />

als auch in der Blechversion weiter in der Planung zu verfolgen.<br />

Auf Wunsch aller an der Planung Beteiligten wurde ein erstes Muster<br />

im Maßstab 1:1 erstellt. Bei diesem Muster wurden verschiedene<br />

Oberflächenveredelungen – in der Ausführung geschliffen, sandgestrahlt<br />

und gesäuert – dargestellt, um die zusätzliche Ausdruckskraft<br />

der Architekturbetonelemente bei unterschiedlichen Oberflächenbehandlungen<br />

aufzuzeigen. Nach der ersten Bemusterung wurden die<br />

technischen Erfordernisse, unter anderem für die Befestigungstechnik<br />

und die Montage der Architekturbetonfertigteile an der Ortbetonfassade,<br />

die Anschlussdetails im Bereich der Glasfassadenelemente und<br />

die Entwicklung der Schnittstellenklärung zwischen den einzelnen<br />

zusammenzuführenden Gewerken in die Tiefe gehend, untersucht<br />

und gemeinsam entwickelt. Im Zuge der weiteren Angebotslegung<br />

wurde es immer wichtiger, dem Bauherrn auch eine Sicherheit im<br />

Schnittstellenbereich der verschiedenen ineinandergreifenden Gewerke<br />

zu verschaffen. Dies erreichte man durch eine Kooperationsbzw.<br />

Schnittstellenvereinbarung zwischen den eng zusammenarbeitenden<br />

Gewerken Architekturbetonfertigteilfassade, Glasfassade und<br />

Sonnenschutz bereits in der Angebotsphase.<br />

→ 1 Turning of the elements<br />

Wenden der Elemente<br />

44 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 3<br />

were thoroughly verified and prepared, as<br />

well as the details of the connections to the<br />

glass facade panels and of the interfaces<br />

between the individual trades to be coordinated.<br />

As the preparation of the quotation<br />

progressed to a more detailed stage, it became<br />

increasingly important to provide the<br />

client with a sufficient degree of safety and<br />

reliability with respect to the interfaces/<br />

coordination between the individual work<br />

steps. This aim was achieved by entering<br />

into a cooperation and interface agreement<br />

between the closely coordinated precast<br />

architectural concrete façade, glass façade<br />

and sunshading teams as early as in the<br />

quotation phase.<br />

Design phase<br />

The success of the element design essentially<br />

relied on a close cooperation at the<br />

design stage, involving the architects and<br />

relevant technical designers. Particular emphasis<br />

was put on the verification of the<br />

contacts/transitions to subsequent works.<br />

One of the challenges was the high reinforcement<br />

ratio of the cast-in-place lower-floor<br />

columns, which even caused difficulties<br />

with regard to the installation of<br />

anchor channels. Even these anchor parts<br />

installed by the cast-in-situ contractor<br />

required detailed drawings. In addition,<br />

it was necessary to design and provide a<br />

doweled installation option to be used in<br />

the event of inappropriate anchor channel<br />

insertion to prevent any delay or disruption<br />

to the assembly process.<br />

Production phase<br />

Assembly sequences and storage capacities<br />

needed to be fine-tuned for the production<br />

of the individual architectural concrete<br />

facade elements. Reusable formwork was<br />

chosen with a view to the large number<br />

of elements (1,395), the 41 different types<br />

of shuttering with 130 form variants and<br />

a daily production output of 25 elements.<br />

This type of formwork (mobile frames)<br />

made it possible to rearrange and build the<br />

formwork in the joiner’s workshop located<br />

adjacent to the production line, rather than<br />

on the production table itself. The up to<br />

7.35 m long I- or T-shaped elements were<br />

acid-washed at a dedicated roofed work<br />

station sheltered from wind. A total concrete<br />

surface of 7,500 m² was acid-treated.<br />

Logistics phase<br />

Storage, transport and assembly needed<br />

to be highly flexible to meet agreed deadlines.<br />

Prior to <strong>com</strong>mencing assembly work,<br />

Planungsphase<br />

Zum Gelingen der Elementplanung trug wesentlich<br />

eine intensive Kooperation schon<br />

während der Planungsphase unter Beteiligung<br />

der Architekten und entsprechender<br />

Fachplaner bei. Geprüft wurden vor allem<br />

die Schnittstellen und Übergänge zu den<br />

anschließenden Gewerken. Eine Herausforderung<br />

war der hohe Bewehrungsgrad der<br />

Ortbetonstützen in den unteren Geschossen,<br />

was sogar den Einbau von Ankerschienen<br />

erschwerte. Selbst für diese Ankerelemente,<br />

die der Ortbetonbauer mit einzubauen hatte,<br />

waren Detailzeichnungen erforderlich. Zusätzlich<br />

war es notwendig, für den Fall eines<br />

nicht korrekten Einbaus dieser Schienen eine<br />

dübelfähige Variante zu planen und vorzuhalten,<br />

damit die Montage nicht ins Stocken<br />

kam.<br />

Produktionsphase<br />

Für die Produktion der einzelnen Architekturbetonfassadenelemente<br />

war eine Feinabstimmung<br />

der Montagefolge und der Lagerkapazitäten<br />

erforderlich. Bei einer Elementanzahl<br />

von 1.395 Stück und 41 unterschiedlichen<br />

Schalungstypen mit 130 Formvarianten und<br />

einer Produktion von 25 Elementen pro Tag<br />

empfahl sich der Einsatz von Wechselschalungen.<br />

Durch die Wechselschalung (transportable<br />

Rahmen) erfolgte der Schalungsum-<br />

bzw. -neubau nicht auf dem jeweiligen<br />

Fertigungstisch, sondern in der neben der<br />

Fertigung gelegenen Schreinerei. Gesäuert<br />

wurden die bis zu 7,35 m langen I- bzw. T-<br />

Elemente auf einem überdachten und windgeschützten<br />

Säuerungsplatz. Es wurden insgesamt<br />

7.500 m² Betonoberfläche gesäuert.<br />

Logistikphase<br />

Zur Einhaltung der Termine war eine hohe<br />

Flexibilität im Bereich der Lagerung, des<br />

Transports und der Montage gefordert. Aus<br />

diesem Grund wurden vor Beginn der Montagearbeiten<br />

500 Architekturbetonelemente<br />

im Werk vorgefertigt und auf speziellen<br />

Lagergestellen im werksseitigen überdachten<br />

Lager vorgehalten. Die Verladung der<br />

T-Elemente erfolgte in speziellen Stapelgestellen,<br />

die im technischen Büro von Dreßler<br />

Bau eigens für dieses Projekt entwickelt<br />

wurden. Diese Stapelgestelle ermöglichten<br />

den beschädigungsfreien Transport von zehn<br />

Elementen pro LKW.<br />

Montagephase<br />

Durch das begrenzte Baufeld waren die<br />

Standortplätze für die Montagekrane nicht<br />

optimal und wurden in enger und koordinierter<br />

Absprache mit den übrigen am Bau<br />

Besuchen<br />

Sie uns!<br />

Halle B1, Stand 229<br />

Visit us!<br />

Hall B1, Stand 229<br />

www.bauma.de<br />

www.bauma.de/en<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 45


PANEL 3 → Proceedings<br />

→ 2 View of the facade<br />

Ansicht der Fassade<br />

500 architectural concrete elements were thus prefabricated at<br />

the precast plant and put to interim storage on specially designed<br />

frames at the covered storage facility of the factory. Special stacking<br />

frames were used for loading the T-shaped elements. These<br />

frames were developed specifically for this project at the Dreßler<br />

Bau design office. As a result, each truck load <strong>com</strong>prised ten elements<br />

that were protected against damage during their transport.<br />

Assembly phase<br />

The limited space available on the construction site resulted in less<br />

than ideal locations of the assembly cranes, which is why these<br />

were determined in close coordination with all other contractors<br />

working on the site. The ground floor and first floor architectural<br />

concrete elements were assembled using a telescopic forklift. A<br />

mobile crane was used to assemble the elements from the second<br />

to the eleventh floor in a story-by-story sequence. To keep road<br />

blocks to a minimum, the elements for the twelfth to seventeenth<br />

floor were assembled immediately after <strong>com</strong>pletion of in-situ casting<br />

using the tower cranes located on the construction site. It was<br />

crucial for the appropriate assembly of the architectural concrete<br />

elements, in close cooperation with the metal and glazing teams,<br />

that all relevant assembly positions were readily accessible. During<br />

the assembly phase, the fact that the individual parties involved<br />

in the project were heavily dependent upon each other also necessitated<br />

the ongoing close coordination of subsequent work steps.<br />

Both the one-week period scheduled for the assembly of the precast<br />

elements of each floor and the agreed total construction time<br />

were adhered to. In-situ casting continued on the upper floors<br />

while facade elements were assembled up to the eleventh floor. A<br />

certain degree of soiling of the assembled architectural concrete<br />

elements was thus inevitable despite the utmost degree of care<br />

demonstrated in the process. Only the continuous quality control<br />

on the site made it possible to detect the relevant spots immediately<br />

and to remove the dirt without any major effort.<br />

beteiligten Firmen festgelegt. Die Architekturbetonelemente für das<br />

Erdgeschoss und das erste Obergeschoss wurden noch mit einem Teleskopstapler<br />

montiert. Ab dem zweiten Obergeschoss bis zum elften<br />

Obergeschoss fand die Montage der Elemente mit einem Autokran<br />

geschossweise statt. Um die Straßenflächen nicht unnötig lang zu<br />

sperren, erfolgte die Montage, unmittelbar nach Abschluss der Ortbetonarbeiten,<br />

ab dem zwölften bis zum siebzehnten Geschoss mit<br />

den örtlichen Turmdrehkränen. Entscheidend für die fachgerechte<br />

Montage der Architekturelemente, im Zusammenspiel mit dem Metall-<br />

und Glasbau Gewerk, war die Zugänglichkeit aller jeweiligen<br />

Montagepositionen. Die Abhängigkeit der verschiedenen Projektbeteiligten<br />

untereinander erforderte zudem während der Montagephase<br />

eine ständige enge Abstimmung des gemeinsamen Vorgehens.<br />

Das Ziel von einer Woche Montagezeit für die Betonelemente pro<br />

Geschoss wurde eingehalten, genauso wie die vereinbarte Gesamtbauzeit.<br />

Während der Montage der Fassadenelemente bis ins elfte<br />

Geschoss liefen noch Ortbetonarbeiten in den darüberliegenden Geschossen.<br />

So war es unvermeidlich, dass es trotz größter Sorgfalt<br />

zu Verschmutzungen an den bereits montierten Architekturbetonelementen<br />

kam. Nur mit einer permanenten Qualitätskontrolle vor Ort<br />

konnten diese Verschmutzungen unmittelbar erkannt und mit nur<br />

geringem Aufwand entfernt werden.<br />

46 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 3<br />

AUTHOR<br />

Dr.-Ing. Hubert Bachmann, Ed. Züblin, Stuttgart<br />

hubert.bachmann@zueblin.de<br />

Geb. 1959; 1976-1979 Ausbildung zum Beton- und Stahlbetonbauer im Betonwerk Harsch, Gondelsheim; 1979-1983<br />

Studium des Bauingenieurwesens an der Fachhochschule Karlsruhe; 1984-1986 Studium des Bauingenieurwesens<br />

an der Universität Karlsruhe; 1987-1993 Assistent der Universität Karlsruhe; 1993 Promotion; seit 1993 bei der Ed.<br />

Züblin AG, Zentrale Technik; 1993-1994 als Projektingenieur Hochbau; 1994-1998 als Projektleiter Planung diverser<br />

Hoch- und Ingenieurbauten; 1998-2002 als Oberingenieur; seit 2002 Handlungsbevollmächtigter; seit 2004 Lehrbeauftragter<br />

der Universität Stuttgart; seit 2010 Abteilungsleiter Technisches Büro Konstruktiver Ingenieurbau;<br />

seit 2009 Abteilungsleiter Technisches Büro Konstruktiver Ingenieurbau<br />

TaunusTurm Frankfurt –<br />

precast elements in high-rise<br />

construction<br />

A means to shorten construction<br />

time per story<br />

TaunusTurm Frankfurt –<br />

Betonfertigteile im Hochhausbau<br />

Ein Mittel zur Beschleunigung<br />

des Geschosstaktes<br />

Project description<br />

A new high-rise building, the TaunusTurm, is currently being<br />

constructed in Frankfurt am Main, situated in a city-center location<br />

directly adjacent to the Taunusanlage. This office tower has a<br />

height of about 170 meters. It is <strong>com</strong>plemented by a neighboring<br />

six-story building and a 70 m high apartment tower <strong>com</strong>prising<br />

18 stories. A three-level underground car park with service rooms<br />

is located underneath the buildings, extending over an area of<br />

about 5,500 m². The TaunusTurm itself has a footprint of approx.<br />

1,650 m² and <strong>com</strong>prises 40 floors. The design by Frankfurt-based<br />

architects Gruber und Kleine – Kranenburg (GKK) is being built<br />

by contractor Ed. Züblin AG in a so-called “TeamConcept”. The<br />

structural framework of the high-rise building includes a rigid<br />

core with a footprint of about 375 m² and 62 external columns.<br />

The floor has a span of up to 11.50 m. It is <strong>com</strong>posed of prestressed<br />

concrete beams and a 15 cm high concrete cover. The beams are<br />

positioned in a 2.70 m spacing. The rigid core is reduced to almost<br />

half the total footprint to establish a generously designed lobby in<br />

the entrance area. For this reason, full-height reinforced concrete<br />

beams were inserted in the service area of the third floor to support<br />

the building core.<br />

Precast floor structure<br />

As part of the “TeamConcept” referred to above, the group engineering<br />

department of Ed. Züblin AG prepared the structural<br />

design, which made it possible to conceive a structural framework<br />

in line with construction requirements at a very early stage. High-<br />

Projektbeschreibung<br />

Derzeit entsteht in Frankfurt am Main in zentraler Lage direkt an<br />

der Taunusanlage ein neues Hochhaus, der TaunusTurm. Der ca.<br />

170 m hohe Büroturm wird flankiert durch einen sechsgeschossigen<br />

Flachbau sowie einen Wohnturm mit insgesamt 18 Geschossen und<br />

einer Höhe von 70 m. Eine dreigeschossige Tiefgarage einschließlich<br />

Technikräumen befindet sich unterhalb der Gebäude auf einer<br />

Grundfläche von etwa. 5.500 m². Der TaunusTurm selbst besitzt eine<br />

Grundfläche von ca. 1.650 m² und insgesamt 40 Stockwerken. Der<br />

Entwurf von den Architekten Gruber und Kleine – Kranenburg (GKK)<br />

aus Frankfurt wird realisiert durch die Fa. Ed. Züblin AG in einem<br />

so genannten TeamConcept.Die Tragkonstruktion des Hochhauses<br />

besteht aus dem aussteifenden Kern mit einer Grundfläche von ca.<br />

375 m² und insgesamt 62 Außenstützen. Die Decke mit einer Spannweite<br />

bis 11,50 m wird aus Spannbetonunterzügen und einer 15 cm<br />

dicken Betondecke gebildet. Der Trägerabstand beträgt 2,70 m. Zur<br />

Ausbildung einer großzügigen Lobby im Eingangsbereich wird der<br />

aussteifende Kern auf nahezu die halbe Grundrissfläche reduziert. Im<br />

Technikgeschoss des dritten Obergeschosses erfolgt daher eine Kernabfangung<br />

mittels wandhohen Stahlbetonträgern.<br />

→ 1 TaunusTurm construction phase in October 2012<br />

Bauphase des TaunusTurms im Oktober 2012<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 47


PANEL 3 → Proceedings<br />

→ 2 Failure of the reference column at approx.<br />

23 MN<br />

Versagen der Referenzstütze bei ca. 23 MN<br />

rise construction must seek to optimally<br />

align the main structural <strong>com</strong>ponents<br />

with each other: core walls, external columns<br />

and floor structure. Other significant<br />

factors include the space available<br />

on the site and relevant access roads.<br />

These two aspects had to be thoroughly<br />

examined for the TaunusTurm project,<br />

which is situated in the inner city area<br />

of Frankfurt. Cast-in-place construction<br />

requires a lot of storage space whereas<br />

access roads and sufficient crane capacities<br />

are needed for precast elements.<br />

These requirements were met in an optimum<br />

fashion by <strong>com</strong>bining cast-in-situ<br />

core walls with a precast floor structure.<br />

In this context, the columns presented a<br />

key issue with respect to designing the<br />

structural framework. On the one hand,<br />

they had to meet architectural specifications<br />

in terms of dimensions and shapes.<br />

On the other, they should fit into the<br />

overall building system and provide a<br />

sufficiently high load-bearing capacity and fire resistance. Precast<br />

reinforced concrete columns were identified as a suitable option.<br />

The floor structure includes 51 cm high precast prestressed concrete<br />

beams with precast floor slabs and a 9 cm high cast-inplace<br />

concrete infill. The entire floor has a clear-span design and<br />

a height of 60 cm. Building services are routed at the beam level,<br />

which requires many openings in the beams. The prestressed design<br />

significantly enhanced the load-bearing capacity of the structure,<br />

particularly its shear resistance. Compared to the conventional<br />

structure <strong>com</strong>bining steel and <strong>com</strong>posite floors, the precast<br />

design has demonstrated its advantages arising from its lower cost<br />

and from the “end-to-end” precast system including the columns.<br />

Whereas construction time and cost are significantly influenced by<br />

an optimized climbing formwork and the reinforcement ratio in<br />

the case of the cast-in-place core, particular attention must be paid<br />

to the link between the cast-in-situ section and the precast part of<br />

the building (i.e. the connection between the beams and the core).<br />

For the TaunusTurm project, a Peikko steel corbel (the so-called<br />

PC corbel) is used. A structurally sound connection between the<br />

precast beams and the cast-in-place wall is ensured by a sufficient<br />

degree of adjustability and specific measures taken during insertion<br />

in the climbing formwork.<br />

Precast columns with high-strength reinforcing steel<br />

The precast columns should not only ensure a sufficient loadbearing<br />

capacity and fire resistance but also the transfer of loads<br />

through the joints. Although the columns are much more tightly<br />

spaced (at a distance of 2.70 m to each other) <strong>com</strong>pared to conventional<br />

multi-story buildings, the lower third of the building<br />

Deckenkonstruktion aus<br />

Betonfertigteilen<br />

Im Rahmen des oben genannten<br />

TeamConcepts wurde bereits<br />

der Tragwerksentwurf durch die<br />

Zentrale Technik der Ed. Züblin<br />

AG erstellt. Dadurch konnte<br />

schon frühzeitig ein herstellungsgerechtes<br />

Tragwerk konzipiert<br />

werden. Die Besonderheit<br />

des Hochhausbaues liegt in<br />

einer optimalen Abstimmung<br />

der Hauptbauteile Kernwände,<br />

Außenstützen und Deckenkonstruktion.<br />

Dabei sind noch die<br />

örtlichen Platzverhältnisse und<br />

Zufahrtswege von Bedeutung.<br />

Beim TaunusTurm, der zentral<br />

in der City von Frankfurt liegt,<br />

waren beide Aspekte sehr kritisch<br />

zu betrachten. Ortbeton benötigt<br />

viel Lagerplatz, während<br />

Betonfertigteile Zufahrtsmöglichkeiten<br />

und Krankapazitäten<br />

erfordern. Diese Anforderungen<br />

wurden durch die Wahl der<br />

Kernwände in Ortbeton und der<br />

Deckenkonstruktion in Betonfertigteilbauweise<br />

optimal kombiniert.<br />

Wesentliches Problem aus<br />

Tragwerkssicht stellen dabei die<br />

Stützen dar. Einerseits müssen diese architektonischen Anforderungen<br />

in der Größe und Form genügen, andererseits müssen sie zu dem<br />

Bausystem passen und eine ausreichende Tragfähigkeit und Brandschutzwiderstand<br />

besitzen. Die Deckenkonstruktion besteht aus 51 cm<br />

hohen Spannbetonfertigteilunterzügen mit Elementdecken und einer<br />

9 cm dicken Ortbetonergänzung. Die gesamte Deckenkonstruktion<br />

hat eine Dicke von 60 cm und wird unterstützungsfrei hergestellt.<br />

Die technische Gebäudeausrüstung ist in Trägerebene angeordnet,<br />

was zahlreiche Trägeraussparungen zur Folge hat. Insbesondere die<br />

Querkrafttragfähigkeit konnte durch die Vorspannung deutlich gesteigert<br />

werden. Gegenüber der üblichen Deckenkonstruktion aus<br />

Stahl mit Verbunddecken, hat sich die Betonfertigteilbauweise infolge<br />

der geringeren Kosten und des geschlossenen Fertigteilsystems mit<br />

den Stützen bewährt. Während sich beim Ortbetonkern neben einer<br />

optimierten Selbstkletterschalung der Bewehrungsgrad deutlich auf<br />

die Bauzeit und Baukosten auswirkt, muss der Schnittstelle zwischen<br />

Ortbeton und Fertigteilbauweise, dem Trägeranschluss an den Kern,<br />

besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Beim TaunusTurm<br />

wird eine Stahlkonsole, die so genannte PC-Konsole, der Fa. Peikko<br />

eingesetzt. Eine ausreichende Justierbarkeit und besondere Maßnahmen<br />

beim Einbau in die Kletterschalung sorgen für einen funktionierenden<br />

Anschluss der Fertigteilträger an die Ortbetonwand.<br />

Betonfertigteilstützen mit hochfestem Betonstahl<br />

Die Stützen aus Betonfertigteilen müssen neben der Tragfähigkeit<br />

und dem Brandwiderstand auch die Kraftübertragung in den Fugen<br />

garantieren. Obgleich die Stützen mit 2,70 m einen deutlich<br />

geringeren Abstand als solche bei üblichen Hochbauten haben, treten<br />

im unteren Drittel des Gebäudes sehr große Normalkräfte auf,<br />

48 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 3<br />

is subject to exceedingly high normal forces that utilize a major<br />

part of the capacity of the columns. Steel or <strong>com</strong>posite steel and<br />

concrete columns must normally be used in such areas. However,<br />

the TaunusTurm project uses precast columns with high-strength<br />

reinforcing steel (SAS 670/800), which is the first application of<br />

its kind in buildings higher than 100 m. The columns have a reinforcement<br />

ratio of up to 16% of the concrete area. They require<br />

approval on a case-by-case basis. The columns can be designed using<br />

the Annahütte design software developed by the Prof. Falkner<br />

engineering office in Stuttgart. Particular attention was to be paid<br />

to the column joints. These were designed as butt joints with steel<br />

plates attached to the column top and bottom and a 25 mm grouted<br />

joint. This design required experimental tests of a full-size column.<br />

The tests carried out at the Karlsruhe Institute of Technology (KIT)<br />

did not reveal a reduction in the load-bearing capacity of a butted<br />

column <strong>com</strong>pared to an unbutted reference column. Two M30 pins<br />

were inserted to ensure easy centering. These pins also ensure a<br />

minimum shear resistance of the butt joint. Due to the significant<br />

obstruction of lateral strain by the 10 mm steel plates, the grouted<br />

joint inserted using a Pagel V1/10 mortar showed almost no cracking<br />

even when the load-bearing capacity of the column was exceeded.<br />

The considerable rebar indentation of several millimeters<br />

through the steel plate and into the 25 mm mortar layer is a clear<br />

indication of the load transfer by the point pressure of the highstrength<br />

rebar steel.<br />

welche die Leistungsfähigkeit der Stützen extrem ausnutzen. In der<br />

Regel müssen hier Stahl- oder Stahlverbundstützen verwendet werden.<br />

Beim TaunusTurm werden nun, erstmalig bei einem Gebäude<br />

höher als 100 m, Betonfertigteilstützen mit hochfestem Betonstahl<br />

SAS 670/800 eingesetzt. Die Stützen mit einem Bewehrungsgrad bis<br />

16 % der Betonfläche benötigen eine Zustimmung im Einzelfall. Die<br />

Bemessung der Stützen kann mit Hilfe des Bemessungsprogramms<br />

der Fa. Annahütte (erstellt durch das Ingenieurbüro Prof. Falkner,<br />

Stuttgart) durchgeführt werden. Besondere Beachtung erforderte der<br />

Stoß der Stützen. Dieser wurde als Stumpfstoß mit kopf- und fußseitigen<br />

Stahlplatten und einer Vergussfuge von 25 mm hergestellt.<br />

Dazu waren experimentelle Untersuchungen an einer Stütze mit Originalgröße<br />

erforderlich. Die am Karlsruher Institut für Technologie<br />

(KIT) durchgeführten Versuche zeigten keinen Abfall der Tragfähigkeit<br />

einer gestoßenen Stütze im Vergleich zu der ungestoßenen Stütze.<br />

Zur einfachen Zentrierung sind 2 Dollen M30 eingebaut, welche auch<br />

eine Mindestquerkrafttragfähigkeit des Stützenstoßes gewährleisten.<br />

Aufgrund der starken Querdehnungsbehinderung durch die Stahlplatten<br />

(10 mm dick), zeigte die Vergussfuge, mit einem Pagel V1/10<br />

hergestellt, selbst nach Überschreiten der Stützentragfähigkeit, nahezu<br />

keine Rissbildung. Massive Eindrückungen von mehreren Millimetern<br />

der Bewehrungsstäbe durch die Stahlplatte hindurch in der nur<br />

25 mm dicken Mörtelschicht zeigen deutlich die Kraftübertragung<br />

durch Spitzendruck der hochfesten Bewehrungsstäbe.<br />

Fachvereinigung Betonbauteile mit Gitterträgern<br />

• bauartbezogene Forschungsprojekte • Erarbeitung von Anwendungsdokumenten<br />

• Informationsveranstaltungen • gezielte branchenbezogene Normenarbeit<br />

Mitgliedschaft<br />

in starker Vereinigung<br />

sichert Zukunft!<br />

© 1 2 w w w . A t e l i e r - C o l o r . d e F o t o A m e i s e n : A n t r e y / f o t o l i a<br />

nächste Mitgliederversammlung<br />

am 15. März 2013 in Hamburg<br />

Betonbauteile mit Gitterträgern e.V. (BmG), 30938 Burgwedel, Raiffeisenstraße 8, info@betonverband-nord.de<br />

Tel. 05139 95 99 30 www.fachvereinigung-bmg.de


PANEL 3 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dr.-Ing., Jürgen Krell, krell-consult, Hilden<br />

info@krell-consult.de<br />

Nach jeweils elf Jahren in der Zementindustrie (VDZ) und der Betonindustrie (Readymix, heute CEMEX) seit mehr als<br />

zwölf Jahren eigenes Ingenieurbüro, gleichzeitig weiterhin in nationalen und <strong>international</strong>en Gremien tätig; ö. b. u.<br />

v. Sachverständiger<br />

Spalling above intact near-surface aggregate particles?<br />

A defect despite passed freeze-thaw test?<br />

Abplatzungen über gesunden, oberflächennahen Gesteinskörnern?<br />

Mangel trotz bestandener Frostprüfung?<br />

Depending on the exposure class, <strong>com</strong>monly applied concrete<br />

codes and standards specify the characteristics for raw materials<br />

and limit values for the concrete mix, assuming that the concrete<br />

will be sufficiently durable if these specifications are adhered to.<br />

The relevant standards do not include provisions on the concrete’s<br />

appearance or the prevention of isolated imperfections.<br />

Some of the codes and guidelines, such as ZTV-Ing, ZTV-W, ZTV-<br />

Beton or the DIN EN 13198 standard governing massive treads or<br />

rules for paving flags, require CDF tests to verify the products’ freeze/<br />

thaw resistance (XF4). The upper scaling threshold is usually specified<br />

as 1,500 g/m² after 28 cycles under defined laboratory conditions.<br />

In reality, most of the <strong>com</strong>monly used XF4 concretes remain<br />

below a mean value of 1,000 g/m². Such a limit value is equivalent<br />

to a mean scaling to a depth of about 0.45 mm. However, the<br />

surface does not show a uniform scaling pattern, which is why<br />

isolated “deep spots” in excess of 1 mm may occur.<br />

Even though supply contracts provide for freeze/thaw resistance<br />

in accordance with DIN, frequent <strong>com</strong>plaints arise if isolated<br />

→ 1 Photograph of a CDF specimen after 28 freeze/thaw cycles<br />

Foto eines CDF-Probekörpers nach 28 Frost-Tausalz-Wechseln<br />

Die üblichen Betonnormen geben je nach Expositionsklasse Vorgaben<br />

an die Ausgangsstoffe und Grenzwerte für die Betonzusammensetzung.<br />

Damit wird unterstellt, dass der Beton ausreichend dauerhaft<br />

ist. Anforderungen an das Aussehen oder die Vermeidung von einzelnen<br />

„Fehlstellen“ sind normativ nicht geregelt.<br />

In einigen Regelwerken, wie ZTV-Ing, ZTV-W, ZTV-Beton oder<br />

auch in den Regelwerken für Blockstufen DIN EN 13198 oder Gehwegplatten,<br />

werden als Nachweis der Frost-Tausalz-Beständigkeit<br />

(XF4) Prüfungen mit dem CDF-Test gefordert. Hier werden nach 28<br />

Wechseln in Salzlösung unter definierten Laborbedingungen üblicherweise<br />

1.500 g/m² Abwitterung als oberer Grenzwert angegeben.<br />

Übliche XF4-Praxis-Betone weisen im Mittel meist unter 1.000 g/m²<br />

auf. Ein derartiger Grenzwert entspricht einer mittleren Abwitterung um<br />

rund 0,45 mm. Die Oberfläche wittert normalerweise nicht gleichmäßig<br />

ab, sodass auch einzelne „Tiefstellen“ über 1 mm erreicht werden.<br />

Auch wenn in den Lieferverträgen frost-tau-beständig nach DIN<br />

steht, kommt es doch häufig zu Reklamationen, wenn nun an der fertigen<br />

Betonfläche, zum Beispiel an der Betoneingangsstufe vor dem<br />

Haus, einzelne Abplatzungen auftreten, die das optische Erscheinungsbild<br />

deutlich stören.<br />

Derartige Betonteile werden reklamiert, obwohl unstreitig auch<br />

am Bauteil der Abwitterungsgrenzwert der Norm von 1.500 g/m²<br />

nicht überschritten wird. Der Sachverständige zählt 150 derartige<br />

Stellen je m² mit i.M. Durchmesser 8 mm und einer Dicke von 1 mm.<br />

Da solch ein fehlendes Beton-„Deckelchen“ nur rund 0,2 g wiegt,<br />

sind das zusammen nur 30 g.<br />

Unterstellt man weiterhin, dass die Oberfläche insgesamt um i.M. 0,3<br />

mm abwittern würde, so kommen 700 g/m² dazu, also liegt die Gesamtabwitterung<br />

mit 730 g/m² weit unter dem Grenzwert vom 1.500 g/m².<br />

Der Beton/das gelieferte Betonbauteil entspricht hinsichtlich der<br />

Abwitterung der vereinbarten Norm, ist also vertragsgerecht. Das<br />

Bauteil ist voll nutzbar und die Abwitterung kommt zum Stillstand.<br />

Die Oberflächen sehen unschön aus.<br />

Das Thema ist auch im DBV-Merkblatt „Brückenkappen aus<br />

Beton“ 4/2011 aufgegriffen, hier werden „übliche Stückzahlen“ genannt,<br />

bei denen keine Instandsetzung erforderlich ist. Dabei werden<br />

drei Arten lokaler Fehlstellen unterschieden:<br />

50 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 3<br />

spalling occurs on the finished surface, for example on concrete<br />

steps in front of the building entrance, with a significant adverse<br />

effect on appearance.<br />

Such precast elements are subject to <strong>com</strong>plaints although it is<br />

undisputed that they do not exceed the scaling limit of 1,500 g/<br />

m² specified in the standard. The consulted expert counted 150 of<br />

these spots per square meter with a mean diameter of 8 mm and<br />

a depth of 1 mm.<br />

The fact that such a missing tiny concrete “cover” weighs only<br />

about 0.2 g means that only a total of 30 g is reached. Assuming<br />

further that the surface shows a scaling rate to an overall mean<br />

depth of 0.3 mm, this adds another 700 g/m², resulting in a total<br />

scaling of 730 g/m² (i.e. clearly below the threshold of 1,500 g/m²).<br />

The concrete or installed precast element <strong>com</strong>plies with the<br />

agreed standard with respect to scaling, and thus meets the contractually<br />

agreed conditions. The element is fully fit for its intended<br />

purpose, and the scaling process <strong>com</strong>es to a halt. The surfaces<br />

do not look appealing.<br />

This issue is also dealt with in the 4/2011 DBV Code of Practice<br />

for concrete bridge perimeter elements, where “usual quantities”<br />

for which no repair is necessary are mentioned. A distinction is<br />

made between three local imperfection categories:<br />

»»<br />

- pop-outs (swelling of isolated aggregate particles due to water<br />

absorption, frost action or exposure to de-icing salts)<br />

»»<br />

- organic constituents (e.g. wood or coal)<br />

»»<br />

- spalling above intact (mostly smooth and level, near-surface)<br />

aggregate particles<br />

In this field, too, there is still disagreement among experts with<br />

respect to the number of “permissible” imperfections.<br />

Technical options to reduce their number include:<br />

»»<br />

preventing pop-outs/organic contamination: limiting the permissible<br />

share in the aggregate in excess of the standard specifications<br />

as far as such material is (locally) available<br />

»»<br />

measures to prevent spalling above flat, solid aggregates:<br />

»»<br />

avoiding smooth hard-rock aggregates<br />

»»<br />

reducing the maximum particle size<br />

»»<br />

preventing the accumulation of air or water below aggregate<br />

particles in the production process and<br />

»»<br />

nsuring early, thorough finishing/surface treatment<br />

→ 2 Massive tread<br />

Blockstufe<br />

»»<br />

Popouts (Quellen einzelner Gesteinskörner infolge Wasseraufnahme,<br />

Frost oder Frosttausalz)<br />

»»<br />

organische Bestandteile (z. B. Holz, Kohle o. ä.)<br />

»»<br />

Ablösung über gesunden (meist glatten und ebenen oberflächennahen)<br />

Gesteinskörnern<br />

Auch hier herrscht in der Fachwelt noch keine Einigkeit über diese<br />

Anzahl an „zulässigen“ Fehlstellen.<br />

Technisch zu reduzieren:<br />

»»<br />

Maßnahme gegen Popouts/organische Bestandteile: Begrenzung<br />

der zulässigen Mengen im Gestein über Norm hinaus, soweit derartiges<br />

Material (lokal) verfügbar<br />

»»<br />

Maßnahmen gegen Ablösungen über flachen festen Steinen:<br />

»»<br />

Vermeiden von glatten Hartgesteinen,<br />

»»<br />

Verminderung des Größtkorns,<br />

»»<br />

Vermeiden von Luft- oder Wasseransammlung unter Gesteinskörnern<br />

bei der Produktion und<br />

»»<br />

frühzeitige und intensive Nachbehandlung<br />

i-PBS Enterprise Suite<br />

Die Softwarelösung für die Produktions- und Logistikplanung in der Betonfertigteilindustrie<br />

Try IT!<br />

VertriebAuslastungsplanungProjektsteuerung<br />

ProduktionssteuerungLagermanagementVersandMontage<br />

Production • Business • Solutions<br />

i-PBS Production Business Solutions GmbH | Gudrunstraße 184|4 | 1100 Wien | www.i-pbs.at | office@i-pbs.at


PANEL 3 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Prof. Dr. jur. Gerd Motzke; Jur. Fakultät der Universität Augsburg<br />

gerd.motzke@t-online.de<br />

1961-1965 Studium der Rechtswissenschaften in München, Berlin und Würzburg; Richter, Staatsanwalt, Regierungsdirektor<br />

im Hochschuldienst, Staatsanwalt als Gruppenleiter, Richter am OLG; 1997-2006 Vorsitzender Richter<br />

am OLG München, Bausenat in Augsburg; seit 1990 Honorarprofessor<br />

Spalling above intact near-surface aggregate particles?<br />

A defect despite passed freeze-thaw test?<br />

(Legal evaluation)<br />

Abplatzungen über gesunden, oberflächennahen Gesteinskörnern?<br />

Mangel trotz bestandener Frostprüfung?<br />

(Rechtliche Beurteilung)<br />

Defects are evaluated in accordance with applicable legislation,<br />

rather than on the basis of technical rules and standards. The legal<br />

basis is the construction contract that the ordering party/client<br />

enters into with the contractor. Even if the contractor procures the<br />

treads subject to the <strong>com</strong>plaint as prefabricated elements from a<br />

precast plant based on a purchase agreement pursuant to sections<br />

651 and 433 BGB (Bürgerliches Gesetzbuch; German Civil Code),<br />

the installation of the stair in front of the house takes place on the<br />

basis of a contract for work (pursuant to section 631 et seq. BGB,<br />

provided no construction contract pursuant to VOB/B has been<br />

entered into by including the VOB/B with binding effect).<br />

Section 633 BGB (for the BGB-based construction contract)<br />

and section 13 VOB/B (for the VOB/B-based construction contract)<br />

contain the provisions governing freedom from defects. Both<br />

provisions require the implementation of a contractually agreed<br />

quality and fitness for the intended use. Section 13(1) VOB/B<br />

<strong>com</strong>plements these provisions by referring to generally accepted<br />

engineering practice. The ordinary fitness for the intended use<br />

is usually considered achieved if generally accepted engineering<br />

practice has been adhered to. To the extent to which section 13(1)<br />

VOB/B refers to <strong>com</strong>pliance with generally accepted engineering<br />

practice with respect to the freedom from material defects, and<br />

generally accepted engineering practice is applied for the purpose<br />

of ensuring the ordinary fitness for purpose, there is a link between<br />

the legal requirements and the technical specifications. Yet<br />

there is also a difference because the codes and standards applied,<br />

particularly DIN EN 13198, rely on the verification of freeze/thaw<br />

resistance and define this quality on the basis of a scaling limit<br />

under laboratory conditions. Even if the element in question does<br />

not exceed this threshold, this does not exclude the possibility of<br />

a defect. The case at hand deals with the phenomenon of nested<br />

spalling and break-outs within a narrowly defined area, rather<br />

than with scaling across the entire surface. The workmanship ap-<br />

Die Mängelbeurteilung erfolgt nach Rechtsregeln und nicht nach<br />

Technikregeln. Zugrunde gelegt wird der Bauvertrag, den der Besteller<br />

mit dem Werkunternehmer abschließt. Auch wenn der Werkunternehmer<br />

die bemängelten Treppenstufen als Betonfertigteile von<br />

einem Fertigteilwerk auf der Grundlage eines Kaufvertrags nach §<br />

651, § 433 BGB bezieht, erfolgt die Erstellung der Treppenanlage<br />

vor dem Haus auf der Grundlage eines Werkvertrags (§§ 631ff. BGB,<br />

wenn nicht ein VOB/B-Bauvertrag durch rechtswirksame Einbeziehung<br />

der VOB/B geschlossen worden ist).<br />

Die Mangelfreiheitsregeln enthält § 633 BGB für den BGB-Bauvertrag<br />

und § 13 VOB/B für den VOB/B-Bauvertrag. Beide Vorschriften<br />

stellen auf die Verwirklichung einer vereinbarten Beschaffenheit<br />

und die Verwendungseignung ab. § 13 Abs. 1 VOB/B ergänzt den<br />

Regelungsinhalt um die Einhaltung der anerkannten Regeln der<br />

Technik. Die gewöhnliche Verwendungseignung wird im Allgemeinen<br />

dann als verwirklicht angesehen, wenn die einschlägigen anerkannten<br />

Regeln der Technik eingehalten worden sind. Insoweit,<br />

als nämlich § 13 Abs. 1 VOB/B hinsichtlich der Sachmangelfreiheit<br />

auf die Einhaltung der anerkannten Regeln der Technik abhebt und<br />

hinsichtlich der Sicherstellung der gewöhnlichen Verwendungseignung<br />

anerkannte Regeln der Technik herangezogen werden, besteht<br />

zwischen den rechtlichen Anforderungen und den Technikaussagen<br />

eine Verbindung. Dennoch besteht ein Unterschied. Denn die herangezogenen<br />

Regelwerke, insbesondere die DIN EN 13198, arbeiten mit<br />

dem Nachweis der Frost-Tausalz-Beständigkeit und definieren diese<br />

Qualität mit einer Grenzwert-Abwitterung unter Laborbedingungen.<br />

Auch wenn am fraglichen Bauteil dieser Grenzwert nicht überschritten<br />

ist, schließt dies die Mangelhaftigkeit nicht aus. Denn im Fall geht<br />

es nicht um die Abwitterung über die Fläche, sondern um nestartige<br />

Abplatzungen und Ausbrüche in einem engen Bereich. Dieser Bereich<br />

sieht im Vergleich zu anschließenden Flächen schlecht ausgeführt<br />

aus. Denn diese Flächen weisen eine geschlossene Oberfläche auf, das<br />

Korn liegt nicht offen zutage.<br />

52 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 3<br />

plied to the relevant area appears to be of a lower quality than that<br />

of adjoining areas because the latter reveal a closed surface with<br />

no exposed aggregate particles.<br />

Compared to the technical specifications, the independent nature<br />

of legal rules is also supported by the fact that the legal system<br />

makes a distinction between significant/major and insignificant/<br />

minor defects. Pursuant to section 640 BGB and section 12 VOB/B,<br />

insignificant or minor defects do not justify the refusal of legal<br />

acceptance. Verifiable major defects that give rise to a claim result<br />

in an extended liability for defect-related consequential damage,<br />

which also applies if generally accepted engineering practice has<br />

not been adhered to or if the defect arises from the absence of a<br />

contractually agreed quality (section 13(7), item 3 VOB/B).<br />

This means that the legal system distinguishes between several<br />

defect categories, which is a concept that is alien to the technical<br />

rules and standards relevant to the case at hand. The technical<br />

rules on which the technical evaluation (by Dr.-Ing. Krell) was<br />

based merely rely on the verification of freeze/thaw resistance,<br />

and thus define general evaluation criteria but do not deal with<br />

the specific pattern of the defect, which must also be judged on the<br />

basis of its appearance.<br />

The legal evaluation carried out on the basis of a contract for<br />

work must also consider the technical context that the relevant<br />

concrete step is subject to. Will it be covered with other materials,<br />

or does the concrete already constitute the finished tread surface?<br />

As a base to be covered with another layer, for instance granite or<br />

marble, the step might be acceptable and should perhaps be tolerated<br />

according to Oswald (see “Hinzunehmende Unregelmäßigkeiten<br />

bei Gebäuden” [Tolerable Imperfections in Buildings], 3 rd<br />

ed., p. 11). As a finished tread surface, however, the concrete is<br />

defective and does not <strong>com</strong>ply with the contractually agreed specifications.<br />

If the technical evaluation (Dr.-Ing. Krell) uses <strong>com</strong>pliance with<br />

technical rules and standards to conclude that the contractually<br />

agreed conditions were met, this would be a valid argument only if<br />

the contract contained the exclusive provision that any contractual<br />

performance or work be governed, exclusively and finally, by DIN<br />

EN 13198, for example. If this is not the case, <strong>com</strong>pliance with<br />

contractually agreed conditions is determined on the basis of the<br />

ordinary fitness for purpose, i.e. the quality that works of an identical<br />

nature usually exhibit and that can reasonably be expected by<br />

the ordering party.<br />

Any ordering party will <strong>com</strong>pare the imperfection subject to<br />

the <strong>com</strong>plaint with other areas whose surfaces show a closed appearance.<br />

Compared to these areas, this is clearly an “imperfection”.<br />

The fact that this imperfection remains below the technically<br />

defined scaling thresholds in conjunction with some other isolated<br />

spots is irrelevant to this consideration. The evaluation of this<br />

specific imperfection is what counts in legal terms. It constitutes<br />

a defect <strong>com</strong>pared to the <strong>com</strong>pliant areas. Isolated spalling or detachment<br />

scattered across the surface does not necessarily give rise<br />

to a defect. If many imperfections of this type are concentrated in<br />

a restricted area, however, this constitutes a defect (as in the case<br />

considered in this evaluation).<br />

Die Eigenständigkeit der Rechtsregeln dokumentiert im Vergleich<br />

zu Technikaussagen auch die Tatsache, dass die Rechtsordnung zwischen<br />

unwesentlichen und wesentlichen Mängeln unterscheidet.<br />

Nach § 640 BGB und § 12 VOB/B kann wegen unwesentlicher Mängel<br />

die rechtsgeschäftliche Abnahme nicht verweigert werden. Vorwerfbar<br />

verursachte wesentliche Mängel begründen eine erweiterte<br />

Haftung für mangelbedingte Folgeschäden, was auch dann gilt, wenn<br />

anerkannte Regeln der Technik verletzt worden sind oder der Mangel<br />

in dem Fehlen einer vertraglich vereinbarten Beschaffenheit besteht<br />

(§ 13 Abs. 7 Nr. 3 VOB/B).<br />

Das heißt, die Rechtsordnung unterscheidet zwischen verschiedenen<br />

Mangelkategorien, was der Technikordnung im hier fraglichen<br />

Zusammenhang jedenfalls fremd ist. Die im Rahmen der technischen<br />

Beurteilung (Dr.-Ing. Krell) herangezogenen Technikregeln haben<br />

auch nur den Frost-Tausalz-Nachweis zum Gegenstand und normieren<br />

insoweit allgemeine Prüfungskriterien, befassen sich aber nicht<br />

mit dem konkreten Mangelbild, das jedenfalls auch unter optischen<br />

Gesichtspunkten zu beurteilen ist.<br />

Die rechtliche, unter werkvertraglichen Aspekten vorzunehmende<br />

Würdigung hat auch zu beachten, in welchem technischen Zusammenhang<br />

die besagte Betontreppenstufe steht. Wird sie noch mit irgendwelchen<br />

Materialien belegt oder stellt sie bereits die Trittoberfläche<br />

dar? Als Unterlage für eine weitere Belegung mit einem Belag,<br />

beispielsweise aus Marmor oder Granit, mag die Stufe geeignet und<br />

im Sinne von Oswald (siehe „Hinzunehmende Unregelmäßigkeiten<br />

bei Gebäuden“, 3. Auflage, Seite 11) hinzunehmen sein. Als endgültige<br />

Trittoberfläche weist das Betonteil jedoch einen Mangel auf und<br />

ist nicht vertragsgerecht.<br />

Wenn die technische Beurteilung (Dr.-Ing. Krell) aus der Normgerechtigkeit<br />

auf die Vertragsgerechtigkeit schließt, würde das nur dann<br />

zutreffen, wenn der Vertrag die ausschließliche Regelung enthielte,<br />

dass sich die Leistung allein und abschließend beispielsweise nach<br />

der DIN EN 13198 auszurichten habe. Ist das nicht der Fall, bestimmt<br />

sich die Erfolgsanforderung nach der gewöhnlichen Verwendungseignung,<br />

also danach, welche Beschaffenheit Werke der gleichen Art<br />

üblicherweise aufweisen, die ein Besteller gewöhnlich auch erwarten<br />

kann.<br />

Ein Besteller vergleicht die Fehlstelle, die er zum Gegenstand<br />

seiner Rüge macht, mit anderen Flächen, deren Oberfläche ein geschlossenes<br />

Bild vermittelt. Es handelt sich im Vergleich zu diesen<br />

Flächen klar um eine „Fehlstelle“. Es nützt nichts, dass diese Fehlstelle<br />

in Verbindung mit anderen vereinzelten Ablösungen immer<br />

noch unterhalb der technisch definierten Grenzwert-Abwitterungen<br />

liegt. Maßgeblich ist die Beurteilung dieser Fehlstelle. Sie erweist sich<br />

im Vergleich zu den gelungenen Flächen als Mangeltatbestand. Vereinzelte<br />

über die Fläche verstreute Abplatzungen oder Ablösungen<br />

mögen als Mangeltatbestand ausscheiden. Treten diese Fehlstellen<br />

jedoch konzentriert in einem beschränkten Bereich auf, wie das hier<br />

der Fall ist, dann handelt es sich um einen Mangel.<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 53


PANEL 3 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Ing. Jochen Reiners, VDZ, Düsseldorf<br />

jochen.reiners@vdz-online.de<br />

Geb. 1970; 1990-1995 Studium des Bauingenieurwesens an der RWTH Aachen, danach Bauleiter und Projektmanager<br />

bei der Hochtief AG; 2007 Eintritt beim Forschungsinstitut der Zementindustrie (FIZ) Düsseldorf, Abteilung Betontechnik;<br />

seit 2009 Oberingenieur und Laborleiter; Tätigkeitsschwerpunkte: Nachhaltiges Bauen sowie Ökobilanzen<br />

für Zemente und zementgebundene Baustoffe; Mitglied in zahlreichen nationalen und <strong>international</strong>en Gremien,<br />

u. a. CEN/TC 350 „Sustainability of construction works“<br />

Environmental Product Declarations (EPD) for<br />

cement and concrete<br />

Bases for the sustainability assessment of construction works<br />

Umweltproduktdeklarationen (EPD) für Zement und Beton<br />

Grundlagen für die Nachhaltigkeitsbewertung von Bauwerken<br />

Quantified environmental information about the construction<br />

products used is required to assess the environmental sustainability<br />

of construction works. The standardized format to be used<br />

to <strong>com</strong>municate this information is the so-called Environmental<br />

Product Declaration (EPD). The EN 15804 standard prepared by<br />

CEN/TC 350 specifies rules for the preparation of EPDs. This format<br />

aims to ensure that product manufacturers provide verifiable,<br />

consistent data whose determination relies on <strong>com</strong>parable rules<br />

for all construction products. Independent third parties verify the<br />

information <strong>com</strong>municated in Environmental Product Declarations<br />

to ensure its credibility.<br />

In response to a resolution adopted by its executive board, the<br />

German Cement Works Association (VDZ) has prepared an Environmental<br />

Product Declaration for an average German cement. The<br />

<strong>com</strong>position of this cement is equivalent to the mean <strong>com</strong>position<br />

of the cements produced in Germany in 2010. The environmental<br />

impacts of cement production were determined on the basis of data<br />

retrieved from German cement works. 51 production facilities, i.e.<br />

almost all German cement works and grinding plants, provided<br />

information about material and energy resources. In addition, the<br />

results of the statutory emission measurements for rotary kiln systems<br />

were analyzed. The EPD for cement is a so-called “cradle-togate”<br />

EPD that en<strong>com</strong>passes all environmental impacts associated<br />

with product manufacturing, including the impacts resulting from<br />

the extraction/processing of raw materials and fuels and from the<br />

transport of these raw materials and fuels to the cement plant.<br />

ISO 14025 specifies that Environmental Product Declarations<br />

must be managed within an environmental declaration program.<br />

By applying so-called product category rules, the program operator<br />

must ensure that the EPDs published in its program are transparent<br />

and <strong>com</strong>parable. In addition, the operator must establish an<br />

appropriate procedure for verification by independent third parties.<br />

The most popular EPD program in Germany is the program<br />

managed by the Institut Bauen und Umwelt e. V. (IBU; Institute for<br />

Construction and the Environment). The VDZ has be<strong>com</strong>e a member<br />

of this institute in conjunction with drafting the cement EPD.<br />

Zur Beurteilung der umweltbezogenen Nachhaltigkeit eines Bauwerks<br />

werden quantifizierte Umweltinformationen über die eingesetzten<br />

Bauprodukte benötigt. Das standardisierte Format, mit dem<br />

diese Informationen kommuniziert werden sollen, ist die so genannte<br />

Umweltproduktdeklaration (Environmental Product Declaration,<br />

EPD). Die von CEN/TC 350 entwickelte Norm EN 15804 gibt Regeln<br />

für die Erstellung von EPDs vor. Ziel ist, dass die Produkthersteller<br />

verifizierbare und konsistente Daten zur Verfügung stellen, deren Ermittlung<br />

für alle Bauprodukte auf vergleichbaren Regeln beruht. Zur<br />

Sicherstellung der Glaubwürdigkeit der in Umweltproduktdeklarationen<br />

kommunizierten Informationen werden diese durch unabhängige<br />

Dritte verifiziert.<br />

Der Verein Deutscher Zementwerke (VDZ) hat auf Beschluss<br />

seines Vorstands eine Umweltproduktdeklaration für einen durchschnittlichen<br />

deutschen Zement erstellt. Die Zusammensetzung dieses<br />

Zements entspricht der mittleren Zusammensetzung der im Jahr<br />

2010 in Deutschland hergestellten Zemente. Eine Datenabfrage in den<br />

deutschen Zementwerken war die Grundlage für die Ermittlung der<br />

Umweltwirkungen der Zementherstellung. 51 Werke, also fast alle<br />

deutschen Zement- und Mahlwerke, stellten Informationen zu stofflichen<br />

und energetischen Ressourcen zur Verfügung, darüber hinaus<br />

wurden die Ergebnisse der gesetzlich vorgeschriebenen Emissionsmessungen<br />

an Drehofenanlagen ausgewertet. Die EPD für Zement<br />

umfasst als so genannte „cradle-to-gate“-EPD („von der Wiege bis<br />

zum Werkstor“) alle Umweltlasten der Produktherstellung inklusive<br />

der Lasten aus der Roh- und Brennstoffgewinnung/-verarbeitung sowie<br />

aus dem Transport der Roh- und Brennstoffe zum Zementwerk.<br />

Nach ISO 14025 sind Umweltproduktdeklarationen in einem Umweltdeklarationsprogramm<br />

zu verwalten. Der Programmbetreiber<br />

muss über so genannte Produktkategorieregeln die Transparenz und<br />

Vergleichbarkeit der in seinem Programm veröffentlichten EPDs gewährleisten.<br />

Darüber hinaus muss er ein geeignetes Verifizierungsverfahren<br />

durch unabhängige Prüfer einrichten. Das in Deutschland<br />

bekannteste EPD-Programm ist das des Instituts Bauen und Umwelt<br />

e. V. (IBU), dem der VDZ im Zusammenhang mit der Erarbeitung der<br />

Zement-EPD als Mitglied beigetreten ist.<br />

54 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 3<br />

Parameter<br />

Parameter<br />

→ 1 Overview of key environmental impact and resource use indicators<br />

for the production of one tonne of average German cement<br />

Übersicht wichtiger Indikatoren zu Umweltauswirkungen und Ressourceneinsatz<br />

für die Herstellung einer Tonne deutschen Durchschnittszements<br />

For many years, the industry<br />

has seen a dispute regarding<br />

life cycle analyses for cements,<br />

more specifically with respect<br />

to the issue of how to calculate<br />

the environmental impacts of<br />

co-products from other industrial<br />

processes if these materials<br />

are used in cement production.<br />

In the Environmental Product<br />

Declaration for cement, this<br />

category mainly includes blastfurnace<br />

slag as a co-product of<br />

the blast-furnace process and<br />

coal fly ash as a co-product of<br />

electricity generation. In this<br />

context, the share of the impacts<br />

of these processes to be<br />

allocated to the primary product<br />

(i.e. pig iron in the blastfurnace<br />

process and electricity<br />

in the case of a coal-fired power<br />

plant) and the share to be allocated<br />

to the co-product need to<br />

be determined. The new DIN EN<br />

15804 standard specifies that a<br />

so-called „economic allocation“<br />

must be used, which means that<br />

environmental impacts must be<br />

allocated to primary and coproducts<br />

according to the share<br />

of the generated revenue. For<br />

blast-furnace slag and coal fly<br />

ash, this results in the allocation<br />

of only a very low share<br />

(less than 1%) of the environmental<br />

impacts of the blastfurnace<br />

slag process or electricity generation.<br />

The Environmental Product Declaration for an average German<br />

cement was published in March 2012. It can be accessed on the IBU<br />

and VDZ websites. Table 1 shows selected environmental information<br />

<strong>com</strong>municated in the EPD. The VDZ is currently preparing life<br />

cycle analyses for concretes of various strength classes on the basis<br />

of the results of life cycle analyses carried out for German cements.<br />

It is planned to publish these life cycle analyses as Environmental<br />

Product Declarations. For this purpose, the Bundesverband<br />

der deutschen Transportbetonindustrie (BTB; German Federation<br />

of the Ready-Mixed Concrete Industry) and the Fachvereinigung<br />

Deutscher Betonfertigteilbau (FDB; German Association for Precast<br />

Concrete Construction) have gathered production data from their<br />

member <strong>com</strong>panies and submitted this information to the VDZ.<br />

The concrete EPDs will not only specify potential environmental<br />

impacts of the concrete production process but also include information<br />

about typical environmental impacts of other phases in the<br />

life cycle (such as transport to the construction site or processes on<br />

the construction site).<br />

Unit<br />

Einheit<br />

Value<br />

Wert<br />

Global warming potential<br />

kg C0 2 eq. 691.7 1)<br />

Globales Erwärmungspotenzial<br />

Destruction of the stratospheric ozone layer kg CFC11 eq. 1.50E-5<br />

Abbaupotenzial der stratophärischen Ozonschicht<br />

Acidification of land and water<br />

kg S0 2 eq. 0.83<br />

Versauerungspozential von Boden und Wasser<br />

Eutrophication ground level<br />

kg (P0 4) 3 - eq. 0.12<br />

Eutrophierungspotenzial<br />

Formation of ozone<br />

kg ethene eq. 0.10<br />

Potenzial für die Bildung von tropischem Ozon<br />

Abiotic depletion potential<br />

kg Sb eq. 1.30E-3<br />

(elements)<br />

Potenzial für die Verknappung von abiotischen<br />

Ressourcen (Elementen)<br />

Abiotic depletion potential<br />

MJ 1,901.4<br />

(fossil fuels)<br />

Potenzial für die Verknappung von abiotischen<br />

Ressourcen (fossile Brennstoffe)<br />

Use of non-renewable<br />

MJ 2,451.3<br />

primary energy<br />

Gesamteinsatz nicht erneuerbarer<br />

Primärenergie<br />

Use of renewable primary energy<br />

MJ 65.8<br />

Gesamteinsatz erneuerbarer Primärenergie<br />

1) This value includes 98.1 kg of C02 equivalent from waste incineration during clinker<br />

production. In accordance with the polluter-pays principle (EN 15804), this quantity would<br />

have to be allocated to the product system that generated the waste. However, the cement<br />

EPD refrains from subtracting this share to ensure cross-country <strong>com</strong>parability of the<br />

global warming potentials calculated for cements even if the secondary fuels used in the<br />

clinker production process were not assigned waste status in other countries.<br />

1) Hierin enthalten sind 98,1 kg CO2-Äquivalent. aus der Verbrennung von Abfällen bei der<br />

Klinkerherstellung. Nach dem Verursacherprinzip (EN 15804) wären diese dem Produktsystem<br />

zuzuordnen, das den Abfall verursacht hat. Innerhalb der Zement-EPD wird jedoch von einer<br />

Subtraktion dieses Anteils abgesehen. So soll über Ländergrenzen hinweg die Vergleichbarkeit<br />

von berechneten Treibhauspotenzialen für Zemente auch dann sichergestellt werden, falls<br />

die bei der Klinkerherstellung eingesetzten Sekundärbrennstoffe in anderen Ländern keinen<br />

Abfallstatus haben sollten.<br />

Über viele Jahre war bei der<br />

Berechnung von Ökobilanzen für<br />

Zemente strittig, wie die Umweltlasten<br />

aus Nebenprodukten anderer<br />

Industrieprozesse rechnerisch<br />

zu berücksichtigen sind, wenn<br />

diese Stoffe bei der Zementherstellung<br />

eingesetzt werden. Bei<br />

der Umweltproduktdeklaration<br />

von Zement betrifft dies insbesondere<br />

Hochofenschlacke als<br />

Nebenprodukt des Hochofenprozesses<br />

sowie Steinkohleflugasche<br />

als Nebenprodukt der Elektrizitätserzeugung.<br />

Hier stellt sich die<br />

Frage, welcher Anteil der Lasten<br />

aus diesen Prozessen rechnerisch<br />

dem Hauptprodukt (beim Hochofenprozess<br />

dem Roheisen und<br />

beim Kohlekraftwerk der Elektrizität)<br />

und welcher dem Nebenprodukt<br />

zuzuweisen ist. Laut<br />

der neuen DIN EN 15804 ist in<br />

solchen Fällen eine so genannte<br />

„ökonomische Allokation“<br />

durchzuführen, das heißt, die<br />

Umweltlasten sind im Verhältnis<br />

des generierten Betriebseinkommens<br />

auf die Haupt- und Nebenprodukte<br />

zu verteilen. Für die<br />

Hochofenschlacke und die Steinkohleflugasche<br />

ergibt sich, dass<br />

auf sie nur ein sehr geringer Anteil<br />

von < 1 % der Umweltlasten<br />

des Hochofenprozesses bzw. der<br />

Elektrizitätsherstellung entfällt.<br />

Die Umweltproduktdeklaration<br />

für einen deutschen Durchschnittszement wurde im März 2012<br />

veröffentlicht und ist über die Internetseiten des IBU und des VDZ<br />

verfügbar. Tabelle 1 zeigt eine Auswahl einiger in der EPD enthaltener<br />

Umweltinformationen. Auf Basis der Ökobilanzdaten für deutsche<br />

Zemente werden gegenwärtig durch den VDZ Ökobilanzen für<br />

Betone verschiedener Festigkeitsklassen erarbeitet, die in Umweltproduktdeklarationen<br />

veröffentlicht werden sollen. Hierzu haben der<br />

Bundesverband der deutschen Transportbetonindustrie (BTB) und die<br />

Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau (FDB) bereits Produktionsdaten<br />

ihrer Mitgliedsunternehmen ermittelt und dem VDZ zur<br />

Verfügung gestellt. Die Beton-EPDs sollen dabei nicht nur potenzielle<br />

Umweltwirkungen der Betonherstellung ausweisen, sondern auch<br />

Angaben zu typischen Umweltwirkungen weiterer Lebenszyklusphasen<br />

(z. B. Transport zur Baustelle, Einbau ins Bauwerk) enthalten.<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 55


PANEL 3 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Bauassessorin Dipl.-Ing. Alice Becke; Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau, Bonn<br />

becke@fdb-fertigteilbau.de<br />

Studium des Bauingenieurwesens an der FH Lippe und Höxter, bis 2005 wissenschaftliche Mitarbeiterin Bereich<br />

Massivbau; paralleles Aufbaustudium Bauingenieurwesen an der TU Dresden; nach dem zweiten Staatsexamen<br />

beim Landesbetrieb Straßen.NRW; seit 2007 Geschäftsführerin Forschungsvereinigung der deutschen Beton- und<br />

Fertigteilindustrie e.V., Bonn; 2007-2011 zuständig für den Bereich Technik, Normung und Umwelt beim Bundesverband<br />

Betonbauteile Deutschland e.V. , ab 2010 als Geschäftsführerin; seit 2011 Projektleiterin bei der Fachvereinigung<br />

Deutscher Betonfertigteilbau e.V. und beim Betonverband Straße, Landschaft, Garten e.V., Schwerpunkte:<br />

Nachhaltigkeit, Umwelt und technische Fragestellungen; Mitglied in nationalen und europäischen Gremien<br />

Implications of the new Construction Products<br />

Regulation for CE marking<br />

What should manufacturers expect?<br />

Auswirkungen der neuen Bauproduktenverordnung<br />

auf die CE-Kennzeichnung<br />

Was erwartet die Hersteller?<br />

On 4 April 2011, “Regulation (EU) No 305/2011 of the European<br />

Parliament and of the Council laying down harmonised conditions<br />

for the marketing of construction products and repealing<br />

Council Directive 89/106/EEC” (in short: Construction Products<br />

Regulation; CPR) was published in the Official Journal (OJ) of the<br />

European Union. The provisions relevant to construction product<br />

manufacturers apply from 1 July 2013. The regulation will replace<br />

the previous Construction Products Directive (CPD) 89/106/EEC,<br />

which − from the end of 1988 − has formed the basis for harmonizing<br />

the European single market for construction products together<br />

with the 1992 Bauproduktengesetz (Construction Products<br />

Act) in Germany. A CE marking must be affixed to construction<br />

products to visibly prove that they may be placed on the market<br />

and freely traded in the European Economic Area. In 2005, a<br />

growing demand arose for a CPD revision. The main criticism was<br />

that the approaches of the individual EU member states to implementing<br />

the EU Directive at the national level varied greatly, for<br />

instance with respect to the binding nature of CE marking.<br />

The new Construction Products Regulation retains some of the<br />

key provisions of the previous CPD. For example, the harmonized<br />

product standards continue to specify the requirements for construction<br />

products and their manufacture. Their Annex ZA contains<br />

the provisions pertaining to CE marking and to the procedure<br />

to be applied to assess and verify constancy of performance (so<br />

far: conformity verification procedure). It follows the same structure<br />

for all precast element product standards. Other areas were<br />

amended or corrected for the sake of clarity and simplification.<br />

This mainly includes the modification of the legal nature from<br />

an EU directive to an EU regulation, which no longer needs to be<br />

transposed to national law but takes immediate effect in all member<br />

states.<br />

For any product covered by a harmonized European product<br />

standard, its manufacturer is under the obligation to prepare a<br />

Am 4. April 2011 wurde die „Verordnung (EU) Nr. 305/2011 des Europäischen<br />

Parlaments und des Rates zur Festlegung harmonisierter<br />

Bedingungen für die Vermarktung von Bauprodukten und zur Aufhebung<br />

der Richtlinie 89/106/EWG des Rates“ (kurz: Bauproduktenverordnung<br />

- BauPVO) im Amtsblatt der Europäischen Union (OJ)<br />

veröffentlicht. Die darin für die Hersteller von Bauprodukten relevanten<br />

Regelungen treten am 1. Juli 2013 in Kraft. Die Verordnung<br />

wird die bisherige Bauproduktenrichtlinie (89/106/EWG) (BPR) ablösen,<br />

die seit Ende 1988 zusammen mit dem Bauproduktengesetz<br />

von 1992 in Deutschland die Grundlage für die Harmonisierung des<br />

europäischen Binnenmarktes für Bauprodukte bildet. Als äußeres<br />

Zeichen dafür, dass Bauprodukte im europäischen Wirtschaftsraum<br />

in Verkehr gebracht und frei gehandelt werden dürfen, müssen diese<br />

mit einem CE-Zeichen gekennzeichnet sein. Im Jahre 2005 wurden<br />

die Stimmen für eine Überarbeitung der BPR immer lauter. Hauptkritikpunkt<br />

war, dass in den Mitgliedsstaaten der EU die erforderliche<br />

nationale Umsetzung der Europäischen Richtlinie sehr unterschiedlich<br />

gehandhabt wurde, so z. B. im Hinblick auf die Verbindlichkeit<br />

der CE-Kennzeichnung.<br />

In der neuen Bauproduktenverordnung werden wesentliche Kernelemente<br />

der bisherigen BPR beibehalten. So sind weiterhin in den<br />

harmonisierten Produktnormen die Anforderungen an Bauprodukte<br />

und deren Herstellung festgeschrieben. Deren Anhang ZA enthält die<br />

Regelungen zur CE-Kennzeichnung und dem anzuwendenden Verfahren<br />

für die Bewertung und Überprüfung der Leistungsbeständigkeit<br />

(bisher: Konformitätsnachweisverfahren) und ist in allen Produktnormen<br />

für Betonfertigteile von der Struktur her gleich. Andere<br />

Themenbereiche wurden zur Klarstellung und Vereinfachung ergänzt<br />

bzw. korrigiert. Hierzu zählt vor allem die Änderung des Rechtscharakters<br />

von einer Europäischen Richtlinie in eine Europäische Verordnung.<br />

Diese muss nun nicht mehr in nationales Recht umgesetzt<br />

werden, sondern entfaltet ihre Wirkung in den Mitgliedsstaaten unmittelbar.<br />

56 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 3<br />

declaration of performance and to affix the CE marking to place<br />

the product on the market in accordance with the regulation. The<br />

manufacturer takes responsibility for the conformity of its products<br />

with their declared performance. The harmonized product<br />

standards include the procedures and criteria for assessing the<br />

performance of construction products. In Germany, it has be<strong>com</strong>e<br />

<strong>com</strong>mon practice for structural precast elements that reference is<br />

made to specifically defined design documents (such as structural<br />

verifications, positioning plans and element drawings) for the purpose<br />

of stating their essential characteristics.<br />

All product standards prepared until today are based on the<br />

Construction Products Directive. For this reason, the entering into<br />

force of the CPR formally triggers the need for their revision. These<br />

activities will not be <strong>com</strong>pleted by 1 July 2013 but should be pursued<br />

in a gradual process (the latest points in time being the regular<br />

revision dates of relevant standards). However, the existing<br />

product standards may still be applied in conjunction with the<br />

previous Annex ZA, and remain valid.<br />

The regulation includes the unchanged requirement that a CE<br />

marking shall be affixed to the construction product or to a label<br />

attached to it prior to placing the product on the market (i.e. prior<br />

to leaving the factory premises) visibly, legibly and indelibly. Alternatively,<br />

the CE marking may also be affixed to the packaging<br />

or to the ac<strong>com</strong>panying documents.<br />

Sobald ein Produkt von einer harmonisierten europäischen Produktnorm<br />

erfasst ist, ist der Hersteller verpflichtet, eine Leistungserklärung<br />

zu erstellen und die CE-Kennzeichnung anzubringen, um das<br />

Produkt verordnungskonform in den Verkehr zu bringen. Der Hersteller<br />

übernimmt die Verantwortung, dass seine Produkte die Eigenschaften<br />

laut Leistungserklärung erfüllen. Die Verfahren und Kriterien für die<br />

Bewertung der Leistung von Bauprodukten sind in den harmonisierten<br />

Produktnormen enthalten. Dabei ist es in Deutschland für konstruktive<br />

Fertigteile üblich, dass für die Angabe der wesentlichen Eigenschaften<br />

auf festgelegte Bemessungsunterlagen verwiesen wird (zum Beispiel<br />

statische Berechnungen, Positionspläne und Elementzeichnungen).<br />

Alle bis zum heutigen Zeitpunkt erarbeiteten Produktnormen<br />

basieren auf der Bauproduktenrichtlinie. Daher wird formal durch<br />

Inkrafttreten der BauPVO deren Überarbeitung erforderlich. Diese Arbeiten<br />

werden nicht bis zum 1. Juli 2013 abgeschlossen sein, sondern<br />

sollen nach und nach – spätestens im Zuge der regelmäßigen Überprüfung<br />

der Normen – erfolgen. Die bestehenden Produktnormen<br />

können jedoch auch mit dem bisherigen Anhang ZA weiter verwendet<br />

werden und behalten ihre Gültigkeit.<br />

Unverändert ist die CE-Kennzeichnung vor dem Inverkehrbringen<br />

(Verlassen des Werksgeländes) gut sichtbar, leserlich und dauerhaft<br />

auf dem Bauprodukt oder einem daran befestigten Etikett anzubringen.<br />

Gegebenenfalls ist auch ein Aufbringen auf der Verpackung oder<br />

den Begleitunterlagen möglich.<br />

Anzeigenmotive 2012 – BFT Englisch<br />

“In 2013, discover customized<br />

precast plant technology<br />

made by Vollert from a <strong>com</strong>pletely<br />

new perspective.<br />

Be<strong>com</strong>e a part of it.“<br />

Björn Brandt<br />

Phone +49 7134 52 308<br />

bjoern.brandt@vollert.de<br />

Discover a new era at<br />

Hall B1, booth 204<br />

www.vollert.<strong>com</strong><br />

www.youtube.<strong>com</strong>/VollertAnlagenbau


PANEL 3 → Proceedings<br />

CE conformity marking<br />

CE-Konformitätszeichen<br />

1111<br />

AnyCo Ltd<br />

1, Concrete Road<br />

12345 Cement City<br />

ID of notified body. NEW: The CPR stipulates that your previous testing, quality control and certification<br />

body will require accreditation from 1 July 2013.<br />

Kennnummer der notifizierten Stelle. NEU: Ihre bisherige PÜZ-Stelle benötigt ab 1. Juli 2013 eine<br />

Akkreditierung gem. BauPVO.<br />

13<br />

LE001<br />

DIN EN 13224:2012-01<br />

D 1.23<br />

Precast ribbed floor elements<br />

Slab for intermediate floor<br />

Vorgefertigte Deckenplatten mit Stegen,<br />

Platte für Geschossdecke<br />

State the last two digits of the year of manufacture of the construction product.<br />

Angabe der letzten beiden Ziffern des Jahres, in dem das Bauprodukt hergestellt wurde.<br />

NEW: State the number of the declaration of performance<br />

NEU: Angabe der Nummer der Leistungserklärung<br />

Refer to the applicable European product standard (NEW: dated)<br />

Verweis auf die geltende europäische Produktnorm (NEU: datiert)<br />

Item number. A key CPR requirement is that products must be clearly identifiable and traceable. Such an ID had to be<br />

stated previously according to most product standards.<br />

Positionsnummer. Die eindeutige Identifizierbarkeit und Rückverfolgbarkeit der Produkte ist eine wesentliche Forderung<br />

der BauPVO. Nach den meisten Produktnormen musste eine entsprechende Identifikationsnummer bereits in der Vergangenheit<br />

angegeben werden.<br />

State product type (ID code) and intended use. These details were previously required in accordance with Annex ZA to<br />

the product standard.<br />

Angabe des Produkttypes (Kenncode) und des Verwendungszwecks. Diese Angaben waren bereits in der Vergangenheit<br />

nach Anhang ZA der Produktnormen erforderlich<br />

Concrete Beton fck = 35 N/mm² State the essential characteristics of the product in accordance with the declaration of performance and refer to<br />

design documents (according to Procedure 3)<br />

Reinforcing steel:<br />

Angabe der Wesentlichen Merkmale des Produktes lt. Leistungserklärung und Verweis auf die Bemessungsunterlagen<br />

Betonstahl:<br />

ftk = 550 N/mm²<br />

(entsprechend Verfahren 3)<br />

Tensile strength<br />

Zugfestigkeit<br />

Yield strength<br />

fyk = 500 N/mm²<br />

Streckgrenz<br />

Prestressing steel: Spannstahl:<br />

Tensile strength<br />

fpk = 1,770 N/mm²<br />

Zugfestigkeit<br />

0.1% yield strength<br />

0,1 %-Dehngrenze<br />

fp0.1k = 1,570 N/mm²<br />

See design documents for geometrical data, structural<br />

detailing, mechanical strength, fire resistance<br />

and durability. Für die geometrischen Daten, bauliche<br />

Durchbildung, mechanische Festigkeit, Feuerwiderstand<br />

und Dauerhaftigkeit siehe die Bemessungsunterlagen.<br />

Design documents: Bemessungsunterlagen:<br />

Order code Bestellcode 1.23<br />

→ 1 Example of CE marking in accordance with the Construction Products Regulation for constructiv precast concrete elements<br />

Beispiel CE-Kennzeichnung nach Bauproduktenverordnung für konstruktive Betonfertigteile<br />

To ensure appropriate CE marking, the following new or<br />

amended requirements must be met <strong>com</strong>pared to the current procedure:<br />

»»<br />

New: State the number of the declaration of performance<br />

»»<br />

New: State the selected ID code of the product type<br />

»»<br />

Amended: State the relevant product standard including its<br />

date<br />

»»<br />

Amended: State the ID of the notified body (accreditation and<br />

notification required in accordance with the CPR)<br />

»»<br />

New (if applicable): State intended use (previously, this information<br />

was to be provided according to the product standard)<br />

In conclusion, we find that precast producers marking their products<br />

in <strong>com</strong>pliance with the previous Construction Products Directive<br />

(i.e. adhering to applicable product standards and having set<br />

up a monitored factory production control system) will be faced<br />

with relatively few changes.<br />

Für eine ordnungsgemäße CE-Kennzeichnung sind folgende<br />

Punkte gegenüber dem derzeitigen Vorgehen zu verändern:<br />

»»<br />

Neu: Angabe der Nr. der Leistungserklärung<br />

»»<br />

Neu: Angabe des gewählten Kenncodes des Produkttyps<br />

»»<br />

geändert: Angabe der relevanten Produktnorm inkl. Datum der Norm<br />

»»<br />

geändert: Angabe der Kennnummer der notifizierten Stelle (Akkreditierung<br />

und Notifizierung nach BauPVO erforderlich)<br />

»»<br />

ggf. neu: Angabe des Verwendungszweckes (bisher war diese Angabe<br />

nach Produktnorm gefordert)<br />

Abschließend kann festgestellt werden, dass auf Hersteller von Betonfertigteilen,<br />

die ihre Produkte in Übereinstimmung mit der alten<br />

Bauproduktenrichtlinie kennzeichnen, das heißt die geltenden Produktnormen<br />

einhalten und ein überwachtes System der werkseigenen<br />

Produktionskontrolle etabliert haben, verhältnismäßig wenig Veränderungen<br />

zukommen.<br />

58 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 3<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Ing. Mathias Tillmann, Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e.V., Bonn<br />

tillmann@fdb-fertigteilbau.de<br />

Geb. 1970; Studium des Bauingenieurwesens an der RWTH Aachen mit der Vertiefungsrichtung konstruktiver Ingenieurbau;<br />

danach Tragwerksplaner im Raum Köln; seit 2007 bei der Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau<br />

e.V. (FDB) für den Bereich Technik und Normung zuständig, zunächst als technischer Referent, seit 2008 als technischer<br />

Geschäftsführer; Mitglied in nationalen und <strong>international</strong>en Ausschüssen, u. a. im CEN TC 229 „Vorgefertigte<br />

Betonerzeugnisse“<br />

Product standards for precast concrete elements<br />

New EN 13369<br />

Produktnormen für Fertigteile<br />

Die neue DIN EN 13369<br />

The number of European product standards for precast concrete<br />

elements has been increased to 40 by now. On one side it demonstrates<br />

the high individual development of precast concrete elements,<br />

on the other it pose rising challenges to the producers,<br />

because they could easily lose their way in the maze of European<br />

standardisation.<br />

A general overview of the system of product and reference<br />

standards is given in figure 1. The differences between the European<br />

system and the German one are quite evident, especially<br />

in those cases, where they are deficits in the European standards<br />

<strong>com</strong>pared with the national requirements. Because not all pre-<br />

Die Anzahl der europäischen Produktnormen für Betonfertigteile ist auf<br />

mittlerweile über vierzig angewachsen. Einerseits unterstreicht dies die<br />

individuelle Entwicklung von Betonfertigteilen, andererseits stellt dies<br />

die Hersteller vor immer größere Herausforderungen, da man sich allzu<br />

leicht im Dickicht der europäischen Normenlandschaft verlieren kann.<br />

Eine allgemeine Übersicht über das System der Produkt- und Bezugsnormen<br />

ist in Abbildung 1 dargestellt. Unterschiede zwischen<br />

dem europäischen und dem deutschen System sind dabei offensichtlich,<br />

insbesondere in den Fällen, in denen europäische Produktnormen<br />

in Bezug auf die nationalen Anforderungen Defizite aufweisen. Da<br />

nicht alle Betonfertigteile (z. B. massive Deckenplatten) durch eine<br />

→ 1 Overview of the system of product and reference standards a) in<br />

Europe, b) in Germany<br />

Übersicht über das System der Produkt- und Bezugsnormen a) in Europa, b) in Deutschland<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 59


PANEL 3 → Proceedings<br />

→ 2 Transportation of a bridge element<br />

Transport eines Brückenträgers<br />

cast elements (e.g. solid slabs) are governed by European product<br />

standards DIN 1045-4 [1] was adapted to the European standards<br />

in the <strong>com</strong>petent national standardisation <strong>com</strong>mittee and was<br />

published in a new version in 2012.<br />

Due to the multitude of standards and their overlapping requirements<br />

EN 13369 was first published in 2001 (implemented in<br />

Germany with [2]), which gives a <strong>com</strong>mon structure and <strong>com</strong>mon<br />

rules for all product standards.<br />

EN 13369 will be published in a revised version in the middle<br />

of 2013. The revision was necessary to consider technical developments<br />

and to update references to other European standards. Care<br />

was taken to ensure that the new version of EN 13369 is close to<br />

the former version of 2004. This was essential for the manufacturers<br />

in order to maintain the well-known and accepted status,<br />

to keep the technical level and to stabilize the standards. Amendments<br />

in the new EN 13369 relate e.g. to production tolerances<br />

and a new informative annex for the use of recycled aggregates<br />

in concrete.<br />

The German application rule to DIN EN 13369, published as<br />

DIN V 20000-120 [3] must be updated in this year as well as DIN<br />

Fachbericht 159 [4], which is the consolidated version of the two<br />

standards mentioned above. The new version of DIN V 20000-120<br />

will contain the tolerance values of DIN 18203-1 [5] in order to<br />

keep the high production level in Germany which is accepted by<br />

all stakeholders and to guarantee it in the plants as well as on site.<br />

DIN 18203-1 will be withdrawn, because this national standard<br />

has the same scope as the European product standards.<br />

europäische Produktnorm abgedeckt werden, wurde DIN 1045-4 [1]<br />

im zuständigen nationalen Normenausschuss an das europäische Regelwerk<br />

angepasst und 2012 in einer neuen Fassung veröffentlicht.<br />

Aufgrund der Vielzahl der Produktnormen und der häufigen<br />

Überschneidungen wurde bereits 2001 mit EN 13369 (in Deutschland<br />

umgesetzt durch [2]) eine übergeordnete Norm erstellt, die für alle<br />

Produktnormen eine allgemein gültige Gliederung und allgemeine<br />

Regeln aufstellt.<br />

EN 13369 wird Mitte 2013 in einer neuen Fassung veröffentlicht.<br />

Die Überarbeitung war erforderlich, um technische Entwicklungen<br />

zu berücksichtigen sowie die Verweise auf die sich ändernde europäische<br />

Normenlandschaft zu aktualisieren. Dabei wurde darauf geachtet,<br />

dass sich die neue EN 13369 an der bisherigen Fassung aus dem<br />

Jahr 2004 orientiert. Dies war aus Sicht der Hersteller von enormer<br />

Wichtigkeit, um den bekannten und bewährten Stand zu erhalten,<br />

den technischen Inhalt zu bewahren und die Normen zu stabilisieren.<br />

Änderungen in der neuen EN 13369 betreffen u. a. den Abschnitt zu<br />

Herstellungstoleranzen sowie einen neuen informativen Anhang zu<br />

recycelten Gesteinskörnungen.<br />

Die als DIN V 20000-120 [3] veröffentlichte deutsche Anwendungsregel<br />

zu DIN EN 13369 muss daher in diesem Jahr gleichermaßen<br />

an die neue Fassung von EN 13369 angepasst werden, wie der<br />

DIN Fachbericht 159 [4], der die konsolidierte Fassung der beiden<br />

Regelwerke beinhaltet. In der neuen Fassung von DIN V 20000-120<br />

sollen die Toleranzen aus DIN 18203-1 [5] aufgenommen werden,<br />

um sicherzustellen, dass der von allen beteiligten Kreisen akzeptierte<br />

Herstellungsstandard in Deutschland erhalten bleibt und weiterhin<br />

60 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 3<br />

It must be allowed to raise<br />

the question, whether one intention<br />

of harmonized standards,<br />

the free movement of<br />

goods is achievable for structural<br />

precast concrete elements.<br />

These elements are not traded<br />

in the strict sense of the word<br />

because each element is „tailor-made“<br />

to a specific position<br />

within the structure. In<br />

addition, the moving of structural<br />

precast concrete elements<br />

across Europe is limited because<br />

of the high amount of transportation<br />

and the associated cost<br />

(fig. 2). Cross-border movement<br />

of structural precast concrete<br />

elements has always been<br />

and still is an exception. On the<br />

other hand, Central European<br />

countries have always benefited<br />

most from the European idea<br />

and its practical implementation.<br />

Thus not only challenges<br />

must be matched in the construction<br />

sector but there are<br />

also huge opportunities. The<br />

future will tell us whether these<br />

opportunities will be seized.<br />

sowohl im Fertigteilwerk als<br />

auch auf der Baustelle sichergestellt<br />

wird. DIN 18203-1 wird<br />

zurückgezogen, da sie als nationale<br />

Norm aufgrund des gleichen<br />

Anwendungsbereichs den<br />

europäischen Produktnormen<br />

entgegensteht.<br />

Abschließend muss die Frage<br />

erlaubt sein, ob eines der<br />

Ziele der Harmonisierung der<br />

Normen, der freie Warenverkehr<br />

in Europa, für konstruktive Betonfertigteile<br />

realistisch ist. Ein<br />

Handel im eigentlichen Wortsinn<br />

wird mit konstruktiven<br />

Betonfertigteilen nicht betrieben,<br />

da jedes einzelne Bauteil<br />

für eine bestimmte Position in<br />

einem Bauwerk „maßgeschneidert“<br />

hergestellt wird. Darüber<br />

hinaus ist dem europaweiten<br />

Warenverkehr von konstruktiven<br />

Betonfertigteilen aufgrund des<br />

großen Transportaufwands und<br />

den daraus resultierenden hohen<br />

Kosten eine systemimmanente<br />

Grenze gesetzt (Abb. 2). Der<br />

grenzüberschreitende Warenverkehr<br />

war immer schon und ist<br />

auch im Jahr 2013 bei konstruktiven<br />

Betonfertigteilen eine Ausnahme.<br />

Andererseits haben die<br />

Länder in der Mitte Europas stets<br />

stark vom europäischen Gedanken<br />

und dessen praktischer Umsetzung<br />

profitiert. Somit sind im<br />

Bauwesen nicht nur Herausforderungen<br />

zu meistern, sondern<br />

es bieten sich auch große Chancen.<br />

Die Zukunft wird zeigen, ob<br />

diese auch genutzt werden.<br />

REFERENCES · LITERATUR<br />

[1] DIN 1045-4:2012-02 Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton<br />

- Teil 4: Ergänzende Regeln für die Herstellung und die Konformität von<br />

Fertigteilen<br />

[2] DIN EN 13369:2004-09 Allgemeine Regeln für Betonfertigteile (neue Fassung<br />

in Vorbereitung)<br />

[3] DIN V 20000-120:2006-04 Anwendungsregeln zu DIN EN 13369:2004-09<br />

(wird überarbeitet)<br />

[4] DIN Fachbericht 159:2008-01 Zusammenstellung von DIN EN 13369 und<br />

DIN V 20000-120 (wird überarbeitet)<br />

[5] DIN 18203-1:1997-04 Toleranzen im Hochbau - Teil 1: Vorgefertigte Teile<br />

aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton (wird zurückgezogen)<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 61


PANEL 4 → Proceedings<br />

MODERATION<br />

Dr. Ulrich Lotz, Betonverbände Baden-Württemberg, Ostfildern<br />

ulrich.lotz@betonservice.de<br />

Geb. 1963; 1984-1989 Studium der Wirtschaftswissenschaften an der Universität Hohenheim, danach Wissenschaftlicher<br />

Mitarbeiter am dortigen Lehrstuhl für Absatzwirtschaft; 1990-1994 Tätigkeit in der Investitionsgüterindustrie;<br />

seit 1995 Betonverbände Baden-Württemberg; seit 1998 Geschäftsführer des Fachverbands Beton- und<br />

Fertigteilwerke; heute Geschäftsführer der fünf Verbands- und Serviceorganisationen der Beton- und Fertigteilindustrie<br />

Baden-Württembergs, Ostfildern, sowie der PÜZ BAU, München; 2005-2010 Geschäftsführendes Vorstandsmitglied<br />

des Bundesverbands Deutsche Beton- und Fertigteilindustrie, Bonn, später Bundesverband Betonbauteile<br />

Deutschland, Berlin<br />

Day 1: Tuesday, 5 th February 2013<br />

Tag 1: Dienstag, 5. Februar 2013<br />

Economy and law<br />

Wirtschaft und Recht<br />

Page<br />

Seite<br />

64<br />

66<br />

69<br />

71<br />

73<br />

74<br />

Title<br />

Titel<br />

Options for out-of-court dispute resolution – Mediation, conciliation, expert arbitration<br />

Möglichkeiten der außergerichtlichen Streitbeilegung - Mediation, Schlichtung, Schiedsgutachten<br />

Dr. Dorothee Ruckteschler<br />

The new Mediation Act – options for out-of-court dispute resolution from an engineering point of view<br />

Das neue Mediationsgesetz - Chancen zur außergerichtlichen Einigung aus ingenieurfachlicher Sicht<br />

Dipl.-Ing. (FH) Eugen Weber<br />

Systematically ensuring health and safety at the precast plant – A report from practice<br />

Systematischer Arbeits- und Gesundheitsschutz im Betonfertigteilwerk – Ein Praxisbericht<br />

Dipl.-Ing. (FH) Wolfgang H. Rüger<br />

Recent case law in private building law with respect to remuneration and liability<br />

Aktuelle Rechtsprechung im privaten Baurecht zu haftungs- und vergütungsrechtlichen Fragen<br />

Dr. Katrin Rohr-Suchalla<br />

Recent case law<br />

Arbeitsrecht aktuell<br />

Self-employed collaboration on the basis of contracts for work – The easy way to achieve flexibility?<br />

Werkverträge - Der unsichere Weg in die Flexibilität<br />

Ass. jur. Dagmar Marek-Pregler<br />

Provisos on the discretionary nature of payments and their revocation in employment contracts<br />

– How long will they continue to exist?<br />

Freiwilligkeitsvorbehalte - Wie lange gibt es sie noch?<br />

Ass. jur. Dagmar Marek-Pregler<br />

62 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Fotos: © FBF Betondienst GmbH<br />

Tour Total, Berlin<br />

Filigrane Fassaden-Fertigteile mit Dyckerhoff Weiss<br />

Dyckerhoff WEISS – Der Ästhet unter den Zementen<br />

www.dyckerhoff-weiss.de


PANEL 4 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dr. Dorothee Ruckteschler, CMS Hasche Sigle, Stuttgart<br />

dorothee.ruckteschler@cms-hs.<strong>com</strong><br />

Jura-Studium an der Universität Freiburg und Französisch-Studium an der Universität Grenoble, Frankreich; rechtsvergleichende<br />

Doktorarbeit (deutsches, englisches und amerikanisches Recht) zu Fragen der Durchgriffshaftung<br />

von Subunternehmern; seit 1983 als Rechtsanwältin tätig; seit 1991 in dem Stuttgarter Büro von CMS Hasche Sigle;<br />

Schwerpunkt: Beratung und Vertretung von deutschen und ausländischen Unternehmen in großen und komplexen<br />

Verfahren vor deutschen staatlichen Gerichten und nationalen sowie <strong>international</strong>en Schiedsgerichten; Partnerin<br />

und Leiterin des Fachbereichs Dispute Resolution; Listung als „Leading Individual in the field of Dispute Resolution“,<br />

z. B. in Chambers Europe 2011, Who‘s Who Legal 2011 und JUVE 2011/2012<br />

Options for out-of-court dispute resolution<br />

Mediation, conciliation, expert determination<br />

Möglichkeiten der außergerichtlichen Streitbeilegung<br />

Mediation, Schlichtung, Schiedsgutachten<br />

The construction industry is one of the sectors where many disputes<br />

arise because of inter alia delays, changes in the scope of the<br />

assignment or warranty claims. Such disputes often occur during<br />

the construction phase, putting project <strong>com</strong>pletion at risk. Post<strong>com</strong>pletion<br />

conflicts adversely affect business relationships and<br />

new projects. In these situations, fully-fledged court or arbitration<br />

proceedings are often inappropriate to resolve the dispute. It<br />

is thus worth considering so-called alternative dispute resolution<br />

methods. There are various out-of-court conflict settlement methods.<br />

This paper briefly describes some of them. They mainly differ<br />

with respect to the degree of involvement of a third party acting<br />

as an intermediary.<br />

Mediation<br />

A mediator supports the parties in dispute in developing a solution<br />

to their conflict themselves. The only responsibility of the mediator<br />

is to ask appropriate questions and to act as a facilitator in the process.<br />

Mediators have no decision-making authority. Nor is it their<br />

responsibility to develop or propose a possible solution. Rather than<br />

concentrating on legal issues, the mediation procedure focuses on<br />

the joint development of an overall solution that is <strong>com</strong>mercially viable<br />

whilst duly considering the interests of the parties involved. Its<br />

out<strong>com</strong>e is not necessarily legally binding but can be documented<br />

in a binding manner upon the request of the parties. The German<br />

Mediation Act that entered into force in summer 2012 includes provisions<br />

governing the independence and impartiality of mediators<br />

and specifies requirements for training to be<strong>com</strong>e a mediator. It<br />

does not, however, regulate the individual steps of the mediation<br />

procedure. The Act deliberately makes the parties in dispute and<br />

the mediator jointly responsible for shaping the mediation process.<br />

Conciliation<br />

The conciliation procedure also aims to develop an economically<br />

sound solution, rather than to evaluate the case from a legal<br />

standpoint. Unlike in mediation, it is the responsibility of the conciliator<br />

to submit a conciliation proposal to the parties at the end<br />

of the deliberations, which is referred to as the so-called conciliator’s<br />

award. This award is not legally binding either. Its validity<br />

depends on the acceptance by the parties.<br />

Gerade in der Bauindustrie kommt es häufig zu Streit, etwa weil es<br />

Verzögerungen gibt, der Umfang des Auftrags sich ändert oder Mängel<br />

gerügt werden. Solche Auseinandersetzungen entstehen oft, noch<br />

während das Bauwerk erstellt wird und gefährden dessen Fertigstellung.<br />

Streitigkeiten nach Abschluss der Arbeiten sind belastend für<br />

die Geschäftsbeziehungen und für neue Projekte. In diesen Situationen<br />

sind (schieds-)gerichtliche Verfahren häufig keine geeignete<br />

Methode, den Streit zu beenden. Es lohnt sich deshalb, über so genannte<br />

alternative Streitbeilegungsmethoden nachzudenken. Es gibt<br />

eine ganze Reihe außergerichtlicher Konfliktlösungsmethoden, von<br />

denen einige hier kurz vorgestellt werden sollen. Sie unterscheiden<br />

sich im Wesentlichen durch den unterschiedlichen Umfang der Beteiligung<br />

eines Dritten als Vermittler.<br />

Mediation<br />

Ein Mediator unterstützt die Streitenden dabei, selbst eine Lösung<br />

ihres Konflikts zu erarbeiten. Der Mediator hat dabei lediglich die<br />

Aufgabe, Fragen zu stellen und zu moderieren. Er hat keine Entscheidungsbefugnis,<br />

und es ist auch nicht seine Aufgabe, einen Lösungsvorschlag<br />

zu entwickeln. Der Fokus des Mediationsverfahrens liegt<br />

nicht auf juristischen Themen, sondern auf der gemeinsamen Entwicklung<br />

einer interessengerechten, wirtschaftlichen Gesamtlösung.<br />

Das Mediationsergebnis ist nicht automatisch rechtsverbindlich,<br />

kann aber auf Wunsch der Parteien in verbindlicher Form festgehalten<br />

werden. Das im Sommer 2012 in Kraft getretene Mediationsgesetz<br />

normiert Anforderungen an die Unabhängigkeit und Neutralität eines<br />

Mediators und stellt Anforderungen an die Ausbildung zum Mediator<br />

auf. Es regelt demgegenüber nicht den Ablauf des Mediationsverfahrens.<br />

Die Gestaltung der Mediation selbst bleibt – bewusst – den<br />

Streitenden und dem Mediator überlassen.<br />

Schlichtung<br />

Auch das Ziel einer Schlichtung ist die Entwicklung eines wirtschaftlich<br />

sinnvollen Lösungsansatzes und nicht eine juristische Bewertung<br />

des Sachverhaltes. Anders als bei der Mediation ist es aber die Aufgabe<br />

des Schlichters, den Beteiligten am Ende der Gespräche einen<br />

schlichtenden Vorschlag zu unterbreiten, den so genannten Schlichterspruch.<br />

Auch der Schlichterspruch ist nicht rechtsverbindlich. Seine<br />

Wirksamkeit hängt von der Akzeptanz durch die Parteien ab.<br />

64 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 4<br />

Expert determination<br />

It might be a good idea to involve an expert if the dispute arises<br />

from specific issues, such as the suitability for acceptance of a particular<br />

work, the detection of defects or the determination of price<br />

reductions. The parties in dispute jointly select the expert depending<br />

on the requirements for the issue to be resolved on the basis<br />

of his/her specific legal or technical expertise. The expert hears<br />

the arguments brought by the parties and then makes a decision.<br />

Whether and to what extent this decision is binding upon the parties<br />

depends on the specific agreement entered into. Particularly<br />

for major construction projects, individual experts or boards of experts<br />

are frequently <strong>com</strong>missioned with the task of deciding upon<br />

disputes that arise in the course of the project (so-called “dispute<br />

boards”). Thes decisions are usually binding on a provisional basis<br />

but can be reviewed after <strong>com</strong>pletion of the construction project.<br />

Before it is too late ...<br />

Thus, you should obtain the support of a moderator before it is<br />

too late - at a point in time when both parties are still genuinely<br />

interested in resolving the dispute. Once the parties have be<strong>com</strong>e<br />

entrenched in their positions as a result of their quarrelling and<br />

they have a statement of claim ready to whip out of the filing<br />

cabinet, it is often difficult, even with the professional support of<br />

a conciliator, for the parties to work together in a positive atmosphere<br />

on an economically viable solution.<br />

Schiedsgutachten<br />

Geht es in einem Streit um konkrete Einzelfragen, wie z. B. die Abnahmefähigkeit<br />

eines Werkes, die Feststellung von Mängeln oder die<br />

Ermittlung von Minderungsbeträgen, kann es sich anbieten, einen<br />

Schiedsgutachter zu beauftragen. Der Schiedsgutachter wird von den<br />

Beteiligten gemeinsam je nach Anforderungen des zu lösenden Problems<br />

wegen seiner speziellen rechtlichen oder technischen Expertise<br />

ausgewählt. Der Schiedsgutachter hört die Beteiligten an und trifft<br />

danach eine Entscheidung. Ob und inwieweit das Schiedsgutachten<br />

für die Parteien verbindlich ist, hängt davon ab, was vereinbart worden<br />

ist. Besonders bei großen Bauprojekten werden häufig bereits<br />

von Anfang an einzelne Schiedsgutachter oder Gutachtergremien<br />

verpflichtet, die die Aufgabe haben, über Streitigkeiten während des<br />

laufenden Projekts zu entscheiden (so genannte „Dispute Boards“).<br />

Diese Entscheidungen sind in der Regel vorläufig verbindlich, können<br />

aber nach Beendigung der Arbeiten an dem Bauvorhaben noch<br />

einmal überprüft werden.<br />

Bevor es zu spät ist…<br />

Holen Sie sich also Hilfe von einem Moderator, bevor es zu spät ist,<br />

also zu einem Zeitpunkt, zu dem beide Seiten noch den ernsthaften<br />

Willen zur Streitschlichtung haben. Sobald die Fronten in Folge langer<br />

Querelen verhärtet sind und die Klageschrift schon in der Schublade<br />

liegt, fällt es den Parteien selbst mit professioneller Unterstützung<br />

eines Streitschlichters oft schwer, kooperativ und kreativ an<br />

einer wirtschaftlich sinnvollen Lösung zu arbeiten.<br />

Die Innovation für energieeffiziente<br />

Sandwich- und Doppelwände.<br />

Der Schöck ComBAR® Thermoanker.<br />

Besuchen Sie uns am Stand 21/22.<br />

57. BetonTage, 05. - 07.02.2013,<br />

www.betontage.<strong>com</strong><br />

Fertigen Sie mit dem Schöck ComBAR® Thermoanker ab sofort Sandwich- oder Doppelwänden im<br />

Handumdrehen: Einfach Anker bis zum Schalboden ohne Einbauwerkzeuge und Abstandhalter<br />

eindrehen. Aushärten. Fertig. Und Wände werden zu Wärmedämmelementen.<br />

Schöck Bauteile GmbH | Vimbucher Straße 2 | 76534 Baden-Baden | Tel.: 07223 967-0 | www.schoeck.de


PANEL 4 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Ing. (FH) Eugen Weber, Güteschutz Beton- und Fertigteilwerke Baden-Württemberg, Ostfildern<br />

eugen.weber@betonservice.de<br />

Geb. 1961; 1979-1984 Studium der Ingenieurwissenschaften an der Polytechnischen Hochschule der Stadt Karaganda/Kasachstan;<br />

1984-1990 Bauleiter, Oberbauleiter, und Technischer Leiter im Tunnelbau, Gebiet Baikonur,<br />

Weltraumbahnhof; 1992-2001 Technischer Betriebsleiter der Fa. Schwörer Bautechnik, Veringenstadt; seit 2001<br />

Überwachungsingenieur beim Güteschutz Beton- und Fertigteilwerke Baden-Württemberg, danach PÜZ BAU GmbH,<br />

München; seit 2008 Leiter Qualitätscoaching und Sachverständigenwesen im Güteschutz Beton- und Fertigteilwerke<br />

Baden-Württemberg e. V.; seit 2010 Referatsleiter Technik im Fachverband Beton- und Fertigteilwerke<br />

Baden-Württemberg e. V.<br />

Options for out-of-court dispute resolution<br />

from an engineering point of view<br />

The new Mediation Act<br />

Chancen zur außergerichtlichen Einigung<br />

aus ingenieurfachlicher Sicht<br />

Das neue Mediationsgesetz<br />

The German act to promote mediation and other methods of outof-court<br />

conflict resolution entered into force on 26 July 2012.<br />

This act transposes Directive 2008/52/EC on certain aspects of<br />

mediation in civil and <strong>com</strong>mercial matters into national law. As a<br />

result, a legal basis exists for mediation as an alternative instrument<br />

for out-of-court dispute resolution.<br />

Mediation designates the work on resolving a conflict whilst<br />

involving an independent third party that acts as an intermediary.<br />

This third party has no decision-making authority. It is responsible<br />

for establishing the setting for the procedure, for the mediation<br />

process itself and for ensuring fair and equitable dealings between<br />

the parties whereas the parties in dispute determine the content<br />

themselves. One of the important aspects of the procedure is that<br />

the parties involved in the conflict contribute to the mediation<br />

process voluntarily and on their own initiative, which enhances<br />

their ability to deal with, and resolve, conflicts. In addition, this<br />

process aims to reach a consensus between the parties.<br />

In the business world, mediation is about promoting and encouraging<br />

the ability of the parties involved to engage in a dialogue,<br />

to cooperate with each other and to shape the process themselves<br />

in the case of conflicts between individuals and entities<br />

doing business or if disputes arise within business operations.<br />

Business mediation either deals with matters of private <strong>com</strong>mercial<br />

law or is initiated between parties taking part in business<br />

activities. It aims to achieve a mutually binding solution that <strong>com</strong>plies<br />

with formal requirements under applicable legislation [1].<br />

Possible conflicts between <strong>com</strong>panies include:<br />

»»<br />

conflicts regarding supply contracts<br />

»»<br />

conflicts regarding cooperation projects<br />

»»<br />

conflicts related to construction and plant engineering projects<br />

Das Gesetz zur Förderung der Mediation und anderer Verfahren der<br />

außergerichtlichen Konfliktbeilegung ist am 26. Juli 2012 in Kraft getreten.<br />

Mit dem Mediationsgesetz wurde die Richtlinie über bestimmte<br />

Aspekte der Mediation in Zivil- und Handelssachen 2008/52/EG umgesetzt.<br />

Die Mediation als alternatives außergerichtliches Streitbeilegungsinstrument<br />

wird nun auf eine rechtliche Grundlage gestellt.<br />

Mediation bedeutet Konfliktbearbeitung unter Mitwirkung neutraler<br />

Dritter als Vermittler. Diese dritte Partei hat keine Entscheidungsbefugnis.<br />

Sie ist für das Setting, das Verfahren und die Fairness<br />

zuständig, die Inhalte bestimmen die Konfliktparteien selbst. Wichtig<br />

ist, dass die Konfliktbetroffenen freiwillig und eigenverantwortlich<br />

am Mediationsprozess mitwirken; somit erhöht sich deren Konfliktkompetenz.<br />

Außerdem ist dieser Prozess konsensorientiert.<br />

Mediation in der Wirtschaftswelt hat die Aufgabe, bei Konflikten zwischen<br />

Personen und Parteien, die am Wirtschaftsleben teilnehmen, oder<br />

bei Konflikten innerhalb von Betrieben die Dialog-, Kooperations- und<br />

Gestaltungsfähigkeit der Beteiligten zu fördern. Wirtschaftsmediation ist<br />

dadurch definiert, dass sie entweder Fragen des privaten Wirtschaftsrechts<br />

zum Gegenstand hat oder zwischen Konfliktparteien stattfindet, die am<br />

Wirtschaftsleben teilnehmen. Ziel ist eine einvernehmlich bindende Regelung<br />

unter Beachtung gesetzlich vorgeschriebener Formvorschriften [1].<br />

Die Beispiele für Konflikte zwischen Unternehmen sind folgende:<br />

»»<br />

Konflikte bei Lieferverträgen<br />

»»<br />

Konflikte bei Kooperationsprojekten<br />

»»<br />

Bau- und Anlageprojekte<br />

Ebenfalls geeignet für eine Mediation ist das Gebiet des gewerblichen<br />

Rechtsschutzes:<br />

»»<br />

Patentrecht<br />

»»<br />

Urheberrecht<br />

»»<br />

Wettbewerbsrecht<br />

66 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 4<br />

Mediation is also an appropriate<br />

method in the field of intellectual<br />

property, including:<br />

»»<br />

patent law<br />

»»<br />

copyright law<br />

»»<br />

<strong>com</strong>petition law<br />

It is crucial for the mediation<br />

process that the work on<br />

the conflict and, in particular,<br />

on its resolution is not imposed<br />

upon the parties in a<br />

top-down approach (for instance<br />

by senior management<br />

members). The parties in dispute<br />

remain the most important<br />

participants in this process,<br />

which makes mediation<br />

fundamentally different from<br />

conventional types of conflict<br />

resolution.<br />

The economy is subject to<br />

continuous change. It is under<br />

an enormous pressure to<br />

perform and to implement<br />

changes, which is caused by<br />

ever-shorter technological cycles.<br />

The availability of time<br />

and money decreases whereas<br />

<strong>com</strong>plexity increases. All<br />

these trends inevitably result<br />

in organizational changes,<br />

for instance with respect to<br />

processes and workflows. We<br />

are also seeing a trend towards<br />

leaner hierarchies. For<br />

example, changing societal<br />

values may result in a situation<br />

for the business where<br />

its employees wish to get involved<br />

more closely in terms<br />

of co-determination and responsibility.<br />

However, the opportunity<br />

for a participatory<br />

approach to organizational<br />

development that arises from<br />

this change in values and attitudes<br />

is also associated with<br />

greater conflict potentials. It<br />

is thus only logical that the<br />

mediation method is increasingly<br />

being used as it reflects<br />

these economic and societal<br />

changes [2].<br />

In the United States, business<br />

mediation has be<strong>com</strong>e<br />

a tried and tested approach<br />

to resolving conflicts out of<br />

court. The reasons why mediation<br />

is so successful most<br />

probably include the exceed-<br />

Von wesentlicher Bedeutung<br />

beim Mediationsprozess ist,<br />

dass die Konfliktbearbeitung<br />

und vor allem die Lösung nicht<br />

durch Vorgesetzte oder übergeordnete<br />

Instanzen den Beteiligten<br />

von oben auferlegt werden.<br />

Die wichtigsten Akteure bleiben<br />

die Konfliktparteien selbst.<br />

Das unterscheidet die Mediation<br />

grundlegend von konventionellen<br />

Formen der Konfliktbewältigung.<br />

Die Wirtschaft ist ständigen<br />

Veränderungen unterworfen.<br />

Sie steht unter einem<br />

enormen Leistungs- und Veränderungsdruck,<br />

erzeugt durch<br />

den schnellen technologischen<br />

Wandel. Die Ressourcen Zeit<br />

und Geld verringern sich, auf<br />

der anderen Seite steigt die<br />

Komplexität. Das alles führt<br />

notwendigerweise zu Veränderungen<br />

in der Organisation,<br />

die beispielsweise Arbeitsabläufe<br />

und -prozesse betreffen.<br />

Zusätzlich ist ein Trend zur<br />

Verschlankung der Hierarchien<br />

zu beobachten. Der Wertewandel<br />

in der Gesellschaft bedeutet<br />

für das Unternehmen beispielsweise,<br />

dass Mitarbeiter<br />

heute verstärkt Anteil nehmen<br />

wollen an Mitbestimmung und<br />

Verantwortung. Die Chance,<br />

die in diesen veränderten Werthaltungen<br />

liegt, und zwar im<br />

Sinne partizipierender Ansätze<br />

der Organisationsentwicklung,<br />

birgt aber auch ein verstärktes<br />

Konfliktpotenzial in sich. So ist<br />

es nur als folgerichtig anzusehen,<br />

dass die Mediationsmethode,<br />

die diesen wirtschaftlichen<br />

und gesellschaftlichen Veränderungen<br />

Rechnung trägt, in<br />

dieser Zeit verstärkt eingesetzt<br />

wird [2].<br />

In den USA ist Wirtschaftsmediation<br />

bereits ein probates<br />

Mittel, um Konflikte außergerichtlich<br />

zu behandeln. Die<br />

Gründe für die enorme Entwicklung<br />

und Erfolge der Mediation<br />

mögen in der Überlastung<br />

der Gerichte und der<br />

damit verbundenen immensen<br />

Dauer und Kostenbelastung für<br />

die Konfliktbeteiligten liegen.<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 67<br />

DAS NEUE PFEIFER-FS-SYSTEM:<br />

Die PFEIFER-FS-Box.<br />

Das neue Highlight,<br />

wenn es um Ortbetonanschlüsse<br />

geht.<br />

Allgemein<br />

bauaufsichtlich<br />

zugelassen<br />

DIBT<br />

Für den Anschluss von Fertigteil/-Ortbetonelementen an Doppelwände<br />

hat PFEIFER die neue FS-Box entwickelt. Die Anwendung ist einfach<br />

und schnell: Die Seilschlaufe greift in den Hohlraum der Doppelwand<br />

ein und wird einfach mit einbetoniert. Eine perfekte Verbindung von<br />

Doppelwand und Fertigteil.<br />

Ihre Vorteile mit der neuen PFEIFER-FS-Box:<br />

• Innovativ: ermöglicht Ortbetonanschlüsse und eine flexible<br />

Anwendung bei Doppelwand-Fertigteil-Anschlüssen<br />

• Effizient: hohe Tragfähigkeit und zeitsparender Einbau<br />

• Flexibel: beliebige Anordnung der Boxen<br />

• Belastbar: Bemessungswiderstände in alle Richtungen<br />

realisierbar<br />

• Robust: stabile Blechbox, robuste Seilschlaufen<br />

Bauen Sie auf Sicherheit und Qualität.<br />

Auf Ihren Anruf in einer unserer J&P-Niederlassungen freuen wir uns.<br />

Pfeifer Seil- und Hebetechnik GmbH<br />

Dr.-Karl-Lenz-Str. 66 · D-87700 Memmingen<br />

Telefon +49 (0) 83 31-937-290<br />

Telefax +49 (0) 83 31-937-342<br />

E-Mail bautechnik@pfeifer.de · www.pfeifer.de<br />

Vertrieb durch:<br />

J&P-Bautechnik Vertriebs GmbH<br />

Nobelstraße 51 · D-12057 Berlin<br />

Postfach 44 05 49 · D-12005 Berlin<br />

Internet www.jp-bautechnik.de


PANEL 4 → Proceedings<br />

ingly high workload at the courts and the associated long periods<br />

and high costs arising for the parties involved in such proceedings.<br />

Another driver of the increasing trend towards mediation might<br />

be the willingness to explore new avenues and the attempt to deal<br />

with conflict negotiations and mediation on the academic level.<br />

Mediation is also be<strong>com</strong>ing increasingly important in the individual<br />

areas of contract law, for instance with respect to contracts<br />

entered into by and between <strong>com</strong>panies. Nowadays, such contracts<br />

include provisions that stipulate mediation as the first step of conflict<br />

resolution.<br />

In a gradual process, the mediation procedure unleashes the<br />

creative and constructive capabilities of the parties involved in the<br />

conflict and helps them to engage in the process of working on<br />

its resolution. This procedure includes several consecutive process<br />

steps that try to achieve different goals and purposes. The mediation<br />

process begins with an introductory phase to establish an<br />

appropriate structure and to build mutual trust. It proceeds with<br />

conflict-related <strong>com</strong>munications and the joint development and<br />

implementation of mutually acceptable solutions.<br />

The mediator plays a particular role in this process: he/she is<br />

responsible for the process of negotiating and seeking a solution,<br />

but has no decision-making authority. The final arrangement is of<br />

a voluntary nature. It is the mediator’s task to over<strong>com</strong>e the entrenched<br />

positions and the deadlock the parties are in and to identify<br />

the underlying conflicting interests, information issues, objectives<br />

and values bit by bit. In this process, he/she should perform<br />

the activities of structuring, summarizing, translating, balancing,<br />

connecting, negotiating, which means that he/she should have a<br />

certain range of skills and abilities, including the facilitation of<br />

<strong>com</strong>munications/discussions, conflict management and negotiating<br />

techniques whilst also possessing a certain degree of technical<br />

expertise.<br />

Mediation has many advantages <strong>com</strong>pared to other, traditional<br />

methods of dispute resolution. The parties stay in control of the<br />

negotiation process and of the freedom to shape the negotiation<br />

out<strong>com</strong>e in accordance with their needs. The mediation method<br />

takes only a relatively short period from the first contact between<br />

the mediator and the parties to entering into a settlement agreement.<br />

It usually lasts only a few weeks, or a few months in some<br />

instances. Due to the shorter period required, its costs are usually<br />

also considerably lower than those of long drawn-out direct negotiations<br />

or court proceedings. According to empirical evidence,<br />

the parties involved are exceedingly satisfied with the mediation<br />

process and its out<strong>com</strong>e. The share of settlements reached in this<br />

process usually ranges from about 70 to 90% [3].<br />

Ein weiteres Motiv für den Fortschritt der Mediation kann in der Experimentierfreudigkeit<br />

und dem Versuch gesehen werden, Verhandlung<br />

und Vermittlung im Konflikt wissenschaftlich aufzuarbeiten.<br />

Mehr und mehr spielt die Mediation auch in den verschiedenen Vertragsbereichen<br />

eine Rolle, z. B. zwischen Unternehmen. Dabei werden<br />

nunmehr Klauseln eingesetzt, die als ersten Schritt bei Konflikten die<br />

Mediation vorschreiben.<br />

Das Mediationsverfahren mobilisiert dabei nach und nach die<br />

kreativen und konstruktiven Fähigkeiten bei den Konfliktbeteiligten<br />

und hilft ihnen, einen Bearbeitungsprozess in Gang zu setzen. Dabei<br />

durchläuft das Verfahren mehrere Prozessstufen, die aneinander anknüpfen<br />

und verschiedene Ziele und Zwecke verfolgen. Der Prozess<br />

führt über eine einleitende Orientierung zur Struktur- und Vertrauensbildung<br />

über die Konfliktkommunikation hin zur Erarbeitung und<br />

Umsetzung gemeinschaftlicher Regelungen.<br />

Dem Mediator kommt in diesem Verfahren eine besondere Rolle<br />

zu: Er ist verantwortlich für den Prozess der Verhandlung und Lösungssuche,<br />

hat jedoch keine Entscheidungsbefugnis; das Ergebnis<br />

wird auf freiwilliger Basis getroffen. Der Mediator muss die festgefahrenen,<br />

blockierten Positionen abbauen und Stück für Stück die<br />

dahinter liegenden Interessensgegensätze, Informationsprobleme,<br />

Ziele und Werte aufdecken. Dabei muss er strukturieren, zusammenfassen,<br />

übersetzen, ausgleichen, verbinden, verhandeln, kurz: Er<br />

muss über eine Reihe von Kompetenzen und Fähigkeiten verfügen –<br />

beispielsweise in den Bereichen Kommunikation/Gesprächsführung,<br />

Konfliktmanagement, Verhandlungstechnik –, aber durchaus auch<br />

ein gewisses Maß an Fachwissen besitzen.<br />

Die Mediation hat im Vergleich zu anderen, traditionellen Methoden<br />

der Konfliktbewältigung viele Vorteile. Die Parteien behalten<br />

die Kontrolle über den Verhandlungsprozess, ebenso die Freiheit, das<br />

Verhandlungsergebnis nach ihren Vorstellungen zu gestalten. Das<br />

Mediationsverfahren lässt sich vom ersten Kontakt zwischen dem<br />

Mediator und den Beteiligten bis zum eventuellen Abschluss einer<br />

Vergleichsvereinbarung schnell durchführen: Meist genügen dafür<br />

wenige Wochen, selten wenige Monate. Angesichts des geringeren<br />

zeitlichen Aufwands fallen auch die Kosten regelmäßig deutlich<br />

niedriger aus als in langwierigen direkten Verhandlungen oder streitigen<br />

Verfahren. Die Beteiligten sind empirischen Untersuchungen<br />

zufolge mit dem Mediationsprozess und dessen Ergebnissen überdurchschnittlich<br />

zufrieden. Die Einigungsquote liegt regelmäßig bei<br />

ca. 70-90 % [3].<br />

REFERENCES · LITERATUR<br />

[1] Ihde, K.: Mediation, Taschenguide, Verlag Haufe, 2012, 13, 70<br />

[2] Weiler, E.; Schlickum, Gunter: Praxisbuch Mediation, Verlag Beck, Munich, 59<br />

[3] Duve, C.; Eidenmüller, H.; Hacke, A.: Mediation in der Wirtschaft, Verlag Dr. Otto Schmidt, Cologne, 2012, 64-65<br />

68 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 4<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Ing. (FH) Wolfgang H. Rüger, marbeton Fertigteilbau, Aitrach<br />

wolfgang.rueger@marbeton.de<br />

Geb. 1948; bis 1972 Studium des Bauingenieurwesens an der Fachhochschule für Technik in Stuttgart; 1973 Abschluss<br />

Eisenbahningenieur; 1983 Betontechnologische Ausbildung; 1986 Ausbildung zur Fachkraft für Arbeitssicherheit;<br />

1993 betriebswirtschaftliche Ausbildung USW; 1973-1981 Projektleiter, bautechnischer Sachbearbeiter<br />

und Bauwirtschafts-Ingenieur bei der Deutschen Bahn; seit 1982 Geschäftsführer der marbeton GmbH Fertigteilbau;<br />

Mitglied des Vorstands Güteschutz Beton- und Fertigteilwerke Baden Württemberg e. V.; Mitgliedschaft im<br />

VDB,VDEI, VDSI, DGQ<br />

Systematically ensuring health and safety at the precast plant<br />

A report from practice<br />

Systematischer Arbeits- und Gesundheitsschutz<br />

im Betonfertigteilwerk<br />

Ein Praxisbericht<br />

Returning from work safely every evening – this is the guiding<br />

principle behind the health and safety activities at marbeton.<br />

However, the actual accident rate at concrete and precast plants<br />

conveys a different message: our industry is among the “worst offenders”<br />

with about 80 injuries per 1,000 full-time employees. In<br />

addition to all the suffering at the personal level, cases of injured<br />

employees can be<strong>com</strong>e extremely costly, for instance with regard<br />

to continued payment of wages and salaries, remuneration of an<br />

employee replacing the injured person, payment of fines to the<br />

Berufsgenossenschaft (Occupational Health and Safety Agency), or<br />

<strong>com</strong>pensation claims asserted by insurance <strong>com</strong>panies. And there<br />

are also potential legal implications for directors and officers in<br />

the case of “in<strong>com</strong>plete” health and safety precautions.<br />

Rationale<br />

Only on rare occasions is a managing director also the health and<br />

safety officer of the business – we are usually much more concerned<br />

with offering <strong>com</strong>plementary studies of concrete technology<br />

to the technical manager of the precast plant. It is not without<br />

reason that I am citing this <strong>com</strong>parison: specialists are required to<br />

ensure product quality, but the same applies to quality in health<br />

Jeden Abend gesund nach Hause kommen – das ist die Leitidee der<br />

Arbeitsschutzaktivitäten bei marbeton. Die tatsächliche Unfallhäufigkeit<br />

in den Betonwerken zeigt ein anderes Bild: mit ca. 80 Unfällen<br />

pro 1000 Vollarbeiter liegt unsere Branche im negativen Spitzenfeld.<br />

Zu allen persönlichen Betroffenheiten eines Verunfallten können Arbeitsunfälle<br />

richtig viel Geld kosten – Lohnfortzahlung, Bezahlung<br />

einer Ersatzkraft, Maluszahlungen an die BG, ggf. Regressforderung<br />

der Versicherungen und anderes. Hinzu kommen die möglichen<br />

rechtlichen Folgen für Führungskräfte bei „unvollständigen“ Arbeitsschutzmaßnahmen.<br />

Motivation<br />

Dass ein Geschäftsführer auch Fachkraft für Arbeitssicherheit ist,<br />

kommt eher selten vor – ein betontechnologisches Zusatzstudium<br />

des technisch Verantwortlichen im Betonwerk liegt uns da viel näher.<br />

Der Vergleich hat einen entscheidenden Hintergrund: Produktqualität<br />

braucht einen Fachmann und Qualität im Arbeitsschutz ebenso – unbestritten<br />

ist die Tatsache, dass dies in beiden Bereichen dann optimal<br />

funktioniert, wenn die Führungskraft vorweg geht. Bei marbeton<br />

kommt hinzu, dass einzelne Auftraggeber ein zertifiziertes Arbeitsschutz-Managementsystem<br />

für eine Auftragsvergabe voraussetzen.<br />

NEU! Für frischen Beton<br />

• Imprägnierung, wässrig, mit C6<br />

• Permanenter Anti-Graffitischutz<br />

• Schmutzschutz, hydrophob<br />

Erstmalig bei den Betontagen – Infostand: 127<br />

www.scheidel.<strong>com</strong> – Tel: 09543-8426-0


PANEL 4 → Proceedings<br />

and safety. It is an undisputed fact that this works best in both<br />

areas if senior managers take the lead. At marbeton, some clients<br />

also require proof of a certified health and safety management<br />

system before awarding the contract.<br />

Implementation<br />

marbeton employs about 100 people who produce and assemble<br />

turn-key service buildings for rail, road and energy infrastructures.<br />

In addition, precast elements are manufactured for industrial<br />

and administration buildings, precast architectural concrete<br />

<strong>com</strong>ponents and special structural elements. We train our personell<br />

on the factory floor ourselves and mainly employ permanent staff.<br />

The attitude of the people in the Allgäu region is very much downto-earth,<br />

which is why there are families whose members work at<br />

marbeton already in the fourth generation. We have been operating<br />

a health and safety management system for 25 years, without<br />

having called it thus at the outset. Our key <strong>com</strong>ponents currently<br />

include:<br />

»»<br />

Quarterly health and safety <strong>com</strong>mittee meetings involving the<br />

managing director, the external health and safety specialist,<br />

the <strong>com</strong>pany doctor, the chairman of the factory <strong>com</strong>mittee<br />

and the health and safety officer of the business. The technical<br />

supervisor of the “Berufsgenossenschaft” (Occupational Health<br />

and Safety Agency) is invited to every meeting. After each<br />

of these meetings, we inspect one of the areas of the factory<br />

together to make sure that our workplace injury precautions<br />

are effective.<br />

»»<br />

Risk assessments of all areas, which are reviewed and updated<br />

on a regular basis; formal instruction for the work process and<br />

other forms of safety instructions.<br />

»»<br />

Nomination of a coordinator in accordance with BGV 1 because<br />

of the subcontractors of finishing trades who regularly work at<br />

our premises, and to coordinate maintenance activities at the<br />

factory<br />

»»<br />

Giving health and safety instructions to our employees at regular<br />

intervals, familiarization of employees with new processes<br />

and procedures, ensuring a sufficient number of trained first<br />

aiders etc.<br />

»»<br />

Each injury and near-miss is analyzed using a sophisticated<br />

system, and the required corrective actions are defined. The<br />

managing director takes responsibility for checking the effectiveness<br />

of the implemented actions.<br />

Equipped with this “toolbox”, our health and safety management<br />

system got first certified by the Berufsgenossenschaft in 2006. In<br />

2012, the system was successfully re-certified for the second time.<br />

This achievement is rewarded with a bonus paid out by BG RCI<br />

(Occupational Health and Safety Agency for the Raw Materials and<br />

Chemical Industries). Due to its low injury rate, marbeton enjoys<br />

the largest possible discount when paying its membership fee to<br />

the Building Materials and Minerals Division of BG RCI.<br />

Umsetzung<br />

marbeton produziert und montiert mit rd. 100 Mitarbeiter/innen<br />

schlüsselfertige Technikgebäude für die Infrastruktur der Bahn, Straße<br />

und Energie. Hinzu kommen Fertigteile für Industrie- und Verwaltungsgebäude,<br />

Architektur-Fertigteile und Sonderbauteile. Wir bilden<br />

im gewerblichen Bereich selbst aus und beschäftigen schwerpunktmäßig<br />

Stammarbeiter. Die Menschen im Allgäu sind bodenständig<br />

– entsprechend gibt es Familien, die in der vierten Generation bei<br />

marbeton arbeiten. Seit 25 Jahren betreiben wir ein systematisiertes<br />

Arbeitsschutz-Management, ohne es damals so benannt zu haben.<br />

Aktuell sind die wesentlichen Bausteine:<br />

»»<br />

vierteljährlich stattfindende Arbeitsschutzausschuss-Sitzungen<br />

mit dem Geschäftsführer, der externen Fachkraft für Arbeitssicherheit,<br />

dem Betriebsarzt, dem Vorsitzenden des Betriebsrates<br />

und den Sicherheitsbeauftragten des Unternehmens. Der technische<br />

Aufsichtsingenieur der BG ist zu jeder Sitzung eingeladen.<br />

Im Anschluss an jede Sitzung wird ein Unternehmensbereich gemeinsam<br />

begangen, um sich von der Wirksamkeit der getroffenen<br />

Unfallverhütungsmaßnahmen zu überzeugen.<br />

»»<br />

Gefährdungsbeurteilungen für alle Bereiche, die regelmäßig analysiert<br />

und fortgeschrieben werden; Betriebs- und andere Handlungsanweisungen.<br />

»»<br />

Bestimmen eines Koordinators nach BGV 1 wegen der regelmäßig<br />

im Werk arbeitenden Subunternehmer für die Ausbaugewerke<br />

und für die Koordination der Arbeiten für die Werksunterhaltung.<br />

»»<br />

Regelmäßige Unterweisungen der Mitarbeiter, Einweisung der<br />

MA in neue Arbeitsverfahren, eine ausreichende Anzahl Ersthelfer<br />

und manches mehr.<br />

»»<br />

Jeder Unfall und jeder Beinaheunfall werden nach einem differenzierten<br />

System analysiert und die notwendigen Aktivitäten<br />

festgelegt. Die Kontrolle der Wirksamkeit der umgesetzten Maßnahmen<br />

obliegt dem Geschäftsführer.<br />

Mit diesem „Werkzeugkasten“ ist unser Arbeitsschutz-Managementsystem<br />

im Jahr 2006 erstmals von der BG zertifiziert worden, 2012<br />

wurde das System zum zweiten Mal erfolgreich rezertifiziert. Die BG<br />

RCI honoriert dies mit einer Prämie. Wegen der geringen Unfallrate<br />

hat marbeton die höchstmöglichen Rabattsätze bei den Beiträgen der<br />

BG RCI Gruppe Steine – Erden.<br />

Fazit<br />

Der Weg ist das Ziel – die Menschen bei marbeton sind dieselben wie<br />

in anderen Werken – aber sie haben beispielgebende Führungskräfte<br />

und sind regelmäßig in alle Aktionen eingebunden. Möglicherweise<br />

wird mir widersprochen, wenn ich sage, dass null Unfälle in unserer<br />

Branche nicht möglich sind. Aber eine deutliche Reduzierung ist bei<br />

systematischer Arbeitsschutz-Arbeit möglich – jeder Unfall weniger<br />

lohnt sich.<br />

Summary<br />

The road is the reward – the people at marbeton are the same as<br />

at any other plant, but they are being led by outstanding managers<br />

and get regularly involved in all activities. Some of you might<br />

disagree if I say that zero injuries are not possible in our industry.<br />

Yet a considerable reduction is possible if an appropriate health<br />

and safety management system is in place – every single prevented<br />

injury is worth it.<br />

70 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 4<br />

AUTHOR<br />

Dr. Katrin Rohr-Suchalla, CMS Hasche Sigle, Stuttgart<br />

katrin.rohr@cms-hs.<strong>com</strong><br />

Studium der Rechtswissenschaften in Münster; 1989 Beginn der Anwaltstätigkeit bei Sigle Loose Schmidt-Diemitz;<br />

seit 2003 Partnerin der Kanzlei CMS Hasche Sigle mit dem Tätigkeitsbereich des privaten Baurechts, baubegleitende<br />

Beratung von Bauvorhaben sowie die Betreuung von Prozessen und Schiedsverfahren, die Vertragsgestaltung,<br />

das Gewährleistungsmanagement, Beratung zu Produkthaftungsfragen und Schulungstätigkeit<br />

Private building law with respect to remuneration and liability<br />

Recent case law<br />

Privates Baurecht zu haftungs- und vergütungsrechtlichen Fragen<br />

Aktuelle Rechtssprechung<br />

Recent case law pertaining to the precast element contract<br />

In building practice, knowledge of the parties to the contract, of<br />

the legal nature of the contract entered into by these parties and<br />

of the resulting rights and duties is crucial to mitigate risks and<br />

to appropriately deal with conflicts in the course of contractual<br />

performance. This situation be<strong>com</strong>es particularly apparent when<br />

looking more closely at recent case law pertaining to the contract<br />

for the delivery of precast elements.<br />

Aktuelle Rechtsprechung zum Betonfertigteilvertrag<br />

Zur Vermeidung von Risiken und für den richtigen Umgang mit<br />

Konfliktsituationen im Rahmen der Abwicklung eines Vertragsverhältnisses<br />

ist es in der Baupraxis von entscheidender Bedeutung, die<br />

Vertragsparteien, die Rechtsnatur des zwischen ihnen geschlossenen<br />

Vertrages und die sich daraus ergebenden Rechte und Pflichten zu<br />

kennen. Dieser Umstand wird besonders anhand der aktuellen Rechtsprechung<br />

zum Betonfertigteilvertrag deutlich.<br />

Legal nature of the contract<br />

Contracts whose exclusive object is the delivery of mobile structural<br />

or plant <strong>com</strong>ponents to be prefabricated are contracts for<br />

work and materials, and should thus be evaluated on the basis of<br />

section 651 BGB (Bürgerliches Gesetzbuch; German Civil Code), i.e.<br />

sales law. This situation does not change merely on the grounds<br />

of the intended purpose of the <strong>com</strong>ponents to be produced, which<br />

is their installation in a building or structure; cf. BGH, NJW 2009,<br />

2877- and IBR 2010, 261. Thus sales law applies to the contract for<br />

the delivery of building materials, particularly of precast elements.<br />

Duty to inspect/give notice of defects applies to<br />

each part delivery<br />

Due to the classification as a contract for work and materials, the<br />

purchase of precast elements is governed by the provisions on<br />

<strong>com</strong>mercial sale transactions (section 373 et seq., section 381(2)<br />

HGB - Handelsgesetzbuch; German Commercial Code) if both buyer<br />

and seller are merchants, which is usually the case in construction<br />

practice where a building contractor purchases the precast<br />

elements. This means that, as a merchant, the buyer of precast<br />

elements must adhere to the duty to inspect and give notice of<br />

defects pursuant to section 377(1) HGB. This provision stipulates<br />

that the buyer is to inspect the goods immediately upon receipt<br />

from the seller, and to immediately inform the seller of any defect.<br />

In the event of non-<strong>com</strong>pliance with the provisions set forth in<br />

section 377 HGB, the goods are deemed accepted, resulting in the<br />

exclusion of any claim that the buyer may otherwise assert on the<br />

grounds of warranty for defects. It should be noted that, according<br />

to pertinent case law, the duty to inspect and give notice of defects<br />

applies to each part delivery of precast elements that forms part of<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 71<br />

MeerZeit...<br />

...Geschäftsprozesse<br />

optimierenundmehrZeitgenießen.<br />

UnsereOGSiD-SoftwarekenntnureinZiel:<br />

Ihre tägliche Unternehmenspraxis! Denn nur durch die präzise<br />

Anpassung an Ihre Erfordernisse vermeiden wir intransparente<br />

Hohlräume und die Ungenauigkeiten einer Standardlösung.<br />

RufenSieunsan,Telefon:0261/91595-0<br />

www.OGS.de


PANEL 4 → Proceedings<br />

the same contractual relationship. For example, a recent<br />

judgment by the Higher Regional Court of the State of<br />

Brandenburg (IBR 2012, 263) clearly states:<br />

»»<br />

In the case of a <strong>com</strong>mercial sale transaction (i.e. the<br />

delivery of precast elements), the buyer must immediately<br />

inspect the goods delivered pursuant to section<br />

377 et seq. HGB, which includes, as a minimum,<br />

a random check of each part delivery if several successive<br />

deliveries take place, and give notice of any<br />

defect immediately.<br />

»»<br />

If the buyer fails to give such notice, the goods are<br />

deemed accepted, and the buyer must pay the agreed<br />

price despite any existing defect, unless the defect was<br />

not identifiable during the inspection.<br />

Statute of limitations with respect to claims arising<br />

from a precast element contract<br />

The legal nature of the precast element contract must also<br />

be taken into account with respect to the applicable statute<br />

of limitations. According to the sales law provisions<br />

to be applied to the contract for the delivery of building<br />

materials, the period of limitation <strong>com</strong>mences upon the<br />

delivery of the object, and thus upon the delivery and<br />

receipt of the precast elements at the buyer’s premises.<br />

Because of the fact that an (overall) acceptance of the precast<br />

elements is irrelevant to the point in time in which<br />

the limitation period begins, the limitation period for any<br />

claim that the buyer may assert on the grounds of defects<br />

<strong>com</strong>mences independently for each part delivery, rather<br />

than upon receipt/acceptance of the last delivery; cf. OLG<br />

Naumburg (Naumburg Higher Regional Court), IBR 1995,<br />

56.<br />

Practical advice<br />

Established case law pertaining to the duty to inspect<br />

and give notice of defects as part of a <strong>com</strong>mercial sale of<br />

precast elements is very far-reaching in that it protects<br />

the seller against any subsequent claims, which is also in<br />

the interest of legal certainty because both parties to the<br />

contract know, at an early stage, if the delivered goods<br />

meet the contractually agreed conditions. This constitutes<br />

an enormous advantage especially in the case of successive<br />

deliveries because the manufacturer and seller of the<br />

precast elements is able to quickly respond to any notified<br />

defects during subsequent production, and to prevent<br />

their recurrence.<br />

Rechtsnatur des Vertrages<br />

Verträge, die allein die Lieferung von herzustellenden beweglichen Bau- oder<br />

Anlagenteilen zum Gegenstand haben, sind Werklieferungsverträge und<br />

gem. § 651 BGB nach Kaufrecht zu beurteilen. Hieran ändert auch allein die<br />

Zweckbestimmung der herzustellenden Teile, in ein Bauwerk eingebracht zu<br />

werden, nichts, vgl. BGH, NJW 2009, 2877 ff. und IBR 2010, 261. Auf den<br />

Vertrag über die Lieferung von Baustoffen, und insbesondere auch Betonfertigteilen,<br />

ist daher Kaufrecht anzuwenden.<br />

Untersuchungs-/Rügepflicht gilt für jede Teillieferung<br />

Aufgrund der Einordnung als Werklieferungsvertrag finden auf den Kauf<br />

von Betonfertigteilen, sofern Käufer und Verkäufer Kaufleute sind, was in<br />

der Baupraxis beim Erwerb der Betonfertigteile durch ein Bauunternehmen<br />

den Regelfall darstellt, die Vorschriften über den Handelskauf Anwendung,<br />

§§ 373 ff., 381 Abs. 2 HGB. Daraus ergibt sich, dass den Käufer von Betonfertigteilen<br />

als Kaufmann die in § 377 Abs. 1 HGB geregelte Untersuchungsund<br />

Rügepflicht trifft. Danach hat der Käufer die Ware unverzüglich nach<br />

Ablieferung durch den Verkäufer zu untersuchen und, wenn sich ein Mangel<br />

zeigt, diesen unverzüglich dem Verkäufer anzuzeigen. Bei Nichteinhaltung<br />

der Vorgaben des § 377 HGB gilt die Ware als genehmigt, mit der Folge, dass<br />

alle Mängelgewährleistungsrechte des Käufers ausgeschlossen sind. Zu beachten<br />

ist, dass die Untersuchung und Rüge nach der Rechtsprechung für jede<br />

einzelne Teillieferung von Betonfertigteilen im Rahmen eines Vertragsverhältnisses<br />

gilt. So stellt das OLG Brandenburg in einer aktuellen Entscheidung<br />

(IBR 2012, 263) folgendes klar:<br />

»»<br />

Bei einem Handelskauf (Lieferung von Betonfertigteilen) muss der Käufer<br />

die gelieferten Waren gem. §§ 377 HGB unverzüglich untersuchen, was<br />

bei Sukzessivlieferungen grundsätzlich eine zumindest stichprobenweise<br />

Untersuchung jeder Lieferung beinhaltet, und einen Mangel unverzüglich<br />

anzeigen.<br />

»»<br />

Unterlässt der Käufer die Anzeige, so gilt die Ware als genehmigt und<br />

der Käufer muss trotz etwaiger Mängel die vereinbarte Vergütung zahlen,<br />

es sei denn, es handelt sich um einen Mangel, der bei der Untersuchung<br />

nicht erkennbar war.<br />

Verjährung von Ansprüchen bei einem Betonfertigteilvertrag<br />

Auch bei der Verjährung ist die Rechtsnatur des Betonfertigteilvertrags zu<br />

beachten. Gemäß dem auf den Vertrag über die Lieferung von Baustoffen anzuwendenden<br />

Kaufrecht beginnt die Verjährung mit der Ablieferung der Sache<br />

und somit mit der Anlieferung und Entgegennahme der Betonfertigteile<br />

beim Käufer. Da es auf eine (Gesamt-)Abnahme der Betonfertigteile für den<br />

Verjährungsbeginn also gerade nicht ankommt, beginnt die Verjährung von<br />

Mängelansprüchen des Käufers bei Teillieferungen selbstständig für jede einzelne<br />

Teillieferung und nicht erst mit der letzten Lieferung, vgl. OLG Naumburg,<br />

IBR 1995, 56.<br />

Praxishinweis<br />

Die sehr weitgehende Rechtsprechung zur Untersuchungs- und Rügepflicht<br />

im Rahmen eines Handelskaufs über Betonfertigteile schützt den Verkäufer<br />

vor nachträglichen Beanstandungen und dient damit zugleich dem Rechtsfrieden,<br />

da beide Vertragsparteien zeitnah wissen, ob die gelieferte Ware den<br />

vertraglichen Vorgaben entspricht. Dies ist gerade bei Sukzessivlieferungen<br />

von großem Vorteil, da der Hersteller und Verkäufer der Betonfertigteile etwaig<br />

gerügte Mängel somit kurzfristig bei der weiteren Herstellung berücksichtigen<br />

und vermeiden kann.<br />

72 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 4<br />

AUTHOR<br />

Ass. jur. Dagmar Marek-Pregler; Bayerischer Industrieverband Steine und Erden, München<br />

marek@steine-erden-by.de<br />

Geb. 1976; Studium der Rechtswissenschaften an der Ludwig-Maximilian Universität München; erstes juristisches<br />

Staatsexamen; im Anschluss Referendariat in Bayern; zweites juristisches Staatsexamen; unmittelbar danach<br />

Eintritt in den Bayerischen Industrieverband Steine und Erden e.V. in die Fachabteilung Arbeitsrecht und Tarifpolitik<br />

als Referentin; im Jahr 2007 Übernahme der Geschäftsführung der Fachabteilung Arbeitsrecht und Tarifpolitik<br />

Self-employed collaboration on the basis of contracts for work<br />

– The easy way to achieve flexibility?<br />

Current labor law<br />

Selbstständige Mitarbeit im Rahmen von Werkverträgen<br />

– Der einfache Weg zu mehr Flexibilität?<br />

Arbeitsrecht aktuell<br />

The award of works or services on the basis of contracts for work<br />

can be an option to achieve a greater degree of flexibility within<br />

the business. Issues such as the continued payment of wages and<br />

salaries in the case of sickness or holidays are avoided. If the need<br />

for the work ceases to exist, the contract for work is terminated,<br />

which is much easier <strong>com</strong>pared to the termination of employment<br />

of a staff member with many years of service. Unfortunately, the<br />

legal requirements for contracts for work are so demanding that<br />

most agreements referred to as contracts for work do not actually<br />

constitute such contracts.<br />

Evaluation criteria<br />

Even if it is a contract for work according to its contents written<br />

on paper – which is rarely the case in the first place –, the actual<br />

situation and conditions at the operation or facility are the key<br />

criterion. If neither letter nor spirit of a contract for work are<br />

adhered to in practice, it is no such type of contract. The Deutsche<br />

Rentenversicherung Bund (German Federal Pension Insurance)<br />

performs checks of the following points: Is there a work at all? Is<br />

the work being described precisely enough? Are individual orders<br />

issued for each work? Does the contractor employ own staff subject<br />

to social security contributions? Does the contractor have the<br />

knowledge and technical expertise required to perform the work?<br />

Does the contractor handle the order independently in organizational<br />

terms (tools, machines, [skilled] workers)? Is the contractor<br />

the only party authorized to instruct its staff? Is a performancebased<br />

invoicing method used? Does the contractor have other clients?<br />

Do own employees perform the same or similar work? Has<br />

the contractor previously been an employee of the client? Having<br />

answered these questions, the overall score must be more in favor<br />

than against a contract for work. In the precast industry, most<br />

contracts for work fail to fulfil the applicable criteria because external<br />

contractors are integrated in the operations of the client in<br />

organizational terms. Typical examples include jobs at carousel<br />

production lines, vibrating and tilting tables. Inevitably, the external<br />

contractors work hand in hand with the client’s employees<br />

Die Vergabe von Arbeiten im Rahmen von Werkverträgen kann ein<br />

Weg sein, um mehr Flexibilität im Unternehmen zu erlangen. Themen<br />

wie Entgeltfortzahlungen im Krankheitsfall, die Gewährung von<br />

Urlaub usw. werden vermieden. Fällt der Beschäftigungsbedarf weg,<br />

wird der Werkvertrag beendet, was wesentlich leichter ist, als einen<br />

langjährigen Mitarbeiter zu kündigen. Leider sind aber die rechtlichen<br />

Voraussetzungen für einen Werkvertrag so hoch, dass meistens<br />

kein Werkvertrag drin ist, wo Werkvertrag drauf steht.<br />

Prüfungskriterien<br />

Auch wenn es sich auf dem Papier tatsächlich um einen Werkvertrag<br />

handelt – was meistens schon nicht der Fall ist – kommt es allein<br />

darauf an, wie die tatsächlichen Gegebenheiten im Betrieb sind. Wird<br />

kein Werkvertrag „gelebt“, dann ist es auch keiner. Die Deutsche Rentenversicherung<br />

Bund prüft folgende Punkte: Liegt überhaupt ein Werk<br />

vor? Ist das Werk genau genug beschrieben? Werden für jedes Werk<br />

Einzelaufträge erteilt? Hat der Werkvertragsunternehmer eigene versicherungspflichtige<br />

Mitarbeiter? Hat der Werkvertragsunternehmer die<br />

nötige fachliche Kompetenz, um den Auftrag durchzuführen? Wird der<br />

Auftrag organisatorisch selbstständig (Werkzeug, Maschinen, (Fach-)<br />

Arbeiter) vom Werkvertragsunternehmer abgewickelt? Ist nur der<br />

Werkvertragsunternehmer seinen Mitarbeitern gegenüber weisungsbefugt?<br />

Wird erfolgsorientiert abgerechnet? Hat der Werkvertragsunternehmer<br />

noch andere Auftraggeber? Sind eigene Arbeitnehmer<br />

mit gleichen oder ähnlichen Tätigkeiten beschäftigt? War der Werkvertragsunternehmer<br />

früher Arbeitnehmer des Auftraggebers? Nach<br />

Beantwortung dieser Fragen muss in der Gesamtschau mehr für als<br />

gegen den Werkvertrag sprechen. In der Betonfertigteilindustrie scheitern<br />

die Werkverträge in den meisten Fällen an der organisatorischen<br />

Eingliederung der Fremdarbeitnehmer in den Betrieb des Auftraggebers.<br />

Typische Beispiele hierfür sind Einsätze an Umlaufanlagen, an<br />

Rüttel- und Kipptischen. Zwangsläufig arbeiten in solchen Fällen die<br />

Fremdarbeitnehmer mit den Arbeitnehmern des Auftraggebers Hand<br />

in Hand. Die Praxis zeigt auch, dass häufig der Vorarbeiter oder der<br />

Werksleiter des Auftraggebers die Fremdarbeitnehmer in ihren Arbeitsschritten<br />

anleitet und allgemein die Weisungsbefugnis ausübt.<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 73


PANEL 4 → Proceedings<br />

in all these cases. Real-life workflows also reveal that the client’s<br />

foreman or plant manager often gives guidance to the external<br />

contractors as far as their work steps are concerned, and generally<br />

exercises his authority to give instructions.<br />

Legal implications<br />

If the contract is no contract for work, this is a case of either fictitious<br />

self-employment (a one-man business) or contract staffing.<br />

In most cases, this constitutes unlawful contract staffing because<br />

the other party to the contract has either no authority to run a<br />

contract staffing business, or the business has its seat abroad. In<br />

the case of fictitious self-employment, the contractor has the option<br />

of taking legal action in order to be<strong>com</strong>e a party to a permanent<br />

employment contract with the client. At any rate, the latter<br />

must pay all social security contributions and in<strong>com</strong>e taxes of<br />

the previous four years. In addition, fines are imposed for nonpayment<br />

of social security contributions and taxes. In the case of<br />

unlawful contract staffing, a permanent employment relationship<br />

between the employees of the contractor and the client takes effect<br />

retroactively from the date of the invalid contract for work (section<br />

10 AÜG - Arbeitnehmerüberlassungsgesetz; Act on Contract<br />

Staffing). The client is liable for the social security contributions<br />

and in<strong>com</strong>e taxes not paid by the contractor. In addition, the skimming-off<br />

of profits is usually imposed as a penalty.<br />

Summary<br />

It should be thoroughly checked if the client is at all able to create<br />

a setting where the contractor can perform work independently in<br />

organizational terms. A contract for work is not an option if this is<br />

not the case. In such a situation, the alternative of (legally permitted)<br />

contract staffing can be used.<br />

Rechtsfolgen<br />

Handelt es sich tatsächlich nicht um einen Werkvertrag, so liegt entweder<br />

Scheinselbstständigkeit (Ein-Mann-Unternehmen) oder Arbeitnehmerüberlassung<br />

vor. In den meisten Fällen handelt es sich dann<br />

um eine unerlaubte Arbeitnehmerüberlassung, entweder, weil der<br />

Vertragspartner keine Erlaubnis zur Arbeitnehmerüberlassung hat,<br />

oder weil es sich um ein Unternehmen mit Sitz im Ausland handelt.<br />

Bei einer Scheinselbstständigkeit kann sich der Auftragnehmer in ein<br />

unbefristetes Arbeitsverhältnis mit dem Auftraggeber einklagen. Dieser<br />

hat auf jeden Fall für die Gesamtsozialversicherungsbeiträge und<br />

die Lohnsteuer der letzten vier Jahre aufzukommen. Außerdem werden<br />

Bußgelder im Bereich der Sozialversicherungen und der Steuer<br />

verhängt. Bei einer unerlaubten Arbeitnehmerüberlassung entsteht<br />

rückwirkend zum Beginn des unwirksamen Werkvertrages ein unbefristetes<br />

Arbeitsverhältnis zwischen den Mitarbeitern des Auftragnehmers<br />

und dem Auftraggeber (§ 10 AÜG). Dieser haftet für die vom<br />

Auftragnehmer nicht abgeführten Sozialversicherungsbeiträge und<br />

Lohnsteuer. Außerdem wird im Regelfall eine Gewinnabschöpfung<br />

als Sanktion verhängt.<br />

Fazit<br />

Es ist genau zu überprüfen, ob ein organisatorisch selbstständiger<br />

Einsatz des Werkvertragsunternehmers überhaupt möglich ist. Ist das<br />

nicht der Fall, scheidet ein Werkvertrag aus. Dann kann über die (erlaubte)<br />

Arbeitnehmerüberlassung Abhilfe geschaffen werden.<br />

Provisos on the discretionary nature of payments<br />

and their revocation in employment contracts<br />

– How long will they continue to exist?<br />

Current labor law<br />

Freiwilligkeits- und Widerrufsvorbehalte in Arbeitsverträgen<br />

– Wie lange gibt es sie noch?<br />

Arbeitsrecht aktuell<br />

Can entitlements to benefits be effectively<br />

excluded in the future?<br />

The use of provisos governing the discretionary nature of payments<br />

and their revocation in employment contracts aims to exclude<br />

a long-term <strong>com</strong>mitment of the employer to paying out additional<br />

benefits such as Christmas bonuses, rewards, retention<br />

bonuses etc. This exclusion of a contractual obligation is be<strong>com</strong>ing<br />

increasingly difficult as a result of pertinent case law established<br />

by the Bundesarbeitsgericht (BAG; Federal Labor Court). The only<br />

type of payment that is still unproblematic is the following: the<br />

Kann man Leistungsansprüche für die Zukunft<br />

noch wirksam ausschließen?<br />

Die Verwendung von Freiwilligkeits- und Widerrufsvorbehalten in<br />

Arbeitsverträgen hat zum Ziel, eine dauerhafte Leistungspflicht des<br />

Arbeitgebers im Hinblick auf Sonderleistungen wie Weihnachtsgeld,<br />

Prämien, Treueboni und so weiter auszuschließen. Dieser „Verpflichtungsausschluss“<br />

wird durch die Rechtsprechung des Bundesarbeitsgerichts<br />

(BAG) immer mehr erschwert. Unproblematisch ist bislang<br />

nur noch eine Art der Leistungserbringung: Der Arbeitgeber zahlt<br />

seinem Arbeitnehmer beispielsweise ein Weihnachtsgeld und erklärt<br />

74 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 4<br />

employer pays, say, a Christmas bonus to his employee whilst declaring<br />

(in writing!) that this payment does not give rise to any<br />

future <strong>com</strong>mitment. This can be repeated year after year as long<br />

as the employer includes this proviso on the discretionary nature<br />

of the payment in conjunction with each payment. Unfortunately,<br />

this option is available only if the employee has not received any<br />

such benefit from the employer before, i.e. it is basically restricted<br />

to newly recruited employees. However, this approach is highly<br />

re<strong>com</strong>mended in these cases.<br />

Case law pertaining to the proviso on discretionary<br />

payments in employment contracts<br />

But what about the “usual” wording in employment contracts<br />

whose purpose it is to (generally) exclude the emergence of “<strong>com</strong>pany<br />

practice” or contractual amendments? The following provisions<br />

are frequently used: “Your November salary includes a<br />

Christmas bonus in the amount of € X. The Christmas bonus is<br />

paid on a discretionary basis and may be revoked at any time.”<br />

Another example: “Special benefits are granted on a discretionary<br />

basis and under the proviso that even repeated payments do not<br />

give rise to future entitlements.” We need to make a careful distinction<br />

here. The option of <strong>com</strong>bining the discretionary and revocation<br />

provisions was declared invalid by the BAG some time ago<br />

(BAG decision of 8 December 2010, Ref. 10 AZR 671/09) because<br />

this <strong>com</strong>bination is contradictory. Whereas a proviso stating the<br />

discretionary nature of a payment serves the purpose of not giving<br />

rise to the entitlement in the first place, the revocation clause<br />

creates the option of revoking an entitlement that was established<br />

at an earlier point in time. Furthermore, the BAG decided, in this<br />

regard, that a benefit <strong>com</strong>mitted to under the employment contract<br />

(i.e. the Christmas bonus in the case referred to above) may not be<br />

subject to the “discretionary nature” proviso at the same time. For<br />

this reason, some employers resort to no longer stating the amount<br />

of the Christmas bonus in the contract (“... we review our decision<br />

each year.”). Yet, recently, such agreements have also been heavily<br />

criticized. The general exclusion of future entitlements (as in<br />

the second provision) is not contradictory and thus appears nonobjectionable.<br />

But is this provision in the interest of the employer?<br />

Not really because, in reality, the employment contract contains<br />

the general exclusion of special benefits but the employer pays a<br />

Christmas bonus every year. In this respect, the BAG (BAG decision<br />

of 14 September 2011, Ref. 10 AZR 526/10) assumes that a specific<br />

agreement was entered into with the employee that overrides the<br />

“discretionary nature” proviso in the employment contract and<br />

thus changes the contents of the contract.<br />

Legal implications<br />

Thus “discretionary nature” provisos included in employment contracts<br />

are either invalid or do not lead to the intended result. In all<br />

the above cases, the employee is entitled to the benefit.<br />

Summary<br />

The following solutions are re<strong>com</strong>mended: one-off payments<br />

where each of these payments is made subject to a “discretionary<br />

nature” proviso, <strong>com</strong>mitments to pay benefits for a limited period,<br />

or the inclusion of provisos on the revocation of benefits, which<br />

must, however, also meet certain requirements. The revocation<br />

clause must state the factual grounds upon which the entitlement<br />

may be revoked. Furthermore, the amount of the revoked benefit<br />

must not be higher than 25% of the total remuneration.<br />

zugleich (schriftlich!), dass diese Zahlung keinen Bindungswillen für<br />

die Zukunft enthält. Dies kann sich jahrelang wiederholen, solange<br />

der Arbeitgeber nur jedes Mal bei Leistungsgewährung die Freiwilligkeitserklärung<br />

abgibt. Leider ist dieser Weg aber nur dann eröffnet,<br />

wenn der Arbeitnehmer zuvor keine derartige Leistung vom Arbeitgeber<br />

erhalten hat, im Grunde also nur bei Neueinstellungen. In diesen<br />

Fällen ist ein derartiges Vorgehen aber sehr zu empfehlen.<br />

Rechtsprechung zum Freiwilligkeitsvorbehalt<br />

in Arbeitsverträgen<br />

Was ist aber mit den „üblichen“ Formulierungen in den Arbeitsverträgen,<br />

die die Entstehung betrieblicher Übungen oder Vertragsänderungen<br />

(pauschal) ausschließen sollen? Gängig sind folgende Klauseln:<br />

„Sie erhalten mit der Novemberabrechnung ein Weihnachtsgeld<br />

in Höhe von X €. Die Zahlung des Weihnachtsgeldes erfolgt freiwillig<br />

und ist jederzeit widerrufbar.“ Oder: „Die Gewährung von Sonderleistungen<br />

erfolgt freiwillig und mit der Maßgabe, dass auch wiederholte<br />

Zahlungen keinen zukünftigen Rechtsanspruch begründen.“ Hier<br />

muss man unterscheiden. Die Kombination von Freiwilligkeits- und<br />

Widerrufsvorbehalt ist schon vor einiger Zeit vom BAG (BAG-Urteil<br />

vom 08.12.2010, 10 AZR 671/09) für unwirksam erklärt worden,<br />

da diese widersprüchlich ist. Während ein Freiwilligkeitsvorbehalt<br />

dazu dient, den Anspruch gar nicht erst entstehen zu lassen, gibt<br />

der Widerrufsvorbehalt die Möglichkeit, einen bereits entstandenen<br />

Anspruch wieder entfallen zu lassen. Weiter hat das BAG diesbezüglich<br />

entschieden, dass eine arbeitsvertraglich zugesagte Leistung<br />

– im obigen Fall das Weihnachtsgeld – nicht gleichzeitig unter einen<br />

Freiwilligkeitsvorbehalt gestellt werden kann. Deshalb versuchen<br />

manche Arbeitgeber sich damit zu behelfen, dass die Höhe des Weihnachtsgeldes<br />

nicht mehr in den Vertrag aufgenommen wird („… entscheiden<br />

wir jedes Jahr neu.“). Aber auch dieser Vereinbarung begegnen<br />

mittlerweile schwere Bedenken. Der pauschale Ausschluss von<br />

zukünftigen Ansprüchen – wie in Klausel 2 – ist nicht widersprüchlich<br />

und scheint damit nicht zu beanstanden zu sein. Aber hilft diese<br />

Klausel dem Arbeitgeber weiter? Nicht wirklich. Denn die Praxis sieht<br />

folgendermaßen aus: Der Arbeitsvertrag enthält den pauschalen Ausschluss<br />

für Sonderleistungen, der Arbeitgeber zahlt aber jedes Jahr<br />

ein Weihnachtsgeld. Hier geht das BAG (BAG-Urteil vom 14.09.2011,<br />

10 AZR 526/10) davon aus, dass mit dem Arbeitnehmer eine individuelle<br />

Regelung getroffen wurde, die den Freiwilligkeitsvorbehalt im<br />

Arbeitsvertrag aushebelt und den Vertragsinhalt damit ändert.<br />

Rechtsfolgen<br />

Freiwilligkeitsvorbehalte in Arbeitsverträgen sind also entweder<br />

rechtsunwirksam oder bringen nicht den erwünschten Erfolg. In allen<br />

oben geschilderten Fällen hat der Arbeitnehmer einen Anspruch<br />

auf die Leistung.<br />

Fazit<br />

Als Lösung empfehlen sich folgende Wege: Einmalzahlungen, die<br />

jedes Mal mit einem Freiwilligkeitsvorbehalt versehen werden, die<br />

Befristung von Leistungszusagen oder die Verwendung von Widerrufsvorbehalten,<br />

wobei auch hier bestimmte Spielregeln einzuhalten<br />

sind. Der Widerrufsvorbehalt muss die sachlichen Gründe nennen,<br />

aus denen der Anspruch widerrufen werden kann. Außerdem darf die<br />

Höhe der widerrufenen Leistung höchstens 25 % der Gesamtvergütung<br />

betragen.<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 75


PLENUM 2 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Ing. Gerhard Breitschaft, Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt), Berlin<br />

gbr@dibt.de<br />

Geb. 1961; 1980-1987 Studium des Bauingenieurwesens an der Technischen Universität Berlin; 1987-1993 wissenschaftlicher<br />

Mitarbeiter am 1. Lehrstuhl für Mechanik an der TU Berlin; 1993-1994 Ingenieurbüro Breitschaft &<br />

Partner, Nürnberg; 1994-1996 BISG Ingenieurgesellschaft, Berlin; 1996-2003 Ingenieurbüro Lindner Stucke Gietzelt,<br />

Berlin; 2003-2009 Abteilungsleiter im DIBt; Mitarbeit in zahlreichen deutschen und europäischen Normenausschüssen<br />

und bauaufsichtlichen Gremien sowie Gremien der Europäischen Kommission; Leitung des Bautechnischen<br />

Prüfamtes im DIBt; seit 2009 Präsident des DIBt<br />

The implementation of European standards in Germany<br />

Die Umsetzung europäischer Normen in Deutschland<br />

Construction standards establish uniform specifications of product<br />

characteristics, test methods to determine such characteristics,<br />

actual construction works and the design of buildings and structures.<br />

This approach aims to limit the virtually endless number<br />

of theoretically possible variations to a reasonable extent and,<br />

even more importantly, to arrive at <strong>com</strong>parable and reproducible<br />

methods and results. This approach of agreeing upon underlying<br />

conditions and specifications significantly improves the situation<br />

for construction product manufacturers and merchants, designers,<br />

construction contractors and users of buildings or structures<br />

without unduly restricting the diversity of available products and<br />

services. For this reason, we should clearly wel<strong>com</strong>e the process<br />

of agreeing upon certain uniform specifications or standards. In<br />

this respect, it appears beneficial to define the largest possible<br />

area to which identical specifications should apply, which is why a<br />

major effort is being made within the European Economic Area to<br />

develop uniform European standards. These efforts are being supported<br />

and promoted by the member states of the European Union,<br />

the European Commission and many industry federations. It some<br />

cases, related activities are even prescribed by legally binding regulations.<br />

Care needs to be taken to not only make a distinction between<br />

the technical contents of the various types of standards but<br />

to also consider important differences from a legal point of view.<br />

Standards pertaining to the entire building or structure<br />

This category of standards could be subdivided further into design<br />

and execution standards. On the one hand, these standards govern<br />

the joining of individual construction products to create an overall<br />

construction work. On the other hand, loads, calculation models<br />

and verification concepts are specified that reflect the actions on a<br />

structure and its related response as realistically as possible whilst<br />

ensuring their calculability. In either case, such standards pertain<br />

to the interactions of individual <strong>com</strong>ponents within an overall<br />

construction work. The member states themselves are responsible<br />

for ensuring the safety of buildings or of the above-mentioned<br />

construction works.<br />

The most <strong>com</strong>monly applied European design standards are the<br />

ten Eurocodes EN 1990 to EN 1999 with their 58 parts. These include<br />

a large number of parameters that can be determined at the<br />

national level (totaling 1,500), which may be specified in accordance<br />

with existing national requirements. Due to the national responsibility<br />

for structural safety and stability, EU legislation does<br />

In der Baunormung werden für Produkteigenschaften, für Prüfverfahren,<br />

um solche Produkteigenschaften zu ermitteln, für die Bauausführung<br />

oder die Bemessung von Bauwerken einheitliche Vorgaben<br />

vereinbart, um die theoretisch unglaublich großen Variationsmöglichkeiten<br />

in fassbaren Größenordnungen zu halten und vor allem um<br />

vergleichbare und reproduzierbare Verfahren und Ergebnisse zu bekommen.<br />

Dieses Vereinbaren von Rahmenbedingungen bringt für die<br />

Hersteller und Händler von Bauprodukten sowie für die Planer, die<br />

Ausführenden und die Benutzer von Bauwerken erhebliche Erleichterungen,<br />

ohne die Vielfalt von Produkten oder Dienstleistungen unangemessen<br />

einzuschränken. Aus diesem Grund ist die Normung oder<br />

das Vereinbaren von Standards klar zu begrüßen. Dabei erscheint es<br />

vorteilhaft, ein möglichst großes Gebiet zu haben, in welchem gleiche<br />

Vereinbarungen gelten. In dem großen Gebiet des Europäischen<br />

Wirtschaftsraumes gibt es deswegen starke Bestrebungen, einheitliche<br />

europäische Normen zu erhalten. Diese Bestrebungen werden von den<br />

Mitgliedsstaaten der Europäischen Union, der Europäischen Kommission<br />

und von vielen Wirtschaftsverbänden unterstützt und gefördert.<br />

Teilweise werden sie auch verbindlich vorgegeben. Neben den technischen<br />

Inhalten der verschiedenen Normenarten muss auch aus rechtlicher<br />

Sicht eine wichtige Unterscheidung vorgenommen werden.<br />

Normen, die das gesamte Bauwerk betreffen<br />

Bei diesen Normen könnte man beispielsweise noch zwischen Ausführungs-<br />

und Bemessungsnormen unterscheiden. Zum einen wird das<br />

Zusammenfügen einzelner Bauprodukte zu einer Gesamtkonstruktion<br />

geregelt. Zum anderen werden Lasten, Berechnungsmodelle und<br />

Nachweiskonzepte vereinbart, die die Wirklichkeit der Einwirkungen<br />

auf eine Konstruktion und ihre Reaktion darauf möglichst realistisch,<br />

aber berechenbar annehmen. In beiden Fällen geht es dabei um das<br />

Zusammenwirken einzelner Teile in einer Gesamtkonstruktion. Für die<br />

Sicherheit der Bauwerke oder der o. g. Gesamtkonstruktionen sind die<br />

Mitgliedsstaaten jeweils für sich selbst verantwortlich und zuständig.<br />

Die bekanntesten europäischen Bemessungsnormen sind die zehn<br />

Eurocodes EN 1990 bis EN 1999 mit ihren insgesamt 58 Teilen. Hier<br />

sind zahlreiche (insgesamt 1.500) national wählbare Parameter vorgesehen,<br />

die den nationalen Anforderungen entsprechend festgelegt werden<br />

können. Die Gesetzgebung der Europäischen Union sieht wegen<br />

der nationalen Verantwortung für die Bauwerkssicherheit deswegen<br />

auch keine Verpflichtungen für die Mitgliedsstaaten vor, diese europäischen<br />

Normen bei der Erstellung von Bauwerken zwingend zu beachten.<br />

Eine Verpflichtung zur Einhaltung europäischer Bemessungs- oder<br />

76 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PLENUM 2<br />

not make it mandatory for the member states to adhere to these<br />

European standards with respect to the construction of buildings<br />

or structures. If at all, such obligations to <strong>com</strong>ply with European<br />

design or execution standards exist at the national level. In Germany,<br />

the obligation to adhere to design standards such as the<br />

Eurocodes is implemented through their official introduction by<br />

government institutions.<br />

To date, 34 of the 58 parts of the Eurocodes have been officially<br />

introduced with their associated National Annexes. The introduction<br />

of some parts, for instance in masonry construction, was<br />

still subject to <strong>com</strong>pletion of the National Annexes. These parts<br />

will probably be introduced in the course of 2014 to provide practitioners<br />

with ample time to get familiar with these new rules and<br />

to enable the development of related software and publication of<br />

secondary literature. Some other parts will not be introduced at all<br />

because they are not within the scope of state building regulations,<br />

such as those governing steel or concrete bridges. Other parts will<br />

not be introduced because <strong>com</strong>pliance is not mandatory in Germany<br />

from an official point of view, including the parts referring to<br />

earthquakes that primarily specify the design for actions resulting<br />

from strong earthquakes or loads for certain structural conditions.<br />

In other EU member states, the requirement to <strong>com</strong>ply with design<br />

or execution standards may result from conditions imposed by<br />

insurers or banks under private law.<br />

Product standards<br />

Product standards refer to selected key characteristics of construction<br />

products and specify calculation or verification rules to determine<br />

these key characteristics. The characteristics of the products<br />

governed by these standards should be selected in accordance with<br />

the requirements for construction works. For instance, methods<br />

to determine <strong>com</strong>pressive or tensile strength values are specified<br />

because of existing requirements for the stability of the buildings<br />

or structures concerned and the resulting need for these strength<br />

parameters. Tests are specified to determine the fire behavior of a<br />

construction material because of existing fire safety requirements<br />

for the building. Methods are prescribed to quantify the release of<br />

hazardous substances into the indoor air or groundwater because<br />

of environmental, health and safety requirements.<br />

The applicability of harmonized European product standards results<br />

from European law. The current legal basis is the Construction<br />

Products Directive, which was transposed into German law by the<br />

Bauproduktengesetz (Construction Products Act). From 1 July 2013,<br />

mandatory <strong>com</strong>pliance with the harmonized product standards will<br />

be prescribed by the European Construction Products Regulation,<br />

which will take direct effect in all member states. Currently (as of<br />

October 2012), 412 harmonized European product standards have<br />

been published by the European Commission in the Official Journal<br />

of the European Union. As a result of the obligation to <strong>com</strong>ply with<br />

the product standards in all EU member states, these product standards<br />

should also contain all product characteristics arising from the<br />

national structural safety requirements applicable in all these states.<br />

Unfortunately, this is not always the case.<br />

Gaps in harmonized standards governing the CE marking of<br />

construction products<br />

More often than not, harmonized product standards in accordance<br />

with the Construction Products Directive reveal gaps, which mainly<br />

relate to product characteristics not covered by the standards<br />

but required according to applicable national building regulations,<br />

auch Ausführungsnormen wird, wenn überhaupt, nur auf nationaler<br />

Ebene vorgenommen. In Deutschland wird die Verpflichtung zur Beachtung<br />

von Bemessungsnormen, wie eben der Eurocodes, über ihre<br />

bauaufsichtliche Einführung von staatlicher Seite umgesetzt.<br />

Gegenwärtig sind von den 58 Teilen der Eurocodes 34 Teile mit<br />

ihren zugehörigen Nationalen Anhängen bauaufsichtlich eingeführt.<br />

Bei einigen Teilen, wie zum Beispiel im Mauerwerksbau, musste noch<br />

auf die Fertigstellung der Nationalen Anhänge gewartet werden. Damit<br />

die Praxis noch eine angemessene Zeit hat, sich auf diese neuen<br />

Regeln vorzubereiten und damit auch Software und Sekundärliteratur<br />

erstellt werden können, werden diese Teile voraussichtlich erst<br />

im Laufe des Jahrs 2014 eingeführt werden. Andere Teile werden gar<br />

nicht eingeführt, weil sie nicht im Bereich der Landesbauordnungen<br />

liegen, wie beispielsweise die Stahl- oder Betonbrücken. Weitere<br />

Teile werden nicht eingeführt, weil sie aus bauaufsichtlicher Sicht in<br />

Deutschland nicht zwingend zu beachten sind, wie die Erdbebenteile,<br />

die hauptsächlich die Bemessung für Starkbeben regeln oder Lasten<br />

für Bauzustände. In anderen Mitgliedsstaaten der Europäischen Union<br />

ergibt sich eine Verpflichtung zur Beachtung von Ausführungsoder<br />

Bemessungsnormen beispielsweise privatrechtlich durch Forderungen<br />

von Versicherungen oder von Banken.<br />

Produktnormen<br />

In den Produktnormen werden maßgebliche Eigenschaften von<br />

Bauprodukten ausgewählt und Prüf- oder Berechnungsvorschriften<br />

festgelegt, wie diese maßgeblichen Eigenschaften bestimmt werden<br />

können. Die Eigenschaften der Produkte, die hier geregelt werden,<br />

sollen nach Maßgabe der Anforderungen an Bauwerke ausgewählt<br />

werden. Beispielsweise werden Methoden zur Ermittlung von Zugoder<br />

Druckfestigkeiten festgelegt, weil es Anforderungen an die<br />

Standsicherheit der Bauwerke gibt und die Festigkeiten dafür benötigt<br />

werden; es werden Prüfungen vereinbart, die das Brandverhalten<br />

eines Baustoffes bestimmen, weil es Anforderungen aus dem Brandschutz<br />

für das Gebäude gibt; es werden Verfahren vorgeschrieben,<br />

um die Abgabe von gefährlichen Inhaltsstoffen an die Innenraumluft<br />

oder das Grundwasser zu erhalten, weil es Anforderungen aus dem<br />

Gesundheits- und Umweltschutz gibt.<br />

Die Geltung von harmonisierten europäischen Produktnormen ergibt<br />

sich aus dem europäischen Recht. Zurzeit ergibt sich dies aus der<br />

Bauproduktenrichtlinie und deren nationalem Umsetzungsgesetz in<br />

Deutschland, dem Bauproduktengesetz. Ab 1. Juli 2013 wird die verpflichtende<br />

Beachtung der harmonisierten Produktnormen in der in<br />

allen Mitgliedsstaaten direkt geltenden europäischen Bauproduktenverordnung<br />

vorgeschrieben. Gegenwärtig (Stand Oktober 2012) gibt<br />

es 412 von der Europäischen Kommission im EU-Amtsblatt öffentlich<br />

bekannt gemachte harmonisierte europäische Produktnormen.<br />

Einhergehend mit der Verpflichtung, die Produktnormen in allen<br />

Mitgliedsstaaten der EU zu beachten, müssten diese Produktnormen<br />

auch jeweils alle Produkteigenschaften erfassen, die sich aus den nationalen<br />

Anforderungen an die Sicherheit der Bauwerke in allen diesen<br />

Staaten ergeben. Leider ist das nicht umfassend der Fall.<br />

Lückenhafte harmonisierte Normen für die CE-Kennzeichnung<br />

von Bauprodukten<br />

Harmonisierte Produktnormen nach der Bauproduktenrichtlinie weisen<br />

leider nicht nur in Einzelfällen Lücken auf. Diese beziehen sich<br />

vornehmlich auf von den Normen nicht erfasste, aber nach den nationalen<br />

Bauwerksvorschriften notwendige Produkteigenschaften,<br />

ebenso wie auf fehlende harmonisierte Bewertungsmethoden. In diesen<br />

Fällen kann der nach dem Bauproduktengesetz und der Bau-<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 77


PLENUM 2 → Proceedings<br />

and to the absence of harmonized evaluation methods. In these<br />

cases, the verification of the “fitness for purpose” of a construction<br />

product provided for by the Construction Products Act and<br />

the Construction Products Directive cannot always be carried out<br />

on the basis of the harmonized standard. The only available option<br />

in the absence of certain characteristics or harmonized evaluation<br />

methods is to carry out verifications at the national level on<br />

a preliminary basis until the harmonized standard contains all<br />

technical specifications to ensure the structural stability required<br />

by national building regulations. The following paragraphs outline<br />

three examples of product standards whose harmonization is<br />

in<strong>com</strong>plete, which is why national verifications are necessary in<br />

Germany to ensure structural safety and stability.<br />

DIN EN 13225 Precast concrete products<br />

– Linear structural elements<br />

Precast concrete products usually consist of concrete and reinforcing<br />

steel. However, there are no harmonized standards for these<br />

two materials. Instead, they are only governed by national standards<br />

with many nationally applicable parameters for the materials,<br />

their production and quality control. In Germany, DIN 1045-2<br />

for concrete and DIN 488 for reinforcing steel must be adhered<br />

to. Compliance with the German standards must be verified on a<br />

preliminary basis for the non-harmonized constituents (i.e. concrete<br />

and reinforcing steel) of these construction products to permanently<br />

ensure the structural stability of buildings consisting of<br />

these precast concrete products under our climatic and ambient<br />

conditions.<br />

DIN EN 450-1 Fly ash for concrete<br />

This standard includes the option of burning materials other than<br />

coal (including wood, meat and bone meal, sewage sludge and<br />

petroleum coke) in the fly ash production process. In Germany,<br />

the environmental <strong>com</strong>patibility of fly ash, which is not covered<br />

by the harmonized standard, must be verified on a preliminary<br />

basis by a national technical approval because concrete containing<br />

such co-<strong>com</strong>bustion constituents may be harmful to the environment,<br />

for instance because of the leaching of toxic substances from<br />

foundations as a result of groundwater impact. Furthermore, the<br />

European standards themselves include the <strong>com</strong>ment that there<br />

may be national environmental requirements.<br />

DIN EN 13162 Thermal insulation products for buildings –<br />

Factory-made mineral wool products<br />

Mineral wool insulation materials are susceptible to glowing <strong>com</strong>bustion<br />

because they contain organic binders that link the mineral<br />

fibers to each other. However, no European test method for<br />

glowing <strong>com</strong>bustion has been developed to date, which is why<br />

it is impossible for this harmonized standard to contain a statement<br />

regarding glowing <strong>com</strong>bustion of the insulation material.<br />

This situation temporarily requires the national verification of the<br />

product’s glowing <strong>com</strong>bustion behavior.<br />

Possible solutions<br />

Both the representatives of relevant government institutions and<br />

representatives of the construction, design and engineering sectors<br />

promote the implementation of the characteristics that are important<br />

in our country in the European standards, working as members<br />

of the European standards <strong>com</strong>mittees, their German mirror<br />

<strong>com</strong>mittees and the “Queries Group” set up by the European Comproduktenrichtlinie<br />

vorgesehene Nachweis der „Brauchbarkeit“ eines<br />

Bauprodukts nicht vollumfänglich über die harmonisierte Norm erbracht<br />

werden. Für die fehlenden Eigenschaften oder für fehlende<br />

harmonisierte Bewertungsmethoden bleibt lediglich die Option,<br />

entsprechende Nachweise auf nationaler Ebene vorübergehend zu<br />

führen, soweit und solange, bis die harmonisierte Norm vollständig<br />

alle nach den nationalen Bauwerksvorschriften erforderlichen<br />

technischen Erfordernisse zur Gewährleistung der Bauwerkssicherheit<br />

enthält. Im Folgenden werden drei Beispiele von lückenhaft harmonisierten<br />

Produktnormen dargestellt, die nationale Nachweise in<br />

Deutschland zur Gewährleistung der Bauwerkssicherheit erforderlich<br />

machen.<br />

DIN EN 13225 Betonfertigteile – Stabförmige Bauteile<br />

Betonfertigteile bestehen in der Regel aus Beton und Betonstahl. Für<br />

diese beiden Bestandteile gibt es aber gar keine harmonisierten Normen,<br />

sondern nur nationale Normen mit zahlreichen nationalen Besonderheiten<br />

für die Stoffe, die Herstellung und die Überwachung. In<br />

Deutschland sind die DIN 1045-2 für den Beton und die DIN 488 für<br />

den Betonstahl zu beachten. Damit die Standsicherheit von Gebäuden,<br />

bestehend aus diesen Betonfertigteilen, bei unserem Klima und<br />

unseren Umgebungsbedingungen dauerhaft gesichert ist, muss für<br />

diese nicht harmonisierten Bestandteile Beton und Betonstahl dieser<br />

Bauprodukte die Übereinstimmung mit den deutschen Normen vorübergehend<br />

bestätigt werden.<br />

DIN EN 450-1 Flugasche für Beton<br />

Bei der Herstellung von Flugasche dürfen gemäß dieser Norm außer<br />

Steinkohle u. a. auch Stoffe wie Holz, Tiermehl, Klärschlamm<br />

und Petrolkoks mit verbrannt werden. Da von Beton, der Bestandteile<br />

solcher Mitverbrennungsstoffe enthält, Belastungen für die Umwelt<br />

ausgehen können, zum Beispiel die Auslaugung von Giftstoffen bei<br />

Gründungsbauwerken durch das Grundwasser, muss in Deutschland<br />

die von der harmonisierten Norm nicht erfasste und damit nicht harmonisierte<br />

Eigenschaft „Umweltverträglichkeit“ von Flugasche vorübergehend<br />

mit einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung nachgewiesen<br />

werden. Im Übrigen findet sich in der europäischen Norm<br />

selbst schon der Hinweis, dass es nationale Anforderungen aus dem<br />

Umweltschutz geben kann.<br />

DIN EN 13162 Wärmedämmstoffe für Gebäude – werkmäßig<br />

hergestellte Produkte aus Mineralwolle<br />

Mineralwolledämmstoffe neigen wegen der organischen Bindemittel<br />

zwischen den Mineralfasern zum Glimmen. Für das Glimmen liegt<br />

aber noch kein europäisches Prüfverfahren vor, so dass mit dieser<br />

harmonisierten Norm keine Aussage zum Glimmen des Dämmstoffes<br />

getroffen werden kann. Deshalb ist hier vorübergehend ein Nachweis<br />

zum Glimmverhalten des Produkts auf nationaler Ebene zu führen.<br />

Lösungsmöglichkeiten<br />

Sowohl die Vertreter der Bauaufsicht als auch Vertreter der bauausführenden<br />

Industrie und der Planer setzen sich in den europäischen<br />

Normengremien und deren deutschen Spiegelausschüssen sowie<br />

bei der von der Europäischen Kommission eingerichteten „Queries<br />

Group“ dafür ein, dass die für unser Land wichtigen Eigenschaften in<br />

den europäischen Normen Beachtung finden. Das Verfahren nach Artikel<br />

5 der Bauproduktenrichtlinie wird von deutscher Seite nicht bevorzugt,<br />

da als Konsequenz die komplette Zurückziehung der bemängelten<br />

Norm folgen würde, was de facto einem Handelsausschluss<br />

eines Produktes gleichkommen könnte. Dies wäre eine unverhältnis-<br />

78 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PLENUM 2<br />

mission. Germany does not prefer the procedure pursuant to Article<br />

5 of the Construction Products Directive because this approach<br />

may result in the <strong>com</strong>plete withdrawal of the standard objected<br />

to, which might, in fact, be tantamount to a <strong>com</strong>plete exclusion<br />

of the product from being marketed. Such a measure would be<br />

disproportionate given that only a few of the product characteristics<br />

would have to be verified at the national level in the absence<br />

of harmonized provisions. We hope that the coordination efforts<br />

underway at the European level will be pushed forward quickly.<br />

Until then, we will unfortunately have to live with the transitional<br />

solutions at the national level for a certain additional period. In<br />

this respect, we also hope to succeed before the European Court of<br />

Justice for the sake of structural safety and stability.<br />

mäßige Maßnahme, wenn doch nur einzelne Produkteigenschaften<br />

mangels harmonisierter Bedingungen vorübergehend national nachgewiesen<br />

werden müssten. Wir hoffen, die Abstimmungen auf europäischer<br />

Ebene werden zügig vorangetrieben. Bis dahin wird man<br />

die nationalen Übergangslösungen leider noch für eine gewisse Zeit<br />

beibehalten müssen. Insofern hoffen wir zudem im Interesse der Bauwerkssicherheit<br />

auf einen Erfolg vor dem Europäischen Gerichtshof.<br />

AUTHOR<br />

Dr.-Ing. Christoph Müller; Verein Deutscher Zementwerke, VDZ gGmbH, Düsseldorf<br />

christoph.mueller@vdz-online.de<br />

Geb. 1967, Studium des Bauingenieurwesens an der RWTH Aachen; wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für<br />

Bauforschung der RWTH Aachen (ibac); 2000 Promotion; seit 2000 im Forschungsinstitut der Zementindustrie (FIZ),<br />

Düsseldorf; Themenschwerpunkte: Betontechnologie, insbesondere Dauerhaftigkeit von Beton; Mitglied in zahlreichen<br />

nationalen und <strong>international</strong>en Normungsgremien des Betonbaus; seit 2007 Leiter der Abteilung Betontechnik<br />

und seit 2012 Geschäftsführer VDZ gGmbH<br />

Practice-driven requirements<br />

Concrete standards<br />

Praxisgerechte Anforderungen<br />

Regelwerke für Beton<br />

The further development of construction material, taking into account<br />

environmental policy and economic conditions, has now<br />

turned concretes into <strong>com</strong>plex five-<strong>com</strong>ponent systems of different<br />

concrete constituents that have to stand the test of varying<br />

ambient conditions. With respect to this trend, rules and regulations<br />

are required that, on the one hand, formulate flexible boundary<br />

conditions for building material manufacturers and contractors<br />

and on the other hand, ensure durable constructions.<br />

The durability of constructions made of concrete is usually ensured<br />

by descriptive rules for the concrete <strong>com</strong>position (requirements<br />

for constituents, maximum [equivalent] water/cement ratio,<br />

minimum cement content etc.), requirements for the concrete<br />

cover and the curing, and the appropriate implementation of other<br />

possible requirements of structural boundary conditions (such as<br />

slip-form construction). This principle has proved successful in<br />

wide areas of construction with concrete and will not be abandoned<br />

on the current revision of the European concrete standard<br />

EN 206. At the same time, alternative verifications - so-called<br />

Die Weiterentwicklung des Baustoffs unter Berücksichtigung umweltpolitischer<br />

und wirtschaftlicher Randbedingungen macht Betone zu<br />

komplexen 5-Stoff-Systemen verschiedener Betonausgangsstoffe, die<br />

sich in unterschiedlichen Umgebungsbedingungen bewähren müssen.<br />

Vor diesem Hintergrund bedarf es einer Regelwerksetzung, die einerseits<br />

flexible Randbedingungen für Baustoffhersteller und Bauausführende<br />

formuliert und andererseits dauerhafte Bauwerke sicherstellt.<br />

Die Dauerhaftigkeit von Betonbauwerken wird üblicherweise<br />

durch deskriptive Regeln an die Betonzusammensetzung (Anforderungen<br />

an Ausgangsstoffe, maximaler (äquivalenter) Wasserzementwert,<br />

Mindestzementgehalt etc.), Anforderungen an die Betondeckung<br />

und die Nachbehandlung sowie die sachgerechte Umsetzung gegebenenfalls<br />

weiterer Erfordernisse aus bautechnischen Randbedingungen<br />

(zum Beispiel Gleitbau) sichergestellt. Dieses Prinzip hat sich<br />

in weiten Teilen des Bauens mit Beton bewährt und wird auch mit der<br />

aktuellen Überarbeitung der europäischen Betonnorm EN 206 nicht<br />

aufgegeben. Alternative Nachweise – so genannte leistungsbezogene<br />

Entwurfsverfahren – wurden gleichzeitig im Zuge der Vorbereitung<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 79


PLENUM 2 → Proceedings<br />

→ 1 Strains of core halves (mean<br />

values from two core halves) extracted<br />

from road pavements with<br />

varying degrees of damage determined<br />

in the 60 °C concrete test<br />

with external alkali supply by exposure<br />

to a 3% NaCl solution [2], part<br />

of the data taken from [1]<br />

Dehnungen von Bohrkernhälften<br />

(Mittelwert aus zwei Bohrkernhälften)<br />

aus verschieden stark geschädigten<br />

Fahrbahndecken im 60°C-Betonversuch<br />

und Alkalizufuhr von<br />

außen durch eine 3 %-ige NaCl-Lösung<br />

[2], Daten teilweise [1] entnommen<br />

Strain of two drill cores at each time<br />

Dehnung von jeweils zwei Bohrkernhälften [mm/m]<br />

0,6<br />

0,5<br />

0,4<br />

0,3<br />

0,2<br />

0,1<br />

0,0<br />

Schadenskategorie III: III: Substanzverlust (Verschotterung)<br />

Schadenskategorie II: II: beginnenden und und ausgeprägte<br />

Risse<br />

Schadenskategorie I: I: Verfärbung im im Bereich der<br />

der<br />

Querfugen/Fugenkreuze<br />

kein Schaden<br />

0 28 56 84 112 140 168 196<br />

Time<br />

Zeit [day]<br />

BK1<br />

BK2<br />

BK3<br />

BK4<br />

BK5<br />

BK6<br />

BK7<br />

BK8<br />

BK9<br />

BK10<br />

BK11<br />

performance-based concepts - have been intensely discussed in<br />

the course of preparing the revision. In Germany, laboratory tests<br />

are used to verify the durability of concrete, for instance as part<br />

of national technical approvals issued by the German Institute for<br />

Building Technology (DIBt) for cements or ASR performance tests.<br />

The ASR performance test on concretes for the construction of<br />

concrete pavements or airfields investigates the progress of concrete<br />

damage by an alkali-silica reaction (ASR).<br />

Expansion of drill core halves (average from two drill core halves)<br />

taken from road pavements that had been damaged to differing extents<br />

and tested in the 60°C concrete test with external supply of<br />

alkalis by a 3% NaCI solution [2], some data taken from [1]<br />

Principles for performance-based concepts<br />

One or several of the following reasons can make it necessary to<br />

deviate from the experience-based descriptive procedure and to<br />

verify the performance of the concrete and its potential in durability<br />

tests performed at the laboratory:<br />

»»<br />

a minimum service life > 50 years has to be proved<br />

»»<br />

new construction materials such as construction materials<br />

without long-term practical<br />

»»<br />

experience are to be used<br />

»»<br />

special ambient conditions and/or stresses exist.<br />

Using the example of the alkali-silica reaction (ASR), two basic<br />

requirements for a corresponding concept can be demonstrated:<br />

Through the specification of test conditions and assessment<br />

criteria, the cases that demonstrably lead to damage must be documented<br />

and excluded. However, it must remain possible to build<br />

constructions with concrete mixtures and aggregates that are well<br />

proven in practice. The transferability of the laboratory results to<br />

real-life conditions must be given to fulfil both requirements. To<br />

evaluate the transferability, drill cores from concrete pavements<br />

and laboratory concretes were examined by the “60°C concrete<br />

test with external alkali supply”. Fig. 1 illustrates that concretes,<br />

which in the 60°C concrete test with a 3% NaCl solution showed a<br />

maximum expansion of 0,3 mm/m after ten cycles, used for road<br />

pavements on the first traffic lane of German motorways did not<br />

show any signs of a harmful ASR or minor map cracks which<br />

could be attributed for an ASR after 10 to 18 years of intense usage.<br />

Partly, discolorations occurred in the area of the transverse<br />

der Revision intensiv diskutiert. In Deutschland werden Nachweise<br />

der Dauerhaftigkeit von Beton anhand von Labor-Prüfungen etwa im<br />

Zuge allgemeiner bauaufsichtlicher Anwendungszulassungen (abZ-<br />

AZ) für Zemente oder bei AKR-Performance-Prüfungen eingesetzt.<br />

In der AKR-Performance-Prüfung an Betonen für den Bau von Fahrbahndecken<br />

oder Flugbetriebsflächen wird der Schädigungsverlauf<br />

des Betons durch eine Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) überprüft.<br />

Grundsätze für leistungsbezogene Entwurfsverfahren<br />

Einer oder mehrere der folgenden Gründe können es notwendig machen,<br />

von dem auf Erfahrungen basierenden deskriptiven Vorgehen<br />

abzuweichen und die Leistung des Betons beziehungsweise sein Potential<br />

in Dauerhaftigkeitsprüfungen im Labor nachzuweisen:<br />

»»<br />

Eine Mindestlebensdauer > 50 Jahre ist nachzuweisen.<br />

»»<br />

Neue Baustoffe, wie etwa Baustoffe ohne Langzeiterfahrung, sollen<br />

zur Anwendung kommen.<br />

»»<br />

Es liegen besondere Umgebungsbedingungen/Beanspruchungen vor.<br />

Am Beispiel der Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) können dabei<br />

zwei Grundanforderungen an ein entsprechendes Konzept anschaulich<br />

dargelegt werden:<br />

Durch die Festlegung von Prüfbedingungen und Bewertungskriterien<br />

müssen die Fälle erfasst und zukünftig ausgeschlossen werden,<br />

die nachweislich zum Schaden geführt haben. Es muss aber auch<br />

weiterhin möglich sein, mit den Betonrezepturen bzw. Gesteinskörnungen<br />

zu bauen, die sich in der Praxis bewährt haben. Um beiden<br />

Anforderungen gerecht zu werden, muss die Übertragbarkeit der Labor-ergebnisse<br />

auf Praxisverhältnisse gegeben sein. Zur Beurteilung<br />

der Übertragbarkeit wurden Bohrkerne aus Betonfahrbahndecken<br />

und Laborbetone mit dem „60°C-Betonversuch mit Alkalizufuhr von<br />

außen“ untersucht. Abbildung 1 zeigt, dass Betone, die im 60°C-Betonversuch<br />

mit einer 3 %-igen NaCl-Lösung nach zehn Zyklen eine<br />

maximale Dehnung von 0,3 mm/m aufwiesen, in Fahrbahndecken<br />

der ersten Fahrspur von Bundesautobahnen nach 10 bis 18 Jahren<br />

intensiver Nutzung keine Anzeichen einer schädigenden AKR oder<br />

nur leichte Netzrisse zeigten, die nicht auf eine AKR zurückzuführen<br />

waren. Zum Teil traten Verfärbungen im Bereich der Querfugen/<br />

Fugenkreuze auf (kein Schaden bzw. Schadenskategorie I). Bei größeren<br />

Dehnungen muss bei Fahrbahndecken der Feuchtigkeitsklasse<br />

WS nach 9 bis 15 Jahren von Schäden der Schadenskategorie II oder<br />

III ausgegangen werden.<br />

80 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PLENUM 2<br />

joints/cross joints (no damage respectively damage category I). For<br />

greater expansions, with road pavements of the moisture class WS<br />

damages attributable to damage category II or III must be assumed<br />

after 9 to 15 years.<br />

Compressive strength versus durability<br />

Whereas it was not considered necessary to establish specifications<br />

beyond the cement standard applicable for cements <strong>com</strong>monly<br />

used in construction practice, this might be<strong>com</strong>e advisable in certain<br />

cases in the future. The VDZ gGmbH provides services within<br />

the field of applications for national technical approvals at the<br />

German Institute for Building Technology (DIBt) testing the influence<br />

of cements on durability-relevant parameters. These studies<br />

showed that the process technology chosen for cement production<br />

can significantly influence the results of concrete durability tests.<br />

The example outlined in this paper (Fig. 2) shows - amongst other<br />

procedural parameters of the closed-circuit grinding plant used for<br />

cement grinding - that particularly the rotor speed of the separator<br />

and the fresh material mass flow (plant throughput) influenced the<br />

granulometry of the cement and the result of the freeze-thaw tests.<br />

The <strong>com</strong>pressive strength development of cement alone would not<br />

have been sufficient to permit this conclusion. The correlation illustrated<br />

can currently not be generalised. However, today it is<br />

possible to derive re<strong>com</strong>mendations for the granulometric requirements<br />

on a case-by-case basis in order to reliably fulfil durabilityrelevant<br />

specifications in approval test. The supervision of these<br />

parameters will succeed if the grinding and classifying processes<br />

are controlled in a targeted manner.<br />

Druckfestigkeit versus Dauerhaftigkeit<br />

Während für die in breiter baupraktischer Anwendung befindlichen<br />

Zemente eine über die Zementnorm hinausgehende qualifizierende Beschreibung<br />

nicht nötig erschien, könnte dies in bestimmten Fällen künftig<br />

angeraten sein. Die VDZ gGmbH betreut allgemeine bauaufsichtliche<br />

Anwendungszulassungen beim Deutschen Institut für Bautechnik<br />

(DIBt), in denen der Einfluss der Zemente auf dauerhaftigkeitsrelevante<br />

Parameter überprüft wird. Dabei zeigte sich, dass die Verfahrenstechnik<br />

der Zementherstellung das Ergebnis der Dauerhaftigkeitsprüfungen an<br />

Betonen zum Teil erheblich beeinflussen kann. Im gezeigten Beispiel<br />

(Abb. 2) haben – neben anderen verfahrenstechnischen Kenngrößen<br />

der für die Zementmahlung eingesetzten Umlaufmahlanlage – insbesondere<br />

die Rotordrehzahl des verwendeten Sichters sowie der Frischgutmassenstrom<br />

(Anlagendurchsatz) die Granulometrie des Zements<br />

und das Ergebnis der Frostprüfungen beeinflusst. Aus der Druckfestigkeitsentwicklung<br />

des Zements alleine wäre dies nicht erkennbar<br />

gewesen. Der dargestellte Zusammenhang ist derzeit nicht verallgemeinerbar.<br />

Bereits heute können aber Handlungsanweisungen für die<br />

granulometrischen Erfordernisse im Einzelfall abgeleitet werden, um<br />

zielsicher dauerhaftigkeitsrelevante Anforderungen in Zulassungsuntersuchungen<br />

zu erfüllen. Die Steuerung dieser Parameter gelingt dort,<br />

wo Mahl- und Sichtvorgänge gezielt gesteuert werden können.<br />

Mass loss<br />

Abwitterungen in ... M.-%<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

Concrete in cube test<br />

Betone im Würfelverfahren<br />

z = 300 kg/m³; w/z = 0,60<br />

100 FTCs/FTW<br />

85 FTCs/FTW<br />

70 FTCs/FTW<br />

56 FTCs/FTW<br />

From KGV<br />

Aus der KGV<br />

Fine Fein: D 10µm - D 1µm<br />

Rough Grob: D 32µm - D 20µm<br />

→ 2 Freeze/thaw resistance of<br />

concrete: influence of the particle<br />

size distribution of cements containing<br />

about 30 m.-% of limestone<br />

on surface scaling determined in<br />

the cube test [3]<br />

Frostwiderstand von Beton: Einfluss<br />

der Korngrößenverteilung (KGV)<br />

kalksteinhaltiger Zemente mit rund<br />

30 Massen-% Kalkstein auf die Abwitterung<br />

im Würfelverfahren [3]<br />

5<br />

0<br />

1 2 3 4 5 6 7 8<br />

Difference quotient of KGV (fine / coarse)<br />

Differenzenquotient aus der KGV (Fein / Grob)<br />

REFERENCES · LITERATUR<br />

[1] Breitenbücher, R., Sievering, Ch., Schießl, P.; Wenzl, P., Stark, J., Seyfarth, K., Siebel, E., Müller, Ch., Eickschen, E., Böhm, M., Rissbildung an Fahrbahndecken<br />

aus Beton: Auswirkungen von Alkali-Kieselsäure-Reaktionen (AKR) – Phase 1 In-situ-Untersuchungen an Fahrbahndecken aus Beton mit/ohne Risse.<br />

Bremerhaven: Wirtschaftsverlag NW, 2010<br />

[2] Müller, C., Borchers, I., Eickschen, E.: Erfahrungen mit AKR-Prüfverfahren: Hinweise zur Ableitung praxisgerechter Bewertungskriterien für Performanceund<br />

WS-Grundprüfungen, Düsseldorf, beton 10/2012, 8 pages<br />

[3] VDZ-Mitteilungen Nr. 149; September 2012<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 81


PANEL 5 → Proceedings<br />

MODERATION<br />

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Brameshuber, RWTH Aachen<br />

brameshuber@ibac.rwth-aachen.de<br />

Geb. 1956; 1981 Diplomingenieur an der Technischen Universität Karlsruhe in der Fachrichtung Bauingenieurwesen;<br />

1981-1988 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Baustofftechnologie der Universität Karlsruhe; 1988 Promotion;<br />

1989-1991 Mitarbeiter Baustofftechnologische Beratung für Planung und Ausführung des Ingenieurbüros<br />

BUNG, Heidelberg; 1991-1998 Leiter des Zentralen Labors der Bilfinger Berger AG in Mannheim und der Baustofflabore<br />

in Wiesbaden (Auslandsbereich) und Leipzig; seit 1999 Universitätsprofessor (Lehrstuhl für Baustoffkunde der<br />

RWTH Aachen) und Leiter des Instituts für Bauforschung an der RWTH Aachen University; seit 2008 Gesellschafter<br />

der BUI-GmbH mit Schwerpunkt Bauschadensfeststellung und Baustoffberatung<br />

Day 2: Wednesday, 6 th February 2013<br />

Tag 2: Mittwoch, 6. Februar 2013<br />

From research to practice<br />

Von der Forschung zur Praxis<br />

Page<br />

Seite<br />

84<br />

86<br />

89<br />

92<br />

94<br />

96<br />

Title<br />

Titel<br />

Freeze/thaw resistance at moderate water saturation levels – current findings with respect to the XF2<br />

freeze/thaw test method<br />

Frostwiderstand bei mäßiger Wassersättigung – Erkenntnisstand beim XF2-Frostprüfverfahren<br />

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Brameshuber<br />

Measurable quality improvement achieved by optimizing a colloidal mixer<br />

Messbare Qualitätsverbesserung durch Optimierung eines Kolloidalmischers<br />

Dr.-Ing. Ulrich Palzer, Dipl.-Inf. Knut Krenzer<br />

Timber-concrete <strong>com</strong>posite structures used in seismic regions: the ESSBBuilding in Vancouver, Canada<br />

Holz-Beton-Verbund in Erdbebengebieten: Das „ESSB Building“ in Vancourver, Kanada<br />

Prof. Dr.-Ing. Leander Anton Bathon, Dipl.-Ing. Oliver Bletz-Mühldorfer, Friedemann Diehl M. Eng, Dipl.-Ing.(FH) Michael Weil, Dipl.-<br />

Ing.(FH) Jens Schmidt M.Eng<br />

New findings on formwork corrosion<br />

Neue Erkenntnisse zu Rost auf Schalung<br />

Dipl.-Ing. Thomas Neumann, Dipl.-Ing. Eva Fritzsch<br />

Free-flowing concrete in practice - Critical observations<br />

Vergussbeton in der Praxis - Kritische Betrachtung<br />

Prof. Dr.-Ing. Rolf Breitenbücher<br />

Applications of hot-dip galvanized reinforcing steel in accordance with Eurocode 2<br />

Einsatzmöglichkeiten von feuerverzinktem Betonstahl nach Eurocode 2<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. h.c. Ulf Nürnberger<br />

82 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


sono-miX<br />

höchste Präzision bei der messung<br />

von Feuchte und materialzusammensetzung<br />

in Frischbeton – direkt im<br />

mischer.<br />

sono-Vario Xtrem<br />

Für hochabrassive schüttgüter<br />

wie z.B. 4..32mm kies und splitt.<br />

Besonderheit: der sondenkopf ist<br />

austauschbar.<br />

ZUFRIEDENHEITS<br />

GARANTIE<br />

Veraltete Feuchtesonden kosten Viel geld<br />

Wer in der Betonfertigung arbeitet, kennt die Probleme nur zu gut.<br />

Die Betonherstellung ist schwer zu kontrollieren, so können nicht<br />

akzeptable Ergebnisse erzeugt werden die Sie teuer zu stehen<br />

kommen: Kompliziertes Einkalibrieren einzelner Rezepturen,<br />

aufwändiges Nachkalibrieren nach bereits geringem Sondenverschleiß,<br />

falsche Wasserzugabe – all das kostet Zeit und bares<br />

Geld.<br />

Durch die innovative TRIME-Radartechnologie ist es endlich<br />

möglich, alle Nachteile der bisherigen Feuchtesonden zu<br />

eliminieren. Mit der SONO-MIX messen Sie jetzt langzeitstabil<br />

ihren Frischbeton direkt im Mischer, ohne irgend eine Nachkalibrierung.<br />

Grobe Gesteinskörnung kann viel Wasser enthalten,<br />

ohne richtige Feuchtemessung stimmt ihre Wasserzugabe nicht.<br />

Erstmals vermessen sie Gesteinskörnungen von 1..32mm, gleich<br />

ob Kies oder Splitt, zuverlässig über viele Jahre. Sämtliche SONO-<br />

Sonden können problemlos an alle Steuerungen nach- oder<br />

umgerüstet werden.<br />

Vergleichen Sie jetzt die Leistungsdaten mit anderen Anbietern<br />

und wechseln Sie in die neue Dimension der Feuchtemessung.<br />

Erfahren Sie nie zuvor gekannte Genauigkeiten und wagen Sie<br />

sich an völlig neue Anwendungen.<br />

FünF gründe warum sie gerade jetzt<br />

umsteigen sollten<br />

2<br />

1<br />

0<br />

Einbauen, anschließen und sofort loslegen.<br />

Das komplizierte Einkalibrieren einzelner<br />

Rezepturen ist nicht mehr erforderlich<br />

Die SONO-VARIO Xtrem ist vorkalibriert für<br />

Sand, Kies und Splitt<br />

Extrem robuster Sensorkopf. Kann auch 32er<br />

Kies ohne Bruch vermessen<br />

Dank Autokorrektur hohe Standzeiten ohne<br />

Nachkalibrierung<br />

Langzeitstabile Herstellung von Beton mit<br />

einer Grundabweichung von nur ± 2 Liter<br />

Wasser pro m 3<br />

IMKO GmbH Im Stöck 2 Germany-76275 Ettlingen Phone +49-(0)72 43-59 21 0 Fax +49-(0)72 43-59 21 40 e-mail INFO@IMKO.de www.IMKO.de


PANEL 5 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Brameshuber, RWTH Aachen<br />

brameshuber@ibac.rwth-aachen.de<br />

Geb. 1956; 1981 Diplomingenieur an der Technischen Universität Karlsruhe in der Fachrichtung Bauingenieurwesen;<br />

1981-1988 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Baustofftechnologie der Universität Karlsruhe;<br />

1988 Promotion; 1989-1991 Mitarbeiter Baustofftechnologische Beratung für Planung und Ausführung des<br />

Ingenieurbüros BUNG, Heidelberg; 1991-1998 Leiter des Zentralen Labors der Bilfinger Berger AG in Mannheim und<br />

der Baustofflabore in Wiesbaden (Auslandsbereich) und Leipzig; seit 1999 Universitätsprofessor (Lehrstuhl für<br />

Baustoffkunde der RWTH Aachen) und Leiter des Instituts für Bauforschung an der RWTH Aachen University; seit<br />

2008 Gesellschafter der BUI-GmbH mit Schwerpunkt Bauschadensfeststellung und Baustoffberatung<br />

Freeze/thaw resistance at moderate water saturation levels<br />

Current findings with respect to the XF2 freeze/thaw test method<br />

Frostwiderstand bei mäßiger Wassersättigung<br />

Erkenntnisstand beim XF2-Frostprüfverfahren<br />

Generally accepted, <strong>international</strong>ly recognized methods (CIF and<br />

CDF) exist for testing the freeze/thaw resistance of concrete at<br />

high water saturation rates irrespective of the simultaneous action<br />

of de-icing salts. These methods assume that concrete is sufficiently<br />

resistant to damage caused by freezing water if the degree<br />

of water saturation remains below a critical threshold even<br />

under permanent exposure to water. These tests are also suitable<br />

for demonstrating the influence of carbonation on freeze/thaw resistance.<br />

In the past, the descriptive specifications in EN 206-1<br />

and DIN 1045-2 were confirmed consistently. Such methods are<br />

required for an increasing number of concretes containing novel<br />

cements or for mixes deviating from the standard to determine<br />

their performance. This applies even more to moderately saturated<br />

concretes. Typical examples include vertical surfaces exposed to<br />

splash water or spray mist. For this reason, appropriate methods<br />

were sought during the past few years to investigate this scenario<br />

Für die Überprüfung des Frostwiderstandes von Beton bei starker<br />

Wassersättigung, unabhängig von der gleichzeitigen Einwirkung<br />

von Taumitteln, gibt es anerkannte Prüfverfahren (CIF- und CDF-<br />

Test), die auch <strong>international</strong> anerkannt sind. Diese gehen davon aus,<br />

dass ein Beton dann einen ausreichenden Widerstand gegen Schädigungen<br />

durch das gefrierende Wasser hat, wenn er einen kritischen<br />

Sättigungsgrad auch unter ständiger Einwirkung von Wasser nicht<br />

erreicht. Auch die Auswirkung einer Carbonatisierung auf den Frostwiderstand<br />

lässt sich mit solchen Verfahren aufzeigen. Die deskriptiven<br />

Vorgaben der EN 206-1 und DIN 1045-2 konnten in der Vergangenheit<br />

sehr gut bestätigt werden. Immer mehr Betone mit neuen<br />

Zementen oder von der Norm abweichenden Zusammensetzungen<br />

erfordern derartige Verfahren zur Überprüfung der Leistungsfähigkeit.<br />

Dies gilt noch stärker für den Fall der mäßig gesättigten Betone.<br />

Senkrechte Wandflächen im Spritzwasser- oder Sprühnebelbereich<br />

sind hierfür typische Beispiele. In den vergangenen Jahren wurde<br />

→ 1 Results of the freeze/thaw test using the XF2 and CDF methods<br />

Ergebnis der Frostwiderstandsprüfung nach XF2-Verfahren und CDF-Test<br />

84 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 5<br />

in order to define an objective criterion to<br />

assess freeze/thaw resistance at moderate<br />

water saturation levels. Recent research in<br />

this area concentrated on a method that is<br />

very similar to the CDF test but uses other<br />

test parameters.<br />

Comparative tests<br />

The method proposed for testing and assessing<br />

the freeze/thaw resistance of concretes<br />

with moderate water saturation and<br />

simultaneous exposure to de-icing salts defines<br />

a minimum temperature of -10°C and<br />

14 cycles. No acceptance criteria for scaling<br />

have been developed to date but these<br />

should range from 1,000 to 2,000 g/cm 2 to<br />

ensure reproducibility. Fig. 1 shows the results<br />

of a <strong>com</strong>parison of the XF2 and CDF<br />

methods applied to a 15-year old concrete<br />

used for a bridge.<br />

This concrete contains fly ash and has<br />

no artificially introduced air voids. In the<br />

case at hand, no difference is demonstrated<br />

between the two methods although the CDF<br />

test is known to have a very strong impact<br />

on the material. In this respect, the test<br />

methods do not distinguish between the<br />

varying degrees of water saturation. Interlaboratory<br />

tests and additional investigations<br />

of the process revealed contradictory<br />

results that raise questions to be answered<br />

prior to the introduction of the XF2 method<br />

for the standardized assessment of the<br />

freeze/thaw resistance of concretes with<br />

moderate water saturation.<br />

Conclusions<br />

As previously, this paper merely reflects the<br />

current state of research, rather than outlining<br />

solutions. However, the fundamental<br />

question needs to be raised if the approach<br />

of the proposed test method is actually appropriate<br />

as it deliberately generates a certain<br />

degree of saturation that may never<br />

occur in reality. The author of this paper is<br />

also aware of a case where a concrete exposed<br />

to XF2 conditions in accordance with<br />

the standard reveals a marked frost damage<br />

that should not occur under these conditions.<br />

This highly <strong>com</strong>plex issue links the<br />

parameters of action and resistance to each<br />

other and thus raises many questions that<br />

have been answered only to an insufficient<br />

extent so far.Therefore further research is<br />

needed in this area.<br />

daher auch nach Verfahren für diesen Fall<br />

gesucht, um ein objektives Beurteilungskriterium<br />

für den Frostwiderstand bei mäßiger<br />

Wassersättigung zu erarbeiten. Jüngste Forschungsarbeiten<br />

auf diesem Gebiet konzentrierten<br />

sich auf ein Verfahren, das dem<br />

CDF-Test sehr ähnlich ist, allerdings andere<br />

Versuchsparameter hat.<br />

Vergleichende Untersuchungen<br />

Die als Vorschlag für ein Prüfverfahren zur<br />

Beurteilung des Frostwiderstandes nur gemäßigt<br />

wassergesättigter Betone bei gleichzeitiger<br />

Taumitteleinwirkung erarbeitete Verfahrensweise<br />

sieht eine Minimaltemperatur<br />

von -10°C vor, die Zyklenzahl wird auf 14<br />

festgelegt. Abnahmekriterien für die Abwitterung<br />

wurden bislang nicht festgelegt, müssen<br />

aber aus Gründen der Reproduzierbarkeit<br />

im Bereich von 1.000 bis 2.000 g/cm 2 liegen.<br />

In Abbildung 1 ist ein Ergebnis als Vergleich<br />

zwischen dem sogenannten XF2-Verfahren<br />

und dem CDF-Test für einen 15 Jahre alten<br />

Brückenbeton dargestellt.<br />

Es handelt sich bei dem Brückenbeton um<br />

einen Beton mit Flugasche und ohne künstliche<br />

Luftporen. Im vorliegenden Fall ergibt<br />

sich kein Unterschied zwischen den beiden<br />

Verfahren, obwohl der CDF-Test bekanntermaßen<br />

eine sehr stark beanspruchende<br />

Prüfmethode ist. Insofern unterscheidet das<br />

Prüfverfahren die unterschiedlichen Wassersättigungsgrade<br />

im vorliegenden Fall nicht.<br />

Durchgeführte Ringversuche und ergänzende<br />

Prüfungen auch zum Verfahrensablauf zeigen<br />

Widersprüche in den Ergebnissen, die<br />

hinsichtlich der Einführung des XF2-Verfahrens<br />

zur standardmäßigen Beurteilung des<br />

Frostwiderstandes von Betonen bei mäßiger<br />

Sättigung Fragen aufwerfen, die zunächst zu<br />

beantworten sind.<br />

Schlussfolgerungen<br />

Auch dieser Beitrag gibt zunächst nur den<br />

Stand der Erkenntnis wieder und gibt keine<br />

Lösungen. Allerdings ist grundsätzlich die<br />

Frage aufzuwerfen, ob das vorgeschlagene<br />

Prüfverfahren, das ja nun eine Sättigung<br />

bewusst erzeugt, die so in der Praxis möglicherweise<br />

niemals auftritt, vom Ansatz<br />

her geeignet ist. Dem Verfasser ist auch ein<br />

Fall bekannt, in dem ein Beton, der gemäß<br />

Norm einer XF2-Beanspruchung ausgesetzt<br />

ist, eindeutige Frostschädigungen zeigt, die<br />

so eigentlich nicht auftreten können. Es gibt<br />

also noch viele Fragen mit unzureichenden<br />

Antworten bei diesem sehr komplexen Problem,<br />

das insbesondere durch die Koppelung<br />

von Einwirkung und Widerstand schwierig<br />

ist und noch weiterer Forschung bedarf.<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 85<br />

BETA<br />

NEUHEITEN<br />

Box-Magnet<br />

mit Niederhaltern<br />

Der Magnet Typ BBM ist ein<br />

Magnetboxsystem, welches<br />

auf Knopfdruck aktiviert wird.<br />

Zur Herstellung von flächigen<br />

Betonfertigteilen, wie Decken,<br />

Wänden und Fassadenplatten,<br />

benötigen Sie Fertigungstechnik,<br />

die Ihnen Maßhaltigkeit,<br />

Oberflächen in<br />

Sichtbetonqualität und zugleich<br />

rationelles Arbeiten garantiert.<br />

Infos: www.beta-mb.de<br />

BMS 450<br />

BPM<br />

BETONWERKSAUSRÜSTUNG<br />

Schalungen und Stahlformen<br />

Kipp- / Rütteltische & Paletten<br />

Betonierkübel & Betonverteiler<br />

Schwerlast Ausfahrwagen<br />

Transport- und Lagertechnik<br />

Traversen, Zubehör<br />

und Service<br />

BETA Maschinenbau GmbH & Co. KG<br />

Nordhäuser Str. 2 | 99765 Heringen<br />

Tel. +49 (0) 36333-666-0<br />

W W W . B E T A - M B . D E


PANEL 5 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dr.-Ing. Ulrich Palzer, IAB – Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH<br />

u.palzer@iab-weimar.de<br />

Geb. 1960; 1979-1984 Studium der Baustoffverfahrenstechnik an der Hochschule für Architektur und Bauwesen<br />

Weimar, heute Bauhaus-Universität Weimar; 1984-1989 wissenschaftlicher Assistent; 1990 Promotion; 1990-1995<br />

Geschäftsführer der Ritter Verwaltung GmbH; seit 1995 Geschäftsführer der PBM Projektbau- und Baumanagement<br />

GmbH, Weimar; seit Juli 2007 Institutsdirektor des IFF Weimar e. V., heute IAB – Institut für Angewandte Bauforschung<br />

Weimar gGmbH; Tätigkeitsschwerpunkte: Baustoffforschung, Simulation von Verarbeitungsprozessen,<br />

Lärm- und Schwingungsabwehr in der Rohstoffindustrie<br />

From simulation to practice<br />

Quality improvement by optimizing a colloidal mixer<br />

Von der Simulation zur Praxis<br />

Qualitätsverbesserung durch Optimierung eines Kolloidalmischers<br />

→ 1 Example showing some geometry variations of the tested mixing paddle. The image clearly shows the varied<br />

number of perforations and the change in their orientation, as well as the proportion of perforations<br />

Beispielhafte Darstellung einiger Geometrievarianten des untersuchten Mischpaddels. Deutlich zu erkennen<br />

ist die Variation von Lochanzahl und -ausrichtung sowie des Öffnungsverhältnisses<br />

The method of <strong>com</strong>putational fluid dynamics (CFD) to simulate<br />

processes has be<strong>com</strong>e an effective tool to optimize processes and<br />

machine designs. The systematic improvement of <strong>com</strong>plex processes<br />

under realistic conditions is enabled by the resource efficiency<br />

and detailed options available to analyze process parameters<br />

in the simulation, <strong>com</strong>bined with selected real-life tests for<br />

validation purposes. This paper describes such an approach applied<br />

to the optimization of a colloidal mixer jointly implemented by<br />

IAB Weimar gGmbH (formerly IFF Weimar e.V.) and MAT Mischanlagen<br />

GmbH.<br />

Rationale<br />

The use of colloidal mixers aims to achieve an optimum homogenization<br />

of suspensions (such as cement paste or bentonite suspensions)<br />

but also a high degree of homogeneity of ultra-fine particles.<br />

Homogeneity is very difficult to assess in the real mixing<br />

Die Strömungssimulation (CFD) von Verarbeitungsprozessen hat sich<br />

als effektives Werkzeug bei der Optimierung von Prozessen und Maschinenauslegungen<br />

etabliert. Die Ressourceneffizienz und die detaillierten<br />

Analysemöglichkeiten von Prozessgrößen in der Simulation,<br />

kombiniert mit gezielten praktischen Experimenten zur Validierung,<br />

ermöglichen eine systematische und praxisnahe Verbesserung komplexer<br />

Prozesse. Im Folgenden wird ein solches Vorgehen anhand<br />

einer am IAB Weimar gGmbH (ehemals IFF Weimar e.V.) in Kooperation<br />

mit der MAT Mischanlagen GmbH realisierten Optimierung eines<br />

Kolloidalmischers aufgezeigt.<br />

Motivation<br />

Beim Einsatz von Kolloidalmischern steht neben der Homogenisierung<br />

von Suspensionen (wie z.B. Zementleim- oder Bentonitsuspensionen)<br />

insbesondere die Erzielung eines hohen Aufschlussgrades der<br />

Kleinstpartikel im Vordergrund. Die Bewertung des Aufschlusses im<br />

86 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 5<br />

process. In most cases, this parameter<br />

cannot be determined<br />

visually but only − indirectly<br />

and inaccurately − on the basis<br />

of the suspension characteristics.<br />

The numerical simulation<br />

of the process using the CFD<br />

method is an appropriate alternative<br />

to investigate particle<br />

homogeneity. This method<br />

also provides a simple option<br />

to vary the machine geometry.<br />

The aim was thus to identify<br />

a paddle geometry suitable for<br />

optimum particle homogenization<br />

in a colloidal mixer using<br />

numerical simulation methods.<br />

Methods<br />

The activities required for solving<br />

this task were divided into<br />

several stages. In the first step,<br />

material characterizations were<br />

carried out for various suspensions<br />

(bentonite and calcium<br />

carbonate). Experimental tests<br />

using the vis<strong>com</strong>eter (Viskomat<br />

NT supplied by Schleibinger)<br />

were performed to measure<br />

yield stress and viscosity values<br />

(as the rheological parameters)<br />

on the basis of the Bingham<br />

model using the basket cell<br />

(according to Prof. Ruprecht<br />

Vogel) and the cylinder geometry.<br />

Using these material parameters,<br />

the suspensions were<br />

integrated into the numerical<br />

model, and the mixing process<br />

was simulated for the standard<br />

colloidal mixer. The Fluent CFD<br />

solver was used for the numerical<br />

simulation, which first included<br />

a single reference simulation<br />

for a transient state and<br />

then proceeded to simulating a<br />

steady state in a rotating reference<br />

system in order to reduce<br />

<strong>com</strong>puting time. At the same<br />

time, identical tests were carried<br />

out in a physical test mixer<br />

fitted with special measuring<br />

equipment to record process<br />

pressures inside the mixing<br />

chamber, mixing speeds and<br />

power consumption. These results<br />

were used as the reference<br />

to validate the simulation. In<br />

the next step, the geometrical<br />

realen Prozessablauf lässt sich<br />

nur sehr schwierig realisieren.<br />

Meist ist dies nicht optisch, sondern<br />

nur indirekt und ungenau<br />

über die Eigenschaften der Suspension<br />

möglich. Eine geeignete<br />

Alternative zur Untersuchung<br />

des Partikelaufschlusses bietet<br />

die numerische Beschreibung<br />

des Prozesses in der CFD, die<br />

darüber hinaus eine einfache Variation<br />

der Maschinengeometrie<br />

ermöglicht. Die Zielstellung bestand<br />

daher in der Identifikation<br />

einer für den Partikelaufschluss<br />

optimierten Paddelgeometrie für<br />

einen Kolloidalmischer unter<br />

Einsatz numerischer Simulationsmethoden.<br />

Vorgehensweise<br />

Die Realisierung der Aufgabe<br />

unterteilte sich in verschiedene<br />

Phasen. Im ersten Schritt erfolgte<br />

eine Materialcharakterisierung<br />

verschiedener Suspensionen<br />

(Bentonit und Calciumcarbonat).<br />

Bei experimentellen Untersuchungen<br />

am Viskosimeter<br />

(Viskomat NT von Schleibinger)<br />

konnten mit Hilfe der Korbzelle<br />

(nach Prof. Dr. Ruprecht Vogel)<br />

und der Zylindergeometrie die<br />

rheologischen Kennwerte Fließgrenze<br />

und Viskosität (basierend<br />

auf dem Bingham-Modell)<br />

bestimmt werden. Aufbauend<br />

auf diesen Materialkennwerten<br />

wurden die Suspensionen in das<br />

numerische Modell integriert<br />

und die Simulationen des Mischprozesses<br />

mit dem Standard-<br />

Kolloidalmischer durchgeführt.<br />

Die numerische Modellierung<br />

erfolgte im CFD-Solver Fluent<br />

zunächst für eine einzelne Referenzsimulation<br />

instationär und<br />

anschließend zur Verringerung<br />

der Rechenzeit in einem rotierenden<br />

Bezugssystem stationär.<br />

Analog zu den Simulationen<br />

wurden die gleichen Versuche<br />

in einem realen Testmischer<br />

durchgeführt, der mit spezieller<br />

Messtechnik zur Aufzeichnung<br />

prozessrelevanter Drücke im<br />

Mischraum, der Mischdrehzahl<br />

und der Leistungsaufnahme ausgestattet<br />

war. Diese Ergebnisse<br />

dienten als Vergleichsdaten zur<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 87<br />

DE PERI 13.003<br />

Unser Komplettsortiment<br />

Für die Betonwarenproduktion<br />

PERI Pave Unterlagsplatten<br />

Für Fertigteilwerke<br />

Sperrholz- und Schalungsplatten in verschiedensten<br />

Qualitäten und Formaten<br />

Standardware kurzfristig und paketweise lieferbar<br />

Wir informieren Sie gerne<br />

Tel. +49(0)7309.950- 4270 · florian.brandl@peri.de<br />

PERI Schalungsplatten<br />

Für jede Anforderung<br />

das richtige Produkt<br />

Besuchen Sie uns auf der bauma<br />

vom 15. bis 21. April, in München.<br />

Sie finden uns am Stand N 719.<br />

Schalung<br />

Gerüst<br />

Engineering<br />

www.peri.de


PANEL 5 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Inf. Knut Krenzer, IAB – Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH<br />

k.krenzer@iab-weimar.de<br />

Geb. 1981; 1999-2005 Informatikstudium an der Friedrich Schiller Universität Jena; 2005-2007 Softwareentwickler<br />

bei VeecoMetrology in Santa Barbara, Kalifornien; 2007-2011 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für<br />

Fertigteiltechnik und Fertigbau Weimar e.V. mit dem Schwerpunkt Partikelsimulation; seit 2012 Fachbereichsleiter<br />

Simulation am IAB – Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH<br />

arrangement of the mixing paddle perforations was parameterized<br />

in the simulation, and the paddle geometry was systematically<br />

varied (see Fig. 1 for selected geometries). For these individual<br />

paddle shapes, the mixing process was again simulated and relevant<br />

process parameters were measured. Finally, the influence of<br />

the individual geometrical parameters on the evaluation variables<br />

was analyzed statistically. To assess particle homogeneity, indirect<br />

parameters that characterize the probability of failure (average<br />

shear rates and pressure gradients and minimum coefficient<br />

of cavitation) were derived. When <strong>com</strong>paring the three variables,<br />

significant differences were found depending on the paddle geometry<br />

used (Fig. 2). The results of this analysis were used to<br />

develop an optimized paddle design whose application reflects the<br />

intended improved particle homogeneity. This successful project<br />

step creates the basis to investigate the influence of other geometrical<br />

parameters of the mixer, including the heights and widths<br />

of the stirring and main mixing chambers.<br />

Summary<br />

The approach presented in this paper enabled a thorough investigation<br />

of the flow patterns in a colloidal mixer. The <strong>com</strong>bination<br />

of parameterized geometry descriptions with statistical analyses<br />

resulted in a suitable machine design that promotes particle homogeneity<br />

whilst also reducing energy consumption. This machine<br />

design was shown to be better-suited to practical needs.<br />

Validierung der Simulation. Im Anschluss wurde die Lochgeometrie<br />

der Mischerpaddel in der Simulation parametrisiert und systematisch<br />

variiert (Auswahl in Abb. 1). Für diese Paddelformen wurden der<br />

Mischprozess erneut simuliert und die relevanten Prozessgrößen ermittelt.<br />

Abschließend erfolgte eine statistische Analyse des Einflusses<br />

der verschiedenen Geometrieparameter auf die Bewertungsgrößen.<br />

Zur Beurteilung des Partikelaufschlusses wurden indirekte Kenngrößen<br />

(durchschnittliche Scherraten und Druckgradienten sowie<br />

minimale Kavitationszahl) extrahiert, die das Aufschlussvermögen<br />

charakterisieren. Beim Vergleich der drei Kennzahlen konnten starke<br />

Unterschiede in Abhängigkeit von der Paddelgeometrie festgestellt<br />

werden (Abb. 2). Die Ergebnisse dieser Analyse dienten als Grundlage<br />

für die praktische Umsetzung einer optimierten Paddelauslegung, deren<br />

Anwendung die angestrebte Verbesserung des Partikelaufschlusses<br />

widerspiegelt. Aufbauend auf dieser erfolgreichen Realisierung<br />

werden im nächsten Schritt der Einfluss weiterer Geometrieparameter<br />

des Mischers, wie Höhen- und Breitenverhältnisse des Vor- und<br />

Hauptmischraums, untersucht.<br />

Fazit<br />

Mit Hilfe der präsentierten Vorgehensweise konnte eine fundierte<br />

Untersuchung der Strömungsverhältnisse in einem Kolloidalmischer<br />

durchgeführt werden. Durch die Kombination von parametrisierter<br />

Geometriebeschreibung und statistischer Auswertung wurde eine geeignete<br />

Maschinenauslegung gefunden, die sowohl den Partikelaufschluss<br />

begünstigt als auch die Energieaufnahme reduziert. Die verbesserte<br />

Praxistauglichkeit der optimierten Paddelgeometrie konnte<br />

in realen Anwendungen nachgewiesen werden.<br />

→ 2 Analysis of average pressure gradients in the simulation at various speeds and for different materials depending on the paddle geometry used<br />

Auswertung der durchschnittlichen Druckgradienten in der Simulation bei verschiedenen Drehzahlen und Materialien in Abhängigkeit von der verwendeten<br />

Paddelgeometrie<br />

88 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 5<br />

AUTHOR<br />

Prof. Dr.-Ing. Leander Anton Bathon, Hochschule RheinMain, Wiesbaden<br />

leander.bathon@hs-rm.de<br />

Geb. 1964; 1982 Gesellenprüfung zum Zimmermann; 1987 Abschluss des Bauingenieurwesenstudiums an der FH<br />

Darmstadt; 1990 Abschluss des Bauingenieurwesenstudiums an der Portland University/USA; 1992 Promotion an<br />

der Portland University/USA; seit 1993 Berater–Ingenieur–Gutachter; 1994 Mitarbeiter bei der Firma Hess Holzleimbau/Miltenberg;<br />

1996 Professor für Holzbau/Baukonstruktion an Hochschule RheinMain (ehemals FH Wiesbaden);<br />

1998 ö.b.u.v. Sachverständiger für Holzbau, Baukonstruktion, Schäden an Gebäuden; 2002 Gründung und Leitung<br />

des Labors für Holzbau der Hochschule RheinMain; 2006 Prüfingenieur für Baustatik, Fachrichtung Holzbau; 2010<br />

Leitung des Bauphysiklabors am Fachbereich Architektur und Bauingenieurwesen der Hochschule RheinMain<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Ing. Oliver Bletz-Mühldorfer, Hochschule RheinMain, Wiesbaden<br />

oliver.bletz@hs-rm.de<br />

Geb. 1974; 1996-2000 Studium des Bauingenieurwesens an der Fachhochschule in Wiesbaden; 2000-2003 Studium<br />

des Bauingenieurwesens an der Technischen Universität Darmstadt; seit 2004 wissenschaftlicher Mitarbeiter im<br />

Labor für Holzbau an der Fachhochschule Wiesbaden / Hochschule RheinMain; seit 2010 Leiter der Überwachungsund<br />

Zertifizierungsstelle Holzbau sowie der Notifizierungsstelle Holzbau der Materialprüfanstalt für Bauwesen<br />

(MPA) Wiesbaden an der Hochschule RheinMain; seit 2010 Lehrbeauftragter für Bauphysik und Holzbau an der<br />

Hochschule RheinMain<br />

AUTHOR<br />

Friedemann Diehl M.Eng., Hochschule RheinMain, Wiesbaden<br />

friedemann.diehl@hs-rm.de<br />

Geb. 1986; 2002-2005 Ausbildung zum Tischler; 2006-2010 Studium des Bauingenieurwesens an der Fachhochschule<br />

Wiesbaden / Hochschule RheinMain; 2010-2012 Studium des Bauingenieurwesens an der Hochschule RheinMain;<br />

seit 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter im Labor für Holzbau an der Fachhochschule Wiesbaden / Hochschule<br />

RheinMain<br />

Timber-concrete <strong>com</strong>posite structures used in seismic regions<br />

The ESSB Building in Vancouver, Canada<br />

Holz-Beton-Verbund in Erdbebengebieten<br />

Das „ESSB Building“ in Vancouver, Kanada<br />

Timber-concrete <strong>com</strong>posite floors are often used to meet particularly<br />

demanding structural specifications or to provide a high degree<br />

of insulation. The newly constructed Earth System Science<br />

Building (ESSB) is a multi-story laboratory and office building at<br />

the University of Vancouver that had to fulfil both criteria. Furthermore,<br />

the building is located in a seismic region. Whereas the<br />

original design had fully relied on reinforced concrete, about half<br />

of the building <strong>com</strong>plex was constructed in a timber/wood <strong>com</strong>posite<br />

design thanks to the Wood First Act initiative. As a result,<br />

the entire north wing of the building, which ac<strong>com</strong>modates the<br />

offices, student work stations and three large classrooms, is dominated<br />

by wood, which is a renewable raw material.<br />

Holz-Beton-Verbunddecken kommen häufig dann zum Einsatz, wenn<br />

besonders hohe statische Anforderungen an Deckenkonstruktionen<br />

vorliegen oder hohe bauphysikalische Anforderungen erfüllt werden<br />

müssen. Bei dem Neubau des Earth System Science Building (ESSB),<br />

eines mehrgeschossigen Labor- und Bürogebäudes an der Universität<br />

in Vancouver, waren beide Aspekte gleichermaßen zu erfüllen.<br />

Hinzu kam noch die Besonderheit, dass das Gebäude in einem Erdbebengebiet<br />

liegt. Der ursprünglich als reine Stahlbetonkonstruktion<br />

geplante Gebäudekomplex konnte infolge der Initiative zum Wood<br />

First Act zu ca. 50 % als Holz- bzw. Holzverbundbau realisiert werden.<br />

Im kompletten Nordteil des Gebäudes, in welchem die Büros<br />

und Arbeitsstationen für Studenten sowie drei große Klassenräume<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 89


PANEL 5 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Ing.(FH) Jens Schmidt M.Eng.; Hochschule RheinMain, Wiesbaden<br />

jens.schmidt@hs-rm.de<br />

Geb. 1979; 2000-2005 Studium des Bauingenieurwesens an der Fachhochschule in Wiesbaden; 2005-2007 Masterstudium<br />

„Angewandte Bautechnologie“ an der Fachhochschule in Wiesbaden; seit 2005 wissenschaftlicher Mitarbeiter<br />

im Labor für Holzbau an der Fachhochschule Wiesbaden / Hochschule RheinMain; seit 2010 stellvertretender<br />

Leiter der Überwachungs- und Zertifizierungsstelle Holzbau der Materialprüfanstalt für Bauwesen (MPA) Wiesbaden<br />

an der Hochschule RheinMain; seit 2010 Lehrbeauftragter für Holzbau an der Hochschule RheinMain<br />

Structural design concept<br />

The structural system of the building’s north wing extends across<br />

four stories and is marked by rows of columns that consist of glued<br />

laminated Douglas fir wood. Most of these rows include three columns<br />

arranged in spacings of 480 cm, 960 cm and 480 cm. The<br />

individual rows of columns (transverse to the main direction of<br />

support) are usually positioned at a distance of 640 cm to each<br />

other. Between the columns, beams run in the main load-bearing<br />

direction and serve as supports for the floor elements. The structural<br />

design relies on biaxially restrained <strong>com</strong>posite floor systems,<br />

including <strong>com</strong>posite timber-concrete or steel joists running in the<br />

untergebracht sind, liegt dadurch der nachwachsende Rohstoff Holz<br />

als dominierender Baustoff vor.<br />

Tragwerkskonzept<br />

Reihenförmig angeordnete Stützen aus Brettschichtholz (Holzart:<br />

Douglas Fir) prägen das über vier Geschosse aufgehende Tragsystem<br />

des Nordteils des Gebäudes. Zumeist drei Stützen – mit Achsabständen<br />

von 480 cm, 960 cm und 480 cm – liegen in einer Stützenreihe<br />

vor. Der Achsabstand der Stützenreihen untereinander (quer zur<br />

Haupttragrichtung) beträgt in der Regel 640 cm. Zwischen den Stützen<br />

sind in Haupttragrichtung Träger angeordnet, die als Auflager für<br />

Photo: Equilibrium Consulting Inc.<br />

→ 1 Wooden panels supported on glued laminated timber beams with inserted WCC shear connectors. After concrete pouring, the timber-concrete <strong>com</strong>posite<br />

beams form the primary floor structure whereas the timber-concrete <strong>com</strong>posite floors positioned transversely to the main direction of support<br />

generate the secondary floor structure<br />

Hölzerne Plattenelemente, die auf Brettschichtholzträgern mit eingeklebten HBV-Schubverbindern auflagern. Nach dem Betonieren bilden die Holz-Beton-<br />

Verbundträger das primäre Deckentragwerk aus, während die quer zur Haupttragrichtung angeordneten Holz-Beton-Verbunddecken das sekundäre Deckentragwerk<br />

erzeugen<br />

90 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 5<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Ing.(FH) Michael Weil, Hochschule RheinMain, Wiesbaden<br />

michael.weil@hs-rm.de<br />

Geb. 1977; 1999-2008 Studium des Bauingenieurwesens an der Fachhochschule in Wiesbaden; seit 2009 wissenschaftlicher<br />

Mitarbeiter im Labor für Holzbau an der Fachhochschule Wiesbaden / Hochschule RheinMain<br />

→ 2 Detailed view of the timber-concrete<br />

<strong>com</strong>posite floor: LSL elements with some<br />

inserted WCC shear connectors visible on<br />

the top side. The insulation panels have<br />

also been laid. In the foreground, the image<br />

clearly shows the stud shear connectors<br />

mounted on the steel beams, which contribute<br />

to creating a biaxially restrained<br />

floor structure after concrete pouring<br />

Photo: Equilibrium Consulting Inc.<br />

Detailansicht der Holz-Beton-Verbunddecke<br />

mit LSL-Elementen, bei denen an der Oberseite<br />

örtlich bereits die HBV-Schubverbinder<br />

eingeklebt sind. Ebenso sind bereits die<br />

Dämmplatten verlegt. Im Vordergrund sind<br />

die Kopfbolzen der Stahlunterzüge gut erkennbar,<br />

die nach dem Überbetonieren dazu<br />

führen, dass ein zweiachsig gespanntes Deckentragwerk<br />

ausgebildet wird<br />

main direction of support and transversely arranged timber-concrete<br />

<strong>com</strong>posite floors.<br />

The wooden beams consist of glued laminated Douglas fir<br />

wood. Prefabricated, panel-shaped laminated strand lumber (LSL)<br />

elements were mounted on these beams in rectangular span direction.<br />

These panels are 98 mm high and have a clear span of 640 cm.<br />

Wood-concrete <strong>com</strong>posite (WCC) shear connectors were fixed to<br />

the glued laminated timber beams and to the laminated strand<br />

lumber panels to enable the transfer of shear stresses within the<br />

final <strong>com</strong>posite structure. All of the WCC shear connectors were<br />

glued into the structural elements on the construction site. In the<br />

floor area, 2.5 cm thick <strong>com</strong>pression-resistant insulation panels<br />

cover the entire surface of the laminated strand lumber elements.<br />

These panels were accurately inserted between the projecting WCC<br />

shear connectors. Mesh reinforcement was then placed on top of<br />

the WCC shear connectors. In the last work step, the concrete was<br />

cast in situ to a height of 10 cm.<br />

During concrete pouring, the WCC shear connectors fixed to<br />

the glued laminated timber beams and the stud shear connectors<br />

mounted on the steel beams were also embedded in the concrete,<br />

which resulted in the intended biaxially restrained floor structure.<br />

This method was used to build four levels with a total area of<br />

about 5,200 m².<br />

die Deckenelemente dienen. Das Tragwerkskonzept sieht zweiachsig<br />

gespannte Deckentragwerke in Verbundbauweise vor – mit Unterzügen<br />

als Holz-Beton-Verbund- bzw. Stahlverbundkonstruktion in<br />

Haupttragrichtung sowie Holz-Beton-Verbunddecken in Quertragrichtung.<br />

Bei den hölzernen Unterzügen sind Brettschichtholzbinder (Holzart:<br />

Douglas Fir) eingesetzt worden. Auf diesen wurden mit rechtwinkliger<br />

Spannrichtung vorgefertigte plattenförmige Elemente aus<br />

Spanstreifenholz (Material: LSL – laminated strand lumber, Spannweite:<br />

640 cm, Höhe: 98 mm) aufgesetzt. In die Brettschichtholzunterzüge<br />

sowie die Spanstreifenholzplatten wurden HBV-Schubverbinder<br />

eingeklebt, um die Schubspannungen innerhalb der späteren Verbundkonstruktion<br />

übertragen zu können. Alle HBV-Schubverbinder<br />

wurden vor Ort auf der Baustelle eingeklebt. Im Bereich der Decken<br />

sind auf den hölzernen Spanstreifenholzelementen vollflächig druckfeste<br />

Dämmplatten mit Dicken von jeweils 2,5 cm aufgelegt, wobei<br />

diese zwischen die herausstehenden HBV-Schubverbinder passgenau<br />

eingesetzt wurden. Auf der Oberseite der HBV-Schubverbinder wurde<br />

anschließend die Mattenbewehrung verlegt. In einem letzten Arbeitsschritt<br />

wurde auf der Baustelle der Beton mit einer Stärke von 10 cm<br />

aufgebracht.<br />

Bei diesem Betoniervorgang wurden auch die HBV-Schubverbinder<br />

im Bereich der hölzernen Brettschichtholzunterzüge bzw. die<br />

Kopfbolzendübel im Bereich der Stahlunterzüge mit einbetoniert, sodass<br />

hierdurch letztlich das zweiachsig gespannte Deckentragwerk<br />

generiert werden konnte. Insgesamt vier Geschossdeckenebenen mit<br />

einer Gesamtfläche von ca. 5.200 m² wurden auf diese Weise erstellt.<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 91


PANEL 5 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Ing. Thomas Neumann, SCHWENK Zement, Karlstadt<br />

neumann.thomas@schwenk.de<br />

Geb. 1973; Studium des Bauingenieurwesens an der Bauhaus-Universität Weimar; seit 2001 bei Firma SCHWENK<br />

Zement KG, als Projektleiter Forschung und Entwicklung im Zementwerk Karlstadt; seit 2009 Leiter Forschung<br />

und Entwicklung Schwenk Zement und seit 2011 Laborleiter im Zementwerk Karlstadt<br />

AUTHOR<br />

Dipl.-Ing. Eva Fritzsch, Flughafen München<br />

Geb. 1977; Studium des Bauingenieurwesens an der Bauhaus-Universität Weimar; 2005-2006 Wissenschaftliche<br />

Mitarbeiterin der Bauhaus-Universität Weimar; 2006-2007 Forschungsprojekt „Rosten auf Stahlschalungen“ bei<br />

der Schwenk Zement KG, Karlstadt; 2007-2009 Otto-Graf-Institut, MPA Stuttgart, Abt. Betontechnologie / Abt.<br />

Betonkorrosion; 2009-2012 Ingenieurbüro Schießl, Gehlen Sodeikat GmbH – Aufgabengebiet Betontechnologie; seit<br />

2012 Referentin Bestandsmanagement Ingenieurbauwerke Flugbetrieb bei der Flughafen München GmbH<br />

New findings on formwork corrosion<br />

From research to practice<br />

Neue Erkenntnisse zu Rost auf Schalung<br />

Von der Forschung zur Praxis<br />

Steel formwork/mold corrosion has long been an issue in the precast<br />

industry. After the usual demolding times of 8 to 16 hours,<br />

the molds and production tables show rust stains that be<strong>com</strong>e<br />

visible as brown, spotted discolorations on the concrete surfaces,<br />

which create a significant disturbance, particularly in areas where<br />

architectural concrete is specified. The individual contractors have<br />

to invest a lot of time and money to remove the rust stains both<br />

from the concrete surfaces and from the forms.<br />

The root cause of this recurring issue had long been unknown.<br />

The few studies undertaken in this field detected two key influential<br />

factors that make these surfaces susceptible to corrosion.<br />

On the one hand, bleeding concretes have a considerably greater<br />

corrosion potential than stable fresh concrete mixes [1, 2]. On the<br />

other hand, the <strong>com</strong>position of the pore solution in the fresh concrete<br />

influences the formation of corrosion cells. Dissolved anions,<br />

particularly chloride ions, are known to increase the likelihood of<br />

steel corrosion. In turn, the critical chloride content of the pore solution<br />

above which steel corrosion is possible depends on the concentration<br />

of hydroxide ions, and thus on the pH value. A high hydroxide<br />

ion concentration can passivate the steel. As a result, the<br />

pH value and the critical chloride content are directly proportional<br />

to each other [3]. Besides these concrete parameters, weather-related<br />

condensation effects also change the corrosion risk. In some<br />

cases, short circuits to other metals (embedded parts) or metallic<br />

Das Rosten von Stahlschalungen ist seit vielen Jahren ein Problem<br />

der Betonfertigteilindustrie. Nach den üblichen Ausschalfristen von<br />

8 bis 16 Stunden zeigen sich auf den Schalungen und Schaltischen<br />

Rostflecken, die sich als braune, fleckige Verfärbungen auf den Betonflächen<br />

niederschlagen. Vor allem in Bereichen, in denen Sichtbetonqualität<br />

gefordert wird, stellt dies eine erhebliche Beeinträchtigung<br />

dar. Die Beseitigung der Korrosionsflecken sowohl auf den<br />

Betonflächen als auch auf den Schalungen wirkt sich zeit- und kostenintensiv<br />

für die einzelnen Firmen aus.<br />

Die Ursache dieser in unregelmäßigen Abständen immer wiederkehrenden<br />

Problematik blieb lange Zeit unbekannt. Die wenigen<br />

Untersuchungen auf dem Gebiet konnten im Wesentlichen zwei Einflussgrößen<br />

für die Korrosionsneigung detektieren. Zum einen zeigen<br />

Betone, die Blutwasser absondern, ein deutlich höheres Korrosionspotenzial<br />

als stabile Frischbetongefüge [1, 2]. Zum anderen nimmt die<br />

Zusammensetzung der Porenlösung im Frischbeton Einfluss auf die<br />

Ausbildung von Korrosionselementen. Bekannt ist, dass gelöste Anionen<br />

und insbesondere Chloridionen die Wahrscheinlichkeit einer<br />

Stahlkorrosion erhöhen. Der kritische Chloridgehalt der Porenlösung,<br />

oberhalb dessen eine Stahlkorrosion stattfinden kann, hängt wiederum<br />

von der Hydroxidionenkonzentration und damit vom pH-Wert ab. Eine<br />

hohe Hydroxidionenkonzentration kann den Stahl passivieren. Somit<br />

verhalten sich pH-Wert und kritischer Chloridgehalt proportional zueinander<br />

[3]. Neben diesen betonseitigen Einflussgrößen verändern auch<br />

92 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 5<br />

accessories may also lead to corrosion.<br />

The study presented in this paper verified<br />

the known correlation between the<br />

<strong>com</strong>position of the pore solution and stability<br />

of the fresh concrete on the one hand<br />

and the likelihood of corrosion on the other.<br />

It was found that both factors need to<br />

be considered in conjunction with the presence<br />

of admixtures, particularly plasticizers.<br />

Polymers contained in plasticizers influence<br />

not only the chemistry of the pore<br />

solution but also the structure of the fresh<br />

concrete. High plasticizer amounts permanently<br />

shift the solution equilibrium, delay<br />

the hardening of the concrete and may lead<br />

to segregation of the mix in isolated cases.<br />

This segregation releases water from the<br />

fresh concrete matrix in a bleeding process,<br />

which significantly increases the risk of<br />

formwork corrosion. Delayed hardening of<br />

the concrete also leads to an increase in the<br />

likelihood of corrosion. Fresh concrete segregation<br />

can be prevented and the risk of<br />

formwork corrosion reduced dramatically<br />

by carefully selecting concrete aggregates<br />

and particle size distributions whilst being<br />

aware of critical paste contents.<br />

Surprisingly, the findings of this study<br />

also indicate a strong influence of the steel<br />

grade or steel structure. Minor changes<br />

in the <strong>com</strong>position of the steel grade under<br />

study (S235JR+AR; formerly RSt 37-<br />

2) can significantly alter the likelihood of<br />

corrosion. Whereas the formation of corrosion<br />

cells was consistently observed for<br />

various batches of sheet steel in accordance<br />

with the statistical distribution, other steel<br />

batches did not reveal signs of corrosion<br />

even under the least favorable concrete<br />

placement conditions.<br />

witterungsbedingte Kondensationseffekte das<br />

Korrosionsrisiko. Zum Teil kann auch durch<br />

den Spannungsschluss zu anderen Metallen<br />

(Einbauteilen) oder metallischen Zubehörteilen<br />

eine Korrosion auftreten.<br />

Im Rahmen dieser Untersuchung konnten<br />

die bekannten Zusammenhänge zwischen<br />

Porenlösungszusammensetzung und<br />

Betonstabilität des Frischbetons einerseits<br />

und der Korrosionswahrscheinlichkeit andererseits<br />

verifiziert werden. Es zeigt sich,<br />

dass beide Faktoren im Zusammenhang<br />

mit dem Vorhandensein von Zusatzmitteln<br />

und insbesondere mit Fließmitteln betrachtet<br />

werden müssen. Neben der chemischen<br />

Beeinflussung der Porenlösung wird insbesondere<br />

die Gefügestruktur des Frischbetons<br />

durch Fließmittelpolymere beeinflusst. Hohe<br />

Fließmitteldosierungen verschieben das Lösungsgleichgewicht<br />

nachhaltig, verzögern<br />

das Erstarren des Betons und führen in Einzelfällen<br />

zum Entmischen des Gefüges. Diese<br />

Entmischungen setzen Blutwasser im Frischbetongefüge<br />

frei, und das Risiko einer Schalungskorrosion<br />

steigt deutlich an. Auch ein<br />

verzögertes Erstarren des Betons führt zum<br />

Ansteigen der Korrosionswahrscheinlichkeit.<br />

Durch das sorgfältige Auswählen von Gesteinskörnungen<br />

und Sieblinien sowie durch<br />

Beachtung kritischer Leimgehalte können<br />

Entmischungen im Frischbetongefüge vermieden<br />

und das Risiko für eine Schalungskorrosion<br />

drastisch gesenkt werden.<br />

Überraschenderweise wird im Ergebnis<br />

der Untersuchung auch ein starker Einfluss<br />

der Stahlzusammensetzung bzw. des Stahlgefüges<br />

deutlich. Geringfügige Änderungen<br />

innerhalb der untersuchten Sorte S235JR+AR<br />

(ehemals RSt 37-2) können die Korrosionswahrscheinlichkeit<br />

drastisch verschieben.<br />

Während bei verschiedenen Chargen von<br />

Stahlblechen mit statistischer Verteilung immer<br />

wieder die Ausbildung von Korrosionselementen<br />

beobachtet werden konnte, zeigen<br />

andere Stahlchargen selbst unter pessimalen<br />

Betonierbedingungen keine Korrosion.<br />

PARTNER-<br />

LAND<br />

Indonesien<br />

Profitieren Sie von einem<br />

der größten Wachstumsmärkte<br />

der Welt!<br />

Jetzt den Puls<br />

der Zukunft fühlen.<br />

Die bauma 2013<br />

erwartet Sie.<br />

REFERENCES · LITERATUR<br />

[1] Bohlmann, E.; Boos, P.; Härdtl, R.: Rostbildung auf Stahlschalungen im Fertigteilbereich.<br />

Betonwerk + Fertigteil-Technik 72 (2006) Nr. 5, 48-58<br />

[2] Schießl, P.; Volkwein, A.; Mayer, T. F.: Korrosion von Stahlschalung in Fertigteilwerken.<br />

Betonwerk + Fertigteil-Technik 72 (2006) Nr. 5, 60-69<br />

[3] Breit, W.: Kritischer korrosionsauslösender Chloridgehalt – Sachstand und neuere<br />

Untersuchungen, VDZ<br />

Seien Sie dabei – auf der Messe<br />

der Superlative mit rund:<br />

500.000 Besuchern<br />

3.300 Ausstellern<br />

570.000 m 2 Fläche<br />

Online<br />

anmelden<br />

und sparen!<br />

Nutzen Sie Ihre Vorteile und<br />

melden Sie sich direkt online an:<br />

www.bauma.de/tickets<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 93


PANEL 5 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Prof. Dr.-Ing. Rolf Breitenbücher, Ruhr-Universität Bochum<br />

rolf.breitenbuecher@rub.de<br />

Geb. 1957; bis 1982 Studium des Bauingenieurwesens an der TU München; 1982-1983 Mitarbeiter Technisches Büro<br />

bei der Philipp Holzmann AG, NL München; 1983-1992 Wissenschaftlicher Mitarbeiter / Akad. Oberrat am Baustoffinstitut<br />

der TU München; 1989 Promotion; 1992-2002 Leiter Zentrales Baustofflabor der Philipp Holzmann AG,<br />

Frankfurt/Main und Geschäftsführer der Philipp Holzmann Bautechnik GmbH; seit 2003 Ruhr-Universität Bochum,<br />

Professor am Lehrstuhl für Baustofftechnik; Vorsitzender Normenausschuss „Betontechnik“; Vorsitzender<br />

CEN TC 104/SC 1 „Beton – Spezifikation, Eigenschaften, Produktion und Konformität“; Vorsitzender FGSV-Arbeitsausschuss<br />

„Straßenbeton“<br />

Flowable Filling concrete in practice<br />

Critical observations<br />

Vergussbeton in der Praxis<br />

Kritische Betrachtungen<br />

Specific tasks in concrete construction, e.g. supplementing concrete<br />

in thin layers, can only be realized with flowable concrete.<br />

For these purposes, special types of flowable concretes have been<br />

in use for some time. Typical applications are the filling of joints<br />

or for casting columns in sleeve foundations. The main difference<br />

between flowable filling concretes and concretes based on<br />

EN 206-1/ DIN 1045-2 is the consistency and the higher powder<br />

content. For this reason, they are subject to the control of the regulatory<br />

authorities. For the flowable filling concretes <strong>com</strong>monly in<br />

use for some time, such regulations were put together for the first<br />

time in the DAfStb code of practice on the “manufacture and use<br />

of cement-bound flowable filling concrete and mortar,” published<br />

in 2006. This code of practice was revised and published in 2011.<br />

The flowable filling concrete code of practice excludes a number<br />

of specific applications. Apart from the manufacture of structures<br />

or large structural <strong>com</strong>ponents used in underground and civil<br />

engineering works, flowable filling concrete may not be used for<br />

anchoring tensile forces and for the subsequent filling of reinforcing<br />

bars with mortar, because they are not covered by the current<br />

code of practice. In addition, flowable filling concrete may not be<br />

used as a substitute for concrete in the sense of the DAfStb code<br />

of practice on the “protection and repair of structural concrete<br />

<strong>com</strong>ponents,” but only for filling small defects, crevices and voids.<br />

Flowable filling concrete cast in thicker layers<br />

Beyond that, the maximum layer thickness of the flowable filling<br />

concrete should not exceed the size of the largest particle more<br />

than 25 fold. For a maximum particle size of 16 mm, for example,<br />

the corresponding maximum thickness would be 40 cm. This<br />

limitation was included in the code in particular as a precaution to<br />

prevent impairment of the concrete due to excessive heating of the<br />

high cementitious flowable filling concrete during hydration (loss<br />

of strength, cracking, secondary ettringite formation).<br />

In practice it would be quite desirable in spceific cases to manufacture<br />

small-sized <strong>com</strong>ponents with flowable filling concrete,<br />

whose dimensions may exceed the stated limitations, for example,<br />

for bearing plinths for bridge bearings. Relevant investigations<br />

Bestimmte Aufgaben im Betonbau, wie z.B. die Ergänzung von Beton<br />

in dünnen Schichten, lassen sich nur über extrem fließfähige Betone<br />

realisieren. Hierfür werden bereits seit längerem spezielle Vergussbetone<br />

eingesetzt. Typische Anwendungen hierfür sind das Ausfüllen<br />

von Fugen oder das Einbetonieren von Stützen in Köcherfundamente.<br />

Gegenüber Betonen nach EN 206-1/ DIN 1045-2 unterscheiden sich<br />

diese Vergussbetone insbesondere in der Konsistenz und in einem erhöhten<br />

Mehlkorngehalt. Daher bedürfen sie eigener bauaufsichtlicher<br />

Regelungen. Für die bereits seit langem gängigen Vergussbetone<br />

wurden solche Regeln erstmals in der 2006 veröffentlichten DAfStb-<br />

Richtlinie „Herstellung und Verwendung von zementgebundenem<br />

Vergussbeton und Vergussmörtel“ zusammengestellt; diese Fassung<br />

der Richtlinie wurde 2011 überarbeitet.<br />

In der Vergussbeton-Richtlinie sind bestimmte Anwendungen<br />

ausgeschlossen. Neben der Herstellung von Tragwerken oder großformatigen<br />

Bauteilen des Hoch- und Ingenieurbaus ist auch die Verwendung<br />

von Vergussbeton zur Verankerung von Zugkräften und<br />

zum nachträglichen Einmörteln von Bewehrungsstäben nicht durch<br />

die Richtlinie abgedeckt. Des Weiteren darf Vergussbeton als Betonersatz<br />

im Sinne der DAfStb-Richtlinie „Schutz und Instandsetzung<br />

von Betonbauteilen“ lediglich für das Vergießen kleinformatiger<br />

Fehlstellen, Spalten und Hohlräume verwendet werden.<br />

Vergussbeton in dickeren Schichten<br />

Darüber hinaus sollte die maximale Schichtdicke des Vergussbetons<br />

das 25-fache des verwendeten Größtkorns nicht überschreiten. Für<br />

ein Größtkorn von 16 mm ergibt sich dementsprechend eine Grenzdicke<br />

von 40 cm. Diese Begrenzung wurde insbesondere aus Vorsorge<br />

um eine Beeinträchtigung des Festbetons infolge einer zu hohen<br />

Erwärmung des zementreichen Vergussbetons während der Hydratation<br />

(Festigkeitseinbuße, Rissbildung, sekundäre Ettringitbildung)<br />

aufgenommen.<br />

In der Praxis wäre es in bestimmten Fällen durchaus zweckmäßig<br />

kleinformatige Bauteile mit Vergussbeton herzustellen, deren<br />

Abmessungen unter Umständen die angeführte Grenze überschreiten,<br />

zum Beispiel Lagersockel für Brückenlager. In einschlägigen Untersuchungen<br />

an der Ruhr-Universität Bochum zeigte sich, dass in<br />

94 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-<strong>international</strong>.<strong>com</strong>


Kongressunterlagen ← PODIUM 5<br />

at Ruhr University Bochum<br />

showed, that the temperature<br />

in members of twice the currently<br />

permitted thickness (at<br />

size range 16 mm to 80 cm),<br />

rises, indeed, during hydration<br />

to 70 K without, however,<br />

resulting in a loss of strength.<br />

Furthermore, in limiting manufacture<br />

to small-sized <strong>com</strong>ponents,<br />

cracking can be avoided<br />

through controlled heat curing.<br />

None of the investigated<br />

concretes, moreover, including<br />

some of considerable thickness<br />

(up to 80cm) and/or when exposed<br />

to high temperatures,<br />

showed any signs of secondary<br />

ettringite formation.<br />

Flowable filling concrete<br />

used for repairs<br />

Flowable filling concrete can<br />

also be used to good advantage<br />

for repairing concrete<br />

<strong>com</strong>ponents for which substitute<br />

concrete layers of greater<br />

thickness. Its use for repairing<br />

smaller voids has already been<br />

approved by the flowable filling<br />

concrete code of practice.<br />

In it, however, the limitation<br />

between voids of smaller and<br />

larger size has not been precisely<br />

defined. For the repair,<br />

a durable bond over the entire<br />

surface between the old and the<br />

new concrete is the relevant<br />

requirement made on flowable<br />

filling concrete. Here, in keeping<br />

with the classic regulations,<br />

special attention must be paid<br />

to low shrinkage and a not excessive<br />

stiffness. Accordingly,<br />

only flowable filling concretes<br />

of shrinkage class SKVB 0 and<br />

early strength class C, for with<br />

the 28-day strength is additionally<br />

limited, should be used.<br />

For flowable filling mortars<br />

<strong>com</strong>monly used only for casting<br />

thin layers, more provisions<br />

will have to be made. These<br />

will shortly be regulated in the<br />

DAfStb code of practice on the<br />

“protection and repair of structural<br />

concrete <strong>com</strong>ponents.”<br />

Bauteilen mit bis zum doppelten<br />

der derzeit zulässigen Dicke (bei<br />

GK 16 mm bis 80 cm) die Temperatur<br />

während der Hydratation<br />

zwar um bis zu 70 K ansteigen<br />

kann, dennoch zeigten sich keinerlei<br />

Festigkeitseinbußen. Darüber<br />

hinaus ist bei Begrenzung<br />

auf kleinformatige Bauteile bei<br />

einer gesteuerten thermischen<br />

Nachbehandlung auch eine Rissbildung<br />

vermeidbar. Weiterhin<br />

lieferte keiner der untersuchten<br />

Betone - auch bei sehr großen<br />

Bauteildicken (bis 80 cm) beziehungsweise<br />

bei hoher Erwärmung<br />

- Anzeichen einer sekundären<br />

Ettringitbildung.<br />

Vergussbeton für Instandsetzungsmaßnahmen<br />

Ebenso kann Vergussbeton für die<br />

Instandsetzung von Betonbauteilen,<br />

bei denen der Betonersatz<br />

über eine größere Dicke einzubringen<br />

ist, vorteilhaft eingesetzt<br />

werden. Für kleinformatige Fehlstellen<br />

ist die Anwendung über<br />

die Vergussbeton-Richtlinie bereits<br />

ermöglicht. Allerdings ist<br />

dabei die Abgrenzung zwischen<br />

klein- und großformatigen Fehlstellen<br />

nicht genauer definiert.<br />

Bei der Instandsetzung definiert<br />

der dauerhafte flächige Verbund<br />

zwischen Alt- und Neubeton<br />

die maßgebliche Anforderung<br />

an den Vergussbeton. Entsprechend<br />

den klassischen Regeln<br />

ist daher besonders auf ein geringes<br />

Schwinden und eine nicht<br />

zu hohe Steifigkeit zu achten.<br />

Dementsprechend sollten hierfür<br />

nur Vergussbetone der Schwindklasse<br />

SKVB 0 und der Frühfestigkeitsklasse<br />

C herangezogen<br />

werden, bei denen zusätzlich die<br />

28-Tage-Druckfestigkeit nach<br />

oben begrenzt wird. Für Vergussmörtel,<br />

die üblicherweise<br />

nur in dünnen Schichten eingesetzt<br />

werden, bedarf es weiterer<br />

Vorkehrungen, die in Kürze<br />

auch über die DAfStb-Richtlinie<br />

„Schutz und Instandsetzung von<br />

Betonbauteilen“ geregelt werden.<br />

02·2013 BFT INTERNATIONAL 95<br />

Wenn aus Strichen...<br />

DESIGN YOUR CONCRETE<br />

...eine Fassade wird.<br />

RECKLI GmbH<br />

Gewerkenstr. 9a · 44628 Herne · Germany<br />

Tel. +49 2323 1706-0 · Fax +49 2323 1706-50<br />

info@reckli.de · www.reckli.de<br />

The Formliner.


PANEL 5 → Proceedings<br />

AUTHOR<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. h.c. Ulf Nürnberger, Universität Stuttgart<br />

ulf.nuernberger@t-online.de<br />

Geb.1942; Studium der Metallkunde TU Clausthal; 1968-1973 wiss. Mitarbeiter an der TU Braunschweig; 1972 Promotion;<br />

Habilitation; 1974-2007 Otto-Graf-Institut an der Universität Stuttgart; 1990-2003 Leiter der Abteilung<br />

Bauchemie und Bautenschutz; 2003-2007 Leiter des Fachbereiches Erhaltung von Bauten und Anlagen und stellv.<br />

Direktor der MPA Universität Stuttgart; derzeit apl. Professor an der Universität Stuttgart und Dozent am Institut<br />

Fortbildung Bau der Architektenkammer Baden-Württemberg; seit 2007 Sachverständiger für Korrosion und Korrosionsschutz<br />

im Bauwesen<br />

Applications of hot-dip galvanized reinforcing<br />

steel in accordance with Eurocode 2<br />

Einsatzmöglichkeiten von feuerverzinktem<br />

Betonstahl nach Eurocode 2<br />

The durability of reinforced-concrete members is ensured, in terms<br />

of concrete technology, by the use of a suitable concrete <strong>com</strong>position<br />

and, in terms of their structural requirements, by the choice of<br />

appropriate concrete covers, depending on exposure classes. This is<br /&