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In den letzten Jahren intensivierten sich die Bemühungen, anisotropes Verhalten von Gesteinen in numerischen Modellen abzubilden. Für ein tiefgreifendes Verständnis dieser Prozesse sind numerische Modelle gut geeignet, da hier die Rand- und Anfangsbedingungen sehr exakt vorgegeben werden können, um das Verhalten eines pkysikalischen Systems unter vollständig kontrollierbaren Bedingungen zu studieren. Am Beispiel von Gneis wird ein numerisches Modell für die Modellierung einaxialer Druck- und Spaltzugversuche vorgestellt. Dieses nutzt den Diskreten-Element-Code 3DEC der Fa. Itasca Consulting Group, Inc. um gekoppeltes nichtlinear-anisotropes thermo-mechanisches Materialverhalten zu simulieren. In dieser Arbeit wird sowohl der Modellaufbau anhand eines GBM gezeigt, als auch ein Stoffgesetz zur Simulation eines nichtlinearen orthotropen thermischen Expansionsverhaltens entwickelt. Die dafür benötigten Modellparameter werden anhand von durchgeführten Laborversuchen kalibriert. Das entwickelte Modell wird dann angewendet, um die Modellierung einaxialer Druck- und Spaltzugversuchen für ein anisotropes Material (Gneis) durchzuführen, um das Modell zu validieren. Am Ende der Arbeit wird eine praktische Anwendung des Modells in Form eines Schneidversuchs gezeigt., In recent years, efforts have intensified to simulate the anisotropic behavior of rocks in numerical models. Numerical models are well suited for a profound understanding of these processes, since the boundary and initial conditions can be specified very precisely in order to study the behavior of a physical system under fully controllable conditions. Using the example of gneiss, a numerical model is presented for the modeling of uniaxial compression and Brazilian tensile tests. The discrete element code 3DEC from the company Itasca Consulting Group, Inc. is used to simulate coupled nonlinear- anisotropic thermo-mechanical material behavior. In this thesis the model generation is shown using Grain-Based Models and a material law for the simulation of a nonlinear orthotropic thermal expansion behavior is developed. The model parameters required for this are calibrated based on performed laboratory tests. The developed model is then applied to perform modeling of uniaxial compression and Brazilian tensile tests for an anisotropic material (gneiss) to validate the model. Lastly, a practical application of the model is shown in the form of a cutting test.

The presentation describes partial results from an industrial project in which a transmission test bench from ZF Prüfsysteme was decoupled from the foundation in terms of vibration using commercial PU foam material ('Sylomer' SR220 from Getzner). The presentation shows how this material was extensively tested by the manufacturer and characterized in numerous data sheets in order to enable the engineer to perform a simple, operating point-dependent dynamic design using clear diagrams and the classic equation for a single-mass oscillator. However, if a more complex analysis is to be carried out using the finite element method, e.g. to determine all 6 rigid body shapes and natural frequencies of the dynamically decoupled test rig and not just the purely vertical natural shape/frequency, the apparent elasticity and shear moduli specified in the manufacturer's data sheets must be converted into true values for the corresponding operating points, which can then be used in a linear FE calculation. For this purpose, FEM models of the elastomer test specimens are generated for different shape factors. The conversion of the apparent to the true characteristic values is then carried out using the optimizer available in the PTC software “Creo Simulate” in a so-called 'feasibility study' and the results are discussed. It can be seen that the true moduli of elasticity and transverse strain coefficients are only slightly or no longer dependent on the form factor. Depending on the density of the PU foam, the transverse strain coefficient is also significantly lower than 0.5. The true shear modulus is practically identical to the measured shear modulus, as a pure biaxial stress and strain state occurs in the shear specimens, in which strain restraints due to transverse strain plays no role - quite unlike in the specimens loaded in the normal (compression) direction, in which triaxial compression stress states occur due to transverse strain restraints. Finally, the true material prop, Der Vortrag beschreibt Teilergebnisse aus einem industriellen Projekt, in dem ein Getriebeprüfstand der ZF Prüfsysteme schwingungstechnisch über kommerzielles PU- Schaummaterial („Sylomer“ SR220 der Firma Getzner) vom Fundament abgekoppelt wurde. Der Vortrag stellt dar, wie dieser Werkstoff vom Hersteller umfangreich getestet und in zahlreichen Datenblättern charakterisiert wurde, um dem Ingenieur schließlich eine einfache, betriebspunktabhängige dynamische Auslegung mittels übersichtlicher Diagramme und der klassischen Gleichung für einen Einmassenschwinger zu ermöglichen. Soll jedoch eine aufwendigere Analyse mittels der Methode der Finiten Elemente durchgeführt werden, z.B. um alle 6 Starrkörperformen und Eigenfrequenzen des dynamisch abgekoppelten Prüfstandes zu bestimmen und nicht nur die rein vertikale Eigenform/Eigenfrequenz, müssen die in den Herstellerdatenblättern angegeben formzahlabhängigen scheinbaren Elastizitäts- und Schubmoduli in wahre Werte für die entsprechenden Betriebspunkte umgerechnet werden, die dann in einer linearen FE-Rechnung verwendet werden können. Dafür werden FEM-Modelle der Elastomer-Probekörper für verschiedene Formfaktoren erzeugt. Die Umrechnung der scheinbaren in die wahren Kennwerte wird anschließend mittels des in der PTC-Software „Creo Simulate“ vorhandenen Optimierers in einer sogenannten „Machbarkeitsstudie“ durchgeführt und die Ergebnisse diskutiert. Es zeigt sich, dass die wahren E-Moduli und Querdehnzahlen nur noch gering bzw. nicht mehr vom Formfaktor abhängen. Je nach Dichte des PU-Schaums stellt sich auch eine Querdehnzahl von deutlich kleiner als 0,5 ein. Der wahre Schubmodul ist praktisch identisch wie der gemessene Schubmodul, da in den Schubproben ein reiner zweiachsiger Spannungs- und Dehnungszustand auftritt, in dem Dehnungsbehinderung durch Querdehnung keine Rolle spielt – ganz anders als in den in Normalenrichtung (Druck-) belasteten Proben, in denen durch die Querdehnungs- behinderung dreiachsige Spannungszust

Während der Große Galgenteich eine der ältesten Stauanlagen in Sachsen ist, ist die Talsperre Altenberg die jüngste Trinkwassertalsperre des Freistaates. Gemeinsam bilden sie ein Talsperrensystem und versorgen zusammen mit dem Wasserwerk Altenberg 22 Gemeinden im Osterzgebirge mit Trinkwasser. Altenberg ist ein beliebtes Ausflugsziel, auch wenn die beiden Talsperren der Trinkwasserversorgung dienen und weder Baden noch Wassersport erlaubt sind. Bitte beachten und befolgen Sie die Hinweisschilder im Einzugsgebiet des Talsperrensystems. Viele Wanderwege verbinden die Talsperren Altenberg und Großer Galgenteich. Auch der 285 Kilometer lange Kammweg Erzgebirge führt am Talsperrensystem vorbei. Im Winter werden hier Loipen gespurt. Redaktionsschluss: 08.05.2024

Das Dresdner Brückenbausymposium fand 2024 zum mittlerweile 33. Mal statt. Mit einer konstant vierstelligen Teilnehmerzahl ist es die etablierteste Tagung rund um den Brückenbau in Deutschland. Die 13 Vorträge waren thematisch bei Neubau und Bestand, Rückbau, Historie und Richtlinienarbeit angesiedelt. Der Tagungsband enthält zudem vier Zusatzbeiträge.:Dirk Hilbert, Oberbürgermeister der Landeshauptstadt Dresden: Spannende Herausforderungen Dipl.-Ing. (FH) IWE Karsten Eins, Dipl.-Ing. Stefan Burgard, Franziska Ducklaus, M. A.: Ersatzneubau Strombrückenzug Magdeburg Prof. Dr.-Ing. Colin Caprani: Australian bridge loadings and bridge assessment strategies (Übersetzung: Dr.-Ing. Silke Scheerer: Brückenbelastungen und Strategien zur Brückenbewertung in Australien) Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jürgen Feix, Dipl.-Ing. Christoph Waltl, Dipl.-Ing. Dr. Matthias Egger, Dipl.-Ing. Julian Konzilia, Dipl.-Ing. Jonas Wachter, Dipl.-Ing.(FH) Norbert Plattner: Großflächige Verstärkung einer Talbrücke mit Carbonbeton Dipl.-Ing. Tibor Sipos, Dipl. Bauing. ETH, Dr. sc. techn. Luc Trausch: Ersatz der Überführung Bederstrasse beim Bahnhof Enge in Zürich Prof. Dr.-Ing. Richard Stroetmann, Dipl.-Ing. Dipl.-Kffr. Sandra Christein, Dipl.-Ing. Steffen Oertel M. Sc., Dipl.-Ing. Alexander Fuchs M. Sc., Dipl.-Ing. Matthias Schönberg: Chemnitzer Viadukt – technische Instandsetzung und Verstärkung eines Denkmals Dipl.-Ing. Christian Rüters, Dipl.-Ing. (FH) Jörn Plate: Korrosionsschutz im Stahlbrückenbau – stehendes Wasser auf Beschichtungen Dipl.-Ing. Dr. techn. Franz Forstlechner: Anti-Aging-Maßnahmen für Eisenbahnbrücken aus Stahl Dr.-Ing. Gerhard Setzpfandt: Die Firma Liebold & Co. aus Langebrück bei Dresden und die Bau- und Nutzungsgeschichte der Syratalbrücke in Plauen Dipl.-Ing. Tobias Mansperger: Das Bauwerk 399c – innovativ und nachhaltig Dr. Joan Hee Roldsgaard, Dr. Claus Pedersen, Prof. Dr. Alan O‘Connor, M.Eng. Christian von Scholten, M.Eng. Alex Hansen: Leitfaden zur zuverlässigkeitsbasierten

Die vorliegende Publikation des Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG) soll einen Beitrag zur Entwicklung einer nachhaltigen Bauweise zur Entwässerung von Sportplätzen leisten, die einen möglichst weitgehenden Erhalt der Flächendurchlässigkeit gewährleistet. Zu diesem Zweck wurden durch das LfULG im Rahmen eines Forschungs- und Entwicklungsprojektes nachhaltige, extensive Bauweisen entwickelt und getestet. Die Publikation enthält eine umsetzungsreife technische Beschreibung dieser Bauweisen mit Hinweisen zu Planung und Bau. Redaktionsschluss: 02.08.2022

PtSe2 is one of the most promising materials for the next generation of piezoresistive sensors. However, the large-scale synthesis of homogeneous thin films with reproducible electromechanical properties is challenging due to polycrystallinity. It is shown that stacking phases other than the 1T phase become thermodynamically available at elevated temperatures that are common during synthesis. It is shown that these phases can make up a significant fraction in a polycrystalline thin film and discuss methods to characterize them, including their Seebeck coefficients. Lastly, their gauge factors, which vary strongly and heavily impact the performance of a nanoelectromechanical device are estimated.

Der Digitale Zwilling Brücke unterstützt den Übergang von einer bisher reaktiven Erhaltung zu einem prädiktiven Lebenszyklusmanagement von Brücken. Damit wird das übergeordnete Ziel verfolgt, eine optimierte Unterstützung der Bauwerksbetreibenden bei der Gewährleistung der Sicherheit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit zu leisten. Der digitale Zwilling eines Ingenieurbauwerks kann als ein digitales Abbild eines realen Bauwerks verstanden werden und spiegelt sämtliche Eigenschaften und sein Verhalten anhand verschiedener Modelle über dessen gesamten Lebenszyklus hinweg. Der digitale Zwilling aktualisiert sich kontinuierlich, um den aktuellen Status des realen Bauwerks sowie die daraus ableitbaren Prognosen möglichst zeitnah darzustellen. Zu diesem Zweck greift er auf große Datenmengen zurück, die u. a. am realen Bauwerk, dem Reallabor, gesammelt werden. Die Umsetzung des digitalen Zwillings für Brückenbauwerke ist aktuell Forschungsgegenstand, die Entwicklung einer Gesamtkonzeption für den Digitalen Zwilling Brücke und einzelner Komponenten steht aktuell im Fokus der BASt-Forschung. Hierbei sind die Anwendung von virtueller und erweiterter Realität in der Bauwerksprüfung, die KI-basierte (teil-)automatisierte Ableitung von Bestandsmodellen, und der Einsatz von KI-Verfahren zur Erkennung von Anomalien Beispiele für die Umsetzung einzelner Komponenten. Ein möglicher Einsatz des digitalen Zwillings kann über verschiedene Anwendungsfälle erfolgen, neben dem Themenbereich Erhaltungsplanung und -durchführung“ sind die Themenbereiche „Betriebsprozesse“ sowie „Strategisches Lebenszyklusmanagement“ von Relevanz. Für den Themenbereich „Erhaltungsplanung und -durchführung“ sind u. a. die Anwendungsfälle „Schadensanalyse“ und „Intervallbezogene Zustandserfassung“ von Bedeutung.

Die Veröffentlichung fasst die Ergebnisse der Pilotstudie zur Stärkung der kommunalen Fachkompetenz für eine naturnähere Gewässerunterhaltung zusammen. Es zeigte sich eine hohe Bereitschaft der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der kommunalen Verwaltung, eine naturnahe Gewässerunterhaltung umzusetzen. Durch die kontinuierliche Zusammenarbeit mit dem Regionalkoordinator vom Deutschen Verband für Landschaftspflege und einem kompetenten Ingenieurbüro konnten interkommunale Netzwerkstrukturen geschaffen werden. Problematisch sind unzureichende Finanz- und Personalkapazitäten, die geringe Priorität der Gewässerunterhaltung bei den kommunalen Gesamtaufgaben sowie teilweise fehlende Akzeptanz bei Anliegern für naturnahe Unterhaltungsmaßnahmen. Die Veröffentlichung richtet sich an kommunale sowie freistaatliche Entscheidungsträger. Sie soll als Gedankenanstoß für erforderliche Veränderungsprozesse bei der zukünftigen Organisation und fachlich-inhaltlichen Ausgestaltung der Gewässerunterhaltung verstanden werden. Redaktionsschluss: 23.03.2023

Der alternde Bauwerksbestand macht im Brückenbau seit einigen Jahren zunehmend Probleme, da die abzutragenden Verkehrslasten stetig steigen und laut Verkehrsprognosen weitere Streckenausbauten zwingend erforderlich werden. Dies führt häufig dazu, dass gerade Brücken aus den 1960er Jahren durch Neubauten ersetzt werden müssen. Da der Verkehr möglichst wenig eingeschränkt werden soll, erfolgt der Rück- und Ersatzneubau Zug um Zug. Während der Rückbau bisher oft als „Baufeldfreimachung“ aufgefasst wurde, ist dieser insbesondere bei größeren Talbrücken eine klassische Ingenieuraufgabe mit den spezifischen Fragestellungen der Planung im Bestand! Der Rückbau der Bestandsbrücken erfolgt nach wie vor ohne speziell hierfür abgestimmtes Regelwerk. Die beteiligten Bauherren, Planer und Ausführende gehen dabei Risiken ein, die es in Zukunft zu verringern gilt. Nachdem in vielen Tagungen und Gesprächen Regelungen zum Rückbau gefordert wurden, ist nun aus den Erfahrungen beim Entwurf, der Ausführungsstatik und der statisch-konstruktiven Prüfung beim Rückbau ein bislang unveröffentlichter erster Entwurf zur Regelung des Rückbaus von Brücken entstanden, dessen Inhalt und Bearbeitungsstand hier wiedergegeben ist.

Dem Unterhalt unserer Brückeninfrastruktur kommt seit jeher eine große Bedeutung zu, um die sichere Nutzung und den Werterhalt der Bauwerke sicherzustellen. Die Bedeutung des Unterhalts hat im vergangenen Jahrhundert mit der raschen Entwicklung der Verkehrsnetze deutlich zugenommen und beansprucht heute, im Vergleich zum Bau von neuen Brücken, einen wesentlich größeren Teil der aufgewendeten Mittel. Neue Streckenabschnitte werden nur selten realisiert und entsprechende Projekte stehen aufgrund der begrenzten Flächenressourcen und den Auswirkungen auf die Umwelt und die Gesellschaft unter einem enormen politischen Druck.

Herbert Schambeck war von 1966 bis 1990 Direktor der Brückenbauabteilung im Technischen Büro der Hauptabteilung der Firma Dyckerhoff & Widmann in München. In Zusammenarbeit mit Ulrich Finsterwalder, dem genialen Chefkonstrukteur der Firma, gelang es ihm, in Deutschland und weltweit zahlreiche wichtige und gestalterisch anspruchsvolle Spannbetonbrücken zu realisieren, Bild 1. Er war ein leidenschaftlicher Brückenbauer und hat dabei im Gegensatz zu den meisten seiner Kollegen auf die Gestaltung seiner Bauwerke großen Wert gelegt.

Beim Dresdner Brückenbausymposium im März 2019 wurde über den Entwurf und die Planung der Brücken über die Lafnitz und den Lahnbach mit dem Brückenklappverfahren berichtet. Der erste Klappvorgang erfolgte allerdings erst im September 2019. Deshalb wird in diesem Beitrag kurz auf die Erfahrungen bei der Erstanwendung des Brückenklappverfahrens, die zur Entwicklung des LT-Brückenbauverfahrens führten, eingegangen.

Brücken stellen neben der Fahrbahn einen der wesentlichen Teile der Straßeninfrastruktur dar. Sie sollen über eine sehr lange Dauer ihre Nutzungsbarkeit ohne Einschränkung erfüllen. Die normative Nutzungsdauer von Brücken beträgt bauartbedingt zwischen 70 und 130 Jahren und ist damit im Vergleich zur Fahrbahn und anderen Infrastrukturobjekten bedeutend länger. Es handelt sich demzufolge um sehr nachhaltige Objekte. Damit eine lange Nutzungsdauer sicher erreicht werden kann, bedarf es einer langfristig orientierten Erhaltungsplanung auf Grundlage eines zielgerichteten und konsequenten Erhaltungsmanagements. Nur so lassen sich der gute Zustand und die Verfügbarkeit aller Brücken im Straßennetz dauerhaft und wirtschaftlich bewahren.

Was mag es mit der Bezeichnung X-Brücke wohl auf sich haben? Mit diesem ungenormten Begriff wurden in der Vergangenheit Bauwerke bezeichnet, auf denen sich verschiedene Verkehrsverbindungen über einem Hindernis niveaugleich kreuzten. Da diese Verkehrskreuzungen in der Draufsicht meist einer X-Form entsprechen, wurde dieser Begriff für diese Besonderheit im Brückenbau verwendet. Ein bekanntes Beispiel dafür ist die X-Pont in Le Mans über den Fluss Sarthe aus dem Jahre 1896 in Frankreich, auf der sich zwei Straßenbahnlinien X-förmig kreuzen. Diese Brücke wurde, das Datum ist dem Autor nicht bekannt, zerstört. Nicht zerstört, und immer noch zu bewundern, ist eine prinzipiell ähnliche Brücke im Zuge der Staatstraße 132 in Zittau. Hier kreuzen sich X-förmig zwei unterschiedliche Verkehrsarten und zwar eine Straßen- und Gehwegverbindung mit der Eisenbahnstrecke der Zittauer Schmalspurbahn einschließlich der dazu erforderlichen Brückenkonstruktionen niveaugleich mitten über dem Fluss Mandau.

Mit Einführung der Regelungen und Richtlinien für die Bemessung von Ingenieurbauten (BEMIng) speziell zur Berechnung und Bemessung von Betonbrücken (Teil 1, Abschnitt 2) wird sich der Straßenbrückenbau in Spannbetonbauweise verändern. Erstmals seit dem Jahr 1999 ist dann wieder die Anordnung interner Spannglieder in den Stegen von Kastenträgern zugelassen und wird wieder der Einsatz einer Quervorspannung für breite Fahrbahnplatten empfohlen. Bei der Nachrechnung von Brücken hat sich in der Vergangenheit gezeigt, dass insbesondere die quervorgespannten Überbauten die geringsten Nachweisprobleme in der Fahrbahnplatte mit sich bringen.

Wetterfester Baustahl zeichnet sich im Vergleich zu unlegiertem Baustahl durch einen höheren Widerstand gegen atmosphärische Korrosion aus. Bei gleichen mechanischen Werkstoffeigenschaften ermöglicht der unbeschichtete Einsatz des wetterfesten Baustahls aufgrund der korrosionshemmenden Deckschicht wesentliche ökologische und wirtschaftliche Vorteile gegenüber unlegiertem Baustahl mit einer zusätzlichen Korrosionsschutzbeschichtung. Gleichwohl sind für den dauerhaften Einsatz neben geeigneten Umgebungsbedingungen vor allem korrosionsschutzgerechte Konstruktionsregeln zu beachten, die auf Basis neuer Forschungserkenntnisse zu einer Aktualisierung der DASt-Richt linie 007 geführt haben.

Die Theodor-Heuss-Brücke in Düsseldorf ist die älteste Schrägseilbrücke Deutschlands. Seit ihrer Fertigstellung 1957 ist die Verkehrsbelastung stetig gestiegen. Wie bei vielen anderen Brücken mit orthotropen Fahrbahnplatten führte dies mit der Zeit zu Schäden. Aufgrund von Ermüdungsdefiziten, die eine Nachrechnung der Brücke zeigt, wurde ein Monitoringsystem aus über 80 Sensoren am Bauwerk installiert und über ein Jahr betrieben. Der Beitrag zeigt die Entwicklung des Monitoringkonzepts, seine Umsetzung und die Auswertung als Grundlage einer messdatenbasierten Lebensdauerprognose. Die Messdaten ermöglichen eine genauere Prognose der Restlebensdauer. Grundlage der Auswertungen ist ein messtechnisch validiertes numerisches Berechnungsmodell. Durch Verknüpfung der Messdaten mit den numerischen Berechnungen und historischen Verkehrszählungen werden Belastungshistorien und Ermüdungsschädigungen abgeleitet. Zudem leiten sich aus dem Monitoring weitere Erkenntnisse zum Tragverhalten ab, wie die temperaturabhängige mittragende Wirkung der Fahrbahn im Winter oder der dominierende Einfluss von Achslasten anstelle von Gesamtgewichten der Fahrzeuge. Die Auswertungen zeigen, dass für die meisten Tragelemente und Anschlüsse eine deutliche Verbesserung gegenüber der rechnerischen Prognose erreicht werden kann. Das Monitoring ist ein Baustein zum Erhalt historischer Bauwerke und erhöht die Genauigkeit in der Bewertung der Tragwerke.

Aufgrund rechnerischer Defizite werden aktuell in Deutschland zahlreiche Brückenbauwerke durch Neubauten ersetzt. Bevor der Neubau errichtet werden kann, muss das bestehende Brückenbauwerk rückgebaut werden. Häufig liegen im Zuge der Rückbauplanung jedoch keine aktuellen Bestands- und Zustandsinformationen vor, die Planung erfolgt entsprechend anhand von Bestandsplänen und Annahmen zum tatsächlichen Bauwerkszustand. Eine deutlich realitätsnähere, und damit im Allgemeinen sichere, Bewertung ist mithilfe von Bestandsuntersuchungen möglich. Im Rahmen eines Forschungsprojektes sollen am Beispiel einer typischen Spannbetonbrücke der 1960er Jahre umfangreiche Bestandsuntersuchungen durchgeführt, wissenschaftlich ausgewertet und im Hinblick auf die Optimierung von Bestands- und insbesondere Rückbauplanungen bewertet werden. Dabei werden drei wesentliche Aspekte beleuchtet: die Erstellung von geeigneten Bestandsmodellen, die Ermittlung der Betoneigenschaften für die rechnerische Bewertung und die Beurteilung der nachträglichen Verankerung von Spanngliedern. Im Rahmen des Tagungsbeitrags sollen die durchgeführten Untersuchungen und vorliegenden Zwischenergebnisse präsentiert werden.

We theoretically and experimentally investigate the impact of pore space structure, wettability, and surface roughness on the displacement front, trapping, and sweeping efficiency at low capillary numbers. The microstructure of (i) 2D geologically-realistic media (2D natural sand and sandstone), (ii) a topological 3D-2D-transformation (2D sand analog), and (iii) geometrically representative media (Delaunay Triangulation) were studied over a wide range of wettability from water-wet to oil-wet systems provided by using various fluid-pairs. We observed the transition (compact to fractal) in the displacement front caused by local instabilities identified by Cieplak and Robbins. The trapping efficiency of 2D natural microstructures showed a non-monotonous dependency on wettability, whereas a crossover from no trapping to maximal trapping was observed in 2D patterns of circular grains. For the first time, we compared identical experimental microstructures with simulation, capturing the key elements of the invasion process. We demonstrated that corner flows occur particularly in low-porosity media, where the smaller grain-grain distance hindered the corner-flow bridging. These insights could improve the CO2 geological storage and Enhanced Oil Recovery processes.

Aufgrund der Altersstruktur der Brücken in Deutschland und des überproportional steigenden Schwerlastverkehrs werden umfängliche Erhaltungsmaßnahmen zur Aufrechterhaltung des Infrastrukturnetzes erforderlich. Zur Dynamisierung der Erhaltungsstrategie werden vermehrt kontinuierliche Bauwerksmessungen zur Überwachung und Beurteilung des Bauwerkszustands eingesetzt. Weiterentwicklungen in der Leistungsfähigkeit hochauflösender faseroptischer Sensoren bieten neue messtechnische Möglichkeiten für die großflächige (permanente) Bauwerksüberwachung. Der Beitrag beleuchtet die Potentiale hochauflösender faseroptischer Sensoren zur Zustandsüberwachung von Bestandsbrücken. In einem Pilotprojekt an einer spannungsrisskorrosionsgefährdeten Spannbetonbrücke wurden bzw. werden derzeit faseroptische Sensoren für eine permanente Überwachung installiert und sukzessive in Betrieb genommen. Die Einsatzmöglichkeiten als Dauermonitoringsystem werden anhand der bisherigen Erfahrungen und Ergebnisse demonstriert.

Im vorgestellten Beitrag wird der Einfluss von Erschütterungen auf den jungen Beton systematisch und anhand von realistischen Versuchen an Kleinkörpern aus unbewehrtem und bewehrtem Beton behandelt. Die kontrollierte dynamische Anregung erfolgt künstlich mit dem AIT-Schwingungsgenerator. Die Proben (zwei verschiedene Betonsorten: „Standard-Brückenbeton“ B3-C30/37 und „Randbalkenbeton“ B7-C25/30) werden während der Erhärtungsphase systematisch mit harmonischen als auch mit realen verkehrsinduzierten Brückenschwingungsverläufen beaufschlagt. Variiert werden Intensitäten und Frequenzgehalt sowie Signalform. Im Anschluss werden die Materialparameter bestimmt und mit ruhend gelagerten Referenzköpern verglichen. Erste Ergebnisse zeigen, dass die mechanischen Eigenschaften Druckfestigkeit und E-Modul wenig oder nur gering beeinflusst werden. Dauerhaftigkeitstests und Untersuchungen am Mikrogefüge dienen dazu, Fehler, Risse und Veränderungen im Gefüge zu identifizieren und werden im laufenden Forschungsprojekt noch weiter durchgeführt. Auswirkungen auf den Verbund zwischen Beton und Bewehrung werden durch Auszugversuche analysiert. Bei diesen Versuchen wurden bei größeren Relativbewegungen zwischen Beton und Bewehrungsstab Abnahmen der mittleren Verbundfestigkeit beobachtet. Bei geringeren Relativverschiebungen (Amplituden von ca. 0,14 mm bei Dauerverkehr) konnte die Verbundfestigkeit hingegen sogar gesteigert werden.

Die Durchstrahlungsprüfung ist in der klassischen Materialprüfung aus guten Gründen seit Jahrzehnten etabliert, bietet sie doch als einziges zerstörungsfreies Verfahren die Möglichkeit einer direkten Bildgebung des Innern von Schweißnähten, Guss- und Werkstücken. In der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen (ZfPBau) wird das Verfahren bislang nicht systematisch angewandt, obwohl sich dank Weiterentwicklungen insbesondere im Bereich der digitalen, mobilen Radiographie viele praktische Einsatzmöglichkeiten anbieten. Qualitätssicherung im Neubau, Schadensbewertung im Bestand oder die noninvasive Untersuchung von Spannbeton und Denkmalschutzbauten – die Palette ist breit gefächert. Mit der Radiographie ist eine eindeutige Abbildung, Vermessung und Identifikation von Einbauteilen, Bewehrungs- und Spannstahl möglich. Die zielführende Untersuchung von Rissen im Beton oder Restquerschnitten korrosiver Bewehrung ist ebenfalls denkbar und kann Stoff zukünftiger Forschungsarbeiten sein. Der Beitrag soll anhand von aktuellsten Praxisbeispielen das künftige Potential und auch die Anwendungsgrenzen des Verfahrens in der Praxis der ZfPBau demonstrieren.

Aufgrund der Möglichkeit, kontinuierlich Dehnungen messen zu können, bieten verteilte faseroptische Sensoren (DFOS) sowohl im Neubau als auch im Bestand enormes Potential im Bereich des Bauwerksmonitorings. Im Beitrag werden Belastungsversuche an einem alten Brückenträger des Typs BT 500 N bis an den Grenzzustand der Tragfähigkeit vorgestellt. Die mittels DFOS gemessenen Bauteildehnungen und ermittelten Rissbreiten werden mit einer photogrammetrischen Messung (DIC) verglichen. Die Potentiale beider Messtechniken werden bei kleinen und großen Dehnungsniveaus gegenübergestellt. Aufgrund der erreichbaren Messlänge von bis zu 100 m und der hohen Ortsauflösung erweisen sich DFOS als prädestiniert für das Monitoring von Bauwerken. Existierende Herausforderungen im Bereich großer Dehnungen und Rissbreiten werden diskutiert.

Im Zuge der Umverlegung einer Güterzugstrecke wurde der Ems-Jade-Kanal durch einen dreifeldrigen, integralen Stahlverbundrahmen überführt, an dem durch ein installiertes Dauermonitoring die Entwicklung der Zwangsschnittgrößen und der einsetzenden Rissbildung beurteilt werden soll. Zur Dehnungsmessung am Bauwerk wurden sowohl Dehnungsmessstreifen (DMS) als auch faseroptische Sensoren (DFOS, distributed fibre optic sensors) im bzw. am Bauwerk appliziert. Die aus dieser Kombination der unterschiedlichen Dehnungssensorik gewonnenen Zustandsgrößen werden in der folgenden Abhandlung verglichen und bewertet.

Mit Ende des 2. Weltkrieges waren weite Teile Deutschlands und der Industriegebiete zerstört. Nach einer Phase von Reparaturen und Erweiterungen wurden viele Betriebe auf dem Gebiet der Bundesrepublik und der DDR in den 1960er und 1970er Jahren neu errichtet oder umfassend modernisiert. Die in dieser Zeit entstandenen Industriebauten sind mittlerweile mehr als 50 Jahre in Betrieb und die rechnerisch ermittelten Lebensdauern sind oftmals überschritten. Neben einer verlängerten Nutzung der Anlagen wurden diese vielfach erweitert, neugestaltet und müssen oft höhere Produktionsbelastungen ertragen, als während der Errichtungsphase ermessen wurde. Demzufolge ergeben sich für die Erneuerung von alten Bestandsbauten und deren Kranbahnen hier im Besonderen völlig andere Randbedingungen als beim Neubau „auf der grünen Wiese“. Am Beispiel einer sehr komplexen Umbaumaßnahme zur Erneuerung einer Kranbahn im industriellen Bestand eines Hüttenbetriebes soll die Herangehensweise bei der Umsetzung einer solchen Aufgabenstellung, beginnend bei der Verfassung der Aufgabenstellung über mögliche Variantenstudien, materialtechnische Untersuchungen der Altbestandskonstruktion bis hin zur Fertigung und Montage dargestellt werden.

Im Zusammenhang mit Sanierungsmaßnahmen an bestehenden Brückentragwerken muss auch der Zustand ihrer Lager bewertet werden. Im Falle historischer Brückenlagertechnik bleiben hierbei oft Fragen unbeantwortet, zum Beispiel zu den Möglichkeiten einer zerstörungsfreien Beurteilung des Lagerwerkstoffs. Am Beispiel des ab etwa 1880 zunehmend für Lager verwendeten Werkstoffs Stahlguss – früher zumeist Stahlformguss – verfolgt der Beitrag den Ansatz, die mittels Spektralanalyse ermittelte Werkstoffrezeptur als Ausgangspunkt für zentrale Aussagen zur Werkstofffestigkeit zu nutzen. Der Artikel erläutert die Methodik, diskutiert Ergebnisse des Vorgehens und zeigt eine interessante Option für eine quasi zerstörungsfreie Werkstoffuntersuchung auf.

Im vorliegenden Bericht wurde untersucht, wie Spanndrahtbrüche in einem Brückenträger sowohl mittels Schallemissionsanalyse (SEA) als auch mit (eingebetteter) verteilter faseroptischer akustischer Sensorik (DAS) zu erkennen sind. Die Ergebnisse zeigen, dass die Bruchsignale anhand beider Messverfahren detektiert werden können. Die jeweils detektierten Drahtbrüche werden miteinander verglichen. Durch eine Gegenüberstellung werden SEA und DAS detailliert dargestellt.

Im Sommer 2022 fand die alljährliche Brückenbauexkursion des Instituts für Massivbau der TU Dresden statt. Zusammen mit Prof. Steffen Marx und drei wissenschaftlichen Mitarbeitern nahmen 22 Studierende des Bauingenieurwesen an der elftägigen Exkursion quer durch Frankreich teil. Die knapp 3500 km lange Route führte uns von Dresden über Paris bis an das Mittelmeer und zurück über die französischen Alpen nach Deutschland. Während der elftägigen Exkursion besichtigten wir zahlreiche Brücken sowohl im Bestand als auch im Bau. Moderne und historische Meisterwerke der Ingenieurbaukunst lagen auf unserer Route, wie z. B. der Viaduc de Millau oder der etwa 2000 Jahre alte Pont du Gard. Start der Exkursion war im August während der Semesterferien.

Über 60 % der Aufträge der Bauindustrie werden heute im Bestand umgesetzt. Bei Umbauten oder Aufstockungen stellt sich für den Tragwerksplaner dabei wiederkehrend die Frage nach der Tragsicherheit der Baukonstruktionen für die aktuellen Lastansätze. Besondere Herausforderungen sind historische Bauwerke, die auf der Grundlage traditioneller, baumeisterlicher Erfahrungen mit zeitgenössisch verfügbaren Materialien errichtet worden sind. Sie lassen sich mangels zuverlässiger Daten über die Baustoffe und den Lastabtrag nur selten rechnerisch zutreffend beurteilen. Dieser Beitrag soll zurückblicken auf die vergangenen 15 Jahre, in denen wir über 180 Decken in fast 60 Bauwerken durch Belastungsversuche getestet haben. Dabei möchten wir von unseren Erfahrungen berichten, Besonderheiten herausheben und grundsätzlich das Potential sowie die Grenzen der experimentellen Tragsicherheitsanalyse bewerten.

Das 1911–1914 errichtete Neue Königliche Polizeipräsidium am Hohenzollernplatz wurde 1944 teilweise zerstört, wiederaufgebaut und über die fast 110-jährige Lebensdauer immer wieder verändert. Im Zuge der geplanten Revitalisierung des heutigen Kulturdenkmals sind unter anderem Eingriffe in die bestehende Tragkonstruktion vorgesehen, welche zu Änderungen der statischen Systeme sowie des Lastabtrags und der Lastweitergabe führen. In diesem Beitrag werden die Aspekte der systematischen Strukturanalyse am Objekt für eine experimentelle Tragwerksbeurteilung erläutert. Durch Voruntersuchungen mithilfe verschiedener Prüfverfahren wurden Deckentypen, deren Spannrichtungen, Aufbauten und deren Verteilung innerhalb des Gebäudes festgestellt. Anschließend wurden, unter Betrachtung der Schnittgrößenänderung aus den geplanten Eingriffen in die bestehende Deckensysteme, experimentelle Tragsicherheitsbewertungen durchgeführt.

Die ASFiNAG unterhält mehr als 5.000 Brückenobjekte im Straßennetz. Die meisten von ihnen wurden in Stahlbeton- oder Spannbetonbauweise errichtet und insbesondere die Stützen sind hohen Belastungen durch Chlorid ausgesetzt. Dies führt langfristig zu einer Verringerung der Dauerhaftigkeit und Instandsetzungen sind daher erforderlich. Eine genaue Ermittlung der Depassivierung und ein Prognosemodell sind bei Chloridbelastung besonders wichtig für eine kosteneffiziente Erhaltung. Die neue Methode LA-ICP-MS (Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) ermöglicht exaktere Ergebnisse als die traditionelle Chloridbestimmung mittels Titration. Die Vorteile der beiden Methoden werden im Beitrag diskutiert und die Ergebnisse verglichen. Es wird gezeigt, dass die LA-ICP-MS-Methode zuverlässigere Ergebnisse liefert und durch die hohe Ortsauflösung der Chloridprofile sowie die genaue Bestimmung des Chloridgehalts noch nicht dagewesene Möglichkeiten für eine exakte Beurteilung und Prognose eröffnet.

Die Mangfallbrücke Rosenheim steht kurz vor der Verkehrsfreigabe. Im September 2023 kann der Verkehr über die B 15n zwischen der A 8 und dem Gewerbegebiet Aicherpark in Rosenheim rollen und die Innenstadt wird entlastet. In einem nächsten Bauabschnitt steht dann noch die Verlängerung bis zur bestehenden B 15 nördlich von Rosenheim an. Die Bauausführung zur Querung der Mangfall und des Mangfallkanals hat einige Besonderheiten mit sich gebracht, da der Rosenheimer Baugrund durch sehr mächtige Beckenablagerungen – bestehend aus sogenannten Seetonen, Tonen, Schluffen und Seesanden - gekennzeichnet ist und aufgrund seiner Setzungsanfälligkeit nicht nur für die Planung eine wesentliche Randbedingung darstellt. Die neue Mangfallbrücke erfüllt mit ihrem weichen seilverspannten System die durch den setzungsempfindlichen Baugrund gestellten Anforderungen und fügt sich als schlankes und transparentes Bauwerk mit Zurückhaltung in das landschaftliche und städtebauliche Umfeld ein.

Die digitalen Methoden und Arbeitsweisen verändern sukzessive unser berufliches Umfeld. Besonders die Arbeitsmethode BIM (Building Information Modeling) sowie die Digitalisierung der Datenerfassung und -auswertung in Bauprojekten, stellen besonders interessante Aspekte dar. Von der mittlerweile standardmäßigen BIM-Planung, bis hin zur aktuell noch relativ neuen Anwendung von BIM in der Bauausführung. Diese Entwicklung zeichnen wir im folgenden Beitrag am konkreten Projekt nach – und setzen dabei einen besonderen Fokus auf die aktuell noch wenig erprobte Anwendung der BIM-basierten Datenerfassung und -auswertung während der Bauausführung.

Die Schädigung der Verkehrsinfrastruktur wird zu einem großen Teil durch chloridinduzierte Korrosion verursacht. Schäden an stark exponierten Brückenbauteilen im Spritzwasserbereich (XD3: z. B. Kappen und Mittelpfeiler) treten häufig vor Ende der geplanten Lebensdauer auf und verursachen enorme Instandsetzungskosten. Obwohl anerkannte Modelle zur probabilistischen Lebensdauerbemessung vorliegen und in Regelwerken verankert sind, ist deren Anwendung und damit die Überprüfung der Bemessung aufgrund komplizierter und kostenintensiver Statistiksoftware derzeit nur Experten vorbehalten. Mit Hilfe der neu entwickelten und frei zugänglichen Webanwendung „OCIMA“ (Online Corrosion Initiation Modeling App) können Ziellebensdauern auf Bauteilebene bereits in der Planungsphase überprüft werden. Werden die Ziellebensdauern nicht erreicht, kann die Wirkung betontechnologischer Optimierungen live abgeschätzt werden.

Im Juli 2021 wurde der Westen Deutschlands von einem Extremwetterereignis besonderen Ausmaßes getroffen. Das Sturmtief 'Bernd' brachte einen Starkregen, der mehrere Tage andauerte und in der Nacht vom 14. auf den 15. Juli zu einem sturzflutartigen Hochwasser im Ahrtal sowie in weiteren Regionen von Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz führte. Die Katastrophe kostete zahlreiche Menschenleben und löste in Deutschland und den angrenzenden Nachbarländern eine enorme Anteilnahme und Hilfsbereitschaft aus. Die Infrastruktur wurde weitreichend zerstört, die Schäden an den Verkehrswegen stellten sowohl für die Anwohner als auch für die Hilfs- und Rettungskräfte ein großes Problem dar. Rund zwei Drittel der 112 Brücken im betroffenen Gebiet waren vollständig zerstört. Weitere Bauwerke konnten erst nach statischen Überprüfungen und Sanierungsmaßnahmen wieder für den Verkehr freigegeben werden. Dadurch verlängerten sich die Wegstrecken erheblich.

Das Dresdner Brückenbausymposium fand 2023 zum mittlerweile 32. Mal statt. Mit einer konstant vierstelligen Teilnehmerzahl ist es die etablierteste Tagung rund um den Brückenbau in Deutschland. Die 13 Vorträge waren thematisch bei Neubau und Bestand, Rückbau, Historie und Richtlinienarbeit angesiedelt. Der Tagungsband enthält zudem drei Zusatzbeiträge.:Prof. Dr. Ursula M. Staudinger: Grußwort der Rektorin Prof. Dr.-Ing. Gero Marzahn: Überarbeitung der DIN 1076 – aktueller Sachstand Prof. Dr.-Ing. habil. Markus Oeser, Dr. Iris Hindersmann, M.Sc. Yasser Alqasem, M.Eng. Jennifer Bednorz, M.Sc. Sonja Nieborowski, M.Sc. Sarah Windmann: Vom digitalen Zwilling zum digitalen Asset-Management Dipl.-Ing. (TH) Lutz Günther: Die Erneuerung der X-Brücke in Zittau – eine verkehrliche Besonderheit unter den Brücken Sachsens Dr. Armand Fürst, dipl. Bauing. ETH: Erhalten oder ersetzen? Prof. Dr.-Ing. Dieter Ungermann, Peter Hatke M.Sc., Dipl.-Ing. (FH), SFI Peter Lebelt, Dr.-Ing. Susanne Friedrich: Wetterfester Baustahl im Stahl- und Verbundbrückenbau – die neue DASt-Richtlinie 007 Dr. Alfred Krill, Dipl.-Ing. Stephan Sonnabend: Fahrbahnplatten von Spannbetonkastenträgern – Nutzen einer Quervorspannung M. Sc. Felix Kaplan, Dipl. Ing. Kay Degenhardt, M. Sc. Martin Günther: Brückenerhaltung, eine Generationenaufgabe – Herausforderungen und Lösungsansätze aus Sicht des Landesbetriebs Straßenwesen Brandenburg Prof. Dipl.-Ing. Cengiz Dicleli: Herbert Schambeck (1927–2013) – Ein Großmeister des Brückenbaus o.Univ.Prof. Dr.-Ing. Johann Kollegger, Univ.-Ass. Dipl.-Ing. Franz Untermarzoner, Univ.-Ass. Dipl.-Ing. Michael Rath: LT-Brücke: Brückenbau mit dünnwandigen Fertigteilträgern und Fahrbahnplattenelementen Dr.-Ing. Gregor Schacht, Dr.-Ing. Alfred Krill, Dr.-Ing. Jan Lingemann: Rückbau – eine Notwendigkeit unserer Zeit. Anregungen für ein Regelwerk und Erfahrungen aus der Praxis Dipl.-Ing. Lukas Hüttig, Bernd Gericks M. Sc.: Einsatz modularer Brücken zum Wiederaufbau der Infrastruktur nac

Klingenberg Dam is a drinking water reservoir in the Eastern Ore Mountains. It is an early masterpiece by the famous architect Hans Poelzig. The dam was built between 1908 and 1914. In honor of the last Saxon king it was named originally Friedrich August Dam. The dam owes its construction to the immense damage caused by the flood of 1897 in the river valleys of the Eastern Ore Mountains. This was also a time when industry was moving into the Dresden area and the demand for drinking and process water was growing rapidly. Today, Klingenberg Dam, along with the Lehnmühle, Rauschenbach and Lichtenberg dams, supplies drinking water to large parts of the Saxon Switzerland Eastern Ore Mountains district, the city of Freital, and around 60 percent of the city of Dresden. It also serves as flood protection. For almost 100 years the dam was in continuous operation. From 2005 to 2013 the State Reservoir Administration of Saxony restored it in one of its largest construction projects. Redaktionsschluss: 31.07.2023

Nach dem Oderhochwasser in Brandenburg 1997 richtete der Freistaat Sachsen eine Landesreserve für Hochwasserbekämpfungsmittel ein. Die Landesreserve ist in insgesamt fünf Hochwasserschutzlagern untergebracht, die von der Landestalsperrenverwaltung betrieben werden. Redaktionsschluss: 08.06.2023

Erdöl und Erdgas liegen als flüssige Kohlenwasserstoffe in porösen Sedimentgesteinen im geologischen Untergrund vor. Um diese Kohlenwasserstoffe zu gewinnen, wird der Untergrund durch Tiefbohrungen zur Förderung erschlossen. Anschließend erfolgt die Förderung des Erdöls in drei Phasen: der Primär-, Sekundär- und Tertiärförderung. In der primären Phase wird Erdöl durch den Druck in der Lagerstätte gewonnen, in der sekundären Phase durch künstliche Aufrechterhaltung des Drucks und in der tertiären Phase durch technische Beeinflussung der strömungsmechanischen und thermodynamischen Eigenschaften des Erdöls. Dennoch verbleibt insbesondere bei Schweröllagerstätten ein Anteil von 45 bis 90 % des ursprünglich in der Lagerstätte vorhandenen Erdöls in der Lagerstätte. Aufgrund strömungsmechanischer und thermodynamischer Einschränkungen ist eine Gewinnung dieses Anteils technisch und/oder wirtschaftlich nicht möglich. Meist wird die Lagerstätte nach Abschluss der Förderung verfüllt und die übertägigen Anlagen zurückgebaut. Zugleich steigt weltweit der Bedarf an Energiequellen, insbesondere an solchen, die für die Dekarbonisierung und Umstellung auf umweltschonende Energien benötigt werden. Wasserstoff wird voraussichtlich als chemischer Energieträger der zukünftige Schlüsselrohstoff für die Energiewende sein. Diese Forschungsarbeit untersucht die Weiternutzung bzw. Erschließung ausgeförderter Erdöllagerstätten zur Wasserstoffgewinnungmittels thermischer Verfahren. Diese Verfahren orientieren sich an bereits etablierten Methoden für die übertägige Verfahrenstechnik. Durch das Verfahren wird die Lagerstätte mithilfe der Verbrennung des in dieser vorhandenen Restöls erhitzt und das entstehende Koks durch eine Wasserinjektion in Synthesegas umzuwandeln. Durch die hohen Temperaturen entsteht in der Lagerstätte eine Atmosphäre aus Wasserdampf, die zur Vergasung des Kokses führt. Das Gas wird durch die Wasserfront aus der Lagerstätte in die Produktionsbohrungen verdrängt und kann an

In the continuous search for Hydrocarbon and Geothermal resources in the earth, wells are drilled for various purposes. Wildcat, Appraisal, Production and Injection wells are drilled for proper field development and operation. Based on the purpose and plan for the wells, trajectory and targets are defined. During drilling, continuous monitoring of trajectory, rock and fluid characteristics are required to achieve defined objectives. Measurement while Drilling (MWD) and Logging while Drilling (MWD) systems are included as part of the Bottom Hole Assembly (BHA) to perform continuous measurement and transmission of downhole data to the surface. Measured data are converted to binary form and transferred to the surface for further processing and interpretation. Several methods of data transfer are possible albeit with various pros and cons. Currently, the most widely used method of transfer still remains the Mud Pulse Telemetry (MPT) system which makes use of the mud (drilling fluid) within the system for transmission of data. The major focus of this research was to further expand the envelope in the research towards increasing data transmission rates using the mud siren, a form of mud pulse telemetry. This research includes practical investigations which was conducted within the unique Flow Loop Laboratory at the Institute of Drilling and Fluid Mining, TU Bergakademie Freiberg. Within the research, minor adjustments were made to the flow loop facility to align with realities expected on the Rig. Effects of the changes made were evaluated and presented. The pulser section of the flow loop was also redesigned and new mud sirens manufactured to allow for the practical investigation in series and parallel. The major concept for increasing data transmission rate investigated in this research is the Multifrequency Mud Siren transmission in series and parallel. Following up with previous research, simulation of the flop loop scenario using ANSYS CFX was done to allow for numer

Mit dem Bergbausymposium 2023 wollen wir und insbesondere die Beschäftigten der Wismut GmbH Ihnen unsere Erfahrungen und Fortschritte bei der Sanierung der Hinterlassenschaften des Uranbergbaus präsentieren. Kooperationspartner und Mitveranstalter des Wismut- Symposiums sind die Internationale Atomenergiebehörde (IAEA) sowie erstmalig der Verband für Bergbau, Geologie und Umwelt (VBGU) e.V.

Die stetige Weiterentwicklung von Mess- und Überwachungstechnik ermöglicht Setzungsprozesse und Gebirgsdeformationen mit zunehmender Genauigkeit in numerischen Modellen abzubilden. Mit Hilfe von Laserscans, durchgeführt sowohl vor als auch während der Bauarbeiten, können genauere numerische Modelle erstellt werden. Die baubegleitende Anpassung der Modellgeometrie ermöglicht zudem eine weitere Nachkalibrierung der Simulationen und erhöht damit die Zuverlässigkeit von Prognoseberechnungen. Die Simulationsergebnisse können fortlaufend mit den ursprünglichen Planungen abgeglichen und somit Ausbauplanungen angepasst und optimiert werden., The ongoing development of monitoring and surveillance technology enables us to reproduce subsidence and rock mass deformation in numerical models with increasing precision. Laserscans prior to and during the construction work increase the spatial accuracy of numerical models. Adjustments of the model geometry during the construction work allow a recalibration of models and increase the reliability of forecast simulations. Simulation results can be successively compared to construction plans and allow adjustments and optimizations of support designs.

Am Beispiel des Kavernenfeldes Epe, das mit seinen aktuell 76 Erdgaskavernen einen Anteil von 15% an den gesamtdeutschen Untergrundgasspeichern hat, soll gezeigt werden, wie das Markscheidewesen helfen kann, die „licence to operate“ bestehender Betriebe zu erhalten und den Genehmigungsprozess von Neuprojekten zu unterstützen. Bergbau ist nahezu immer mit Bodenbewegungen verbunden, der Betrieb von Salzkavernen zur Solegewinnung und Untergrundspeicherung macht hier keine Ausnahme. Naturgemäß ist das Interesse an den Auswirkungen der bereits eingetretenen sowie den noch zu erwartenden Bewegungen groß, sowohl bei Anwohnern wie auch den betroffenen Kommunen. In Epe helfen bei der Beantwortung dieser Fragestellungen die Erfahrungen aus 50 Jahren markscheiderischen Messungen an der Oberfläche (v.a. Nivellement, zunehmend auch GNSS/GPS und Radarinterferometrie) und im Untergrund (Hohlraumvermessungen der Kavernen). Neben den standortspezifischen Gegebenheiten wie Teufe und Salzgeologie ist bei Kavernen die Bedeutung der jeweiligen Nutzung entscheidend für das Senkungsgeschehen. Dabei liegt die größte Herausforderung in der mittel- bis langfristigen Antizipation des zukünftigen Kavernenbetriebs, da die Liberalisierung des Energiemarktes Mitte der 2000er Jahre zu einer sich mehr an betriebswirtschaftlichen Vorgaben orientierenden Fahrweise der Gasspeicher führte. Seitdem variiert die jährliche Konvergenz (Hohlraumverlust) der Gaskavernen stark, mit in der Folge ebenso veränderlichen Senkungsbeträgen an der Oberfläche. Die Annahme wahrscheinlicher Szenarien zum zukünftigen Betriebsgeschehen erlaubt trotz alledem verlässliche Senkungsprognosen, basierend auf dem etablierten analytischen Berechnungsmodell nach Sroka/Schober. Informationen zu verschiedenen Messmethoden (neben den markscheiderischen sind hier z.B. Beobachtungen des Grundwasserspiegels zu nennen), ihrer Ergebnisse und deren Bewertung sowie die Präsentation der Senkungsprognosen erfolgten in Epe bei mehreren Öffentl

This dissertation addresses the challenge of predicting human-induced subsidence in tectonic settings. The study focuses on the non-symmetric and shape-defying nature of subsidence troughs in tectonic regions, which deviates from conventional symmetric models. The aim of the dissertation is to improve the accuracy of subsidence prediction by incorporating horizontal stress effects into empirical methods. Through a combination of numerical investigations and empirical modelling, the research reveals stress-induced patterns in subsidence profiles. The developed model, based on various concepts, successfully incorporates asymmetry and shape deviation, resulting in significantly improved prediction accuracy. Application of the model to a real subsidence case in a salt cavern shows a 30% improvement in prediction (based on mean squared error comparison with classical solution). This new solution covers subsidence profile patterns not previously considered by empirical models.:Inhalt 1 Introduction 2 State of the art 2.1 Subsidence prediction methods 2.1.1 Empirical subsidence prediction method overview 2.1.2 Numerical methods for subsidence prediction 2.2 Subsidence monitoring methods 2.2.1 Observation methods 2.2.2 Interplay and evolution of techniques 2.3 Subsidence anomalies 2.4 In-situ-stress field 2.5 Subsidence prediction methods for anomalies 2.6 Conclusions 3 Goals and objectives 4 Foundations 4.1 Empirical subsidence prediction methods 4.1.1 Convergence 4.1.2 Transmission coefficient 4.1.2 Influence factor 4.2 Numerical models for subsidence case 4.2.1 Grid size for subsidence case 4.2.2 Boundary conditions 4.2.3 Constitutive models 4.3 Validation 4.3.1 Observation methods 4.3.2 Parameter estimation 4.3.3 Global parameter estimation 4.3.4 Local parameter estimation 4.3.5 Quality measures for result valuation and validation 5 Methodology 6 Numerical investigation 6.1 Preliminary investigation 6.1.1 Method 6.1.2 Choice of constitutive model 6.1.3 Model and input d

Zur Erreichung der Klimaschutzziele und Dekarbonisierung der Energieerzeugung und Industrie wird in Deutschland und Europa der Ausbau erneuerbaren Energien (v.a. Solar- und Windenergie, Geothermie) vorangetrieben. Die daraus resultierende fluktuierende Stromerzeugung, meist nicht mit dem Strombedarf überlappend, kann in Zukunft nicht mehr durch fossile Energieträger ausgeglichen werden, sondern muss gespeichert werden. Wasserstoff als chemischer Energieträger bietet dazu eine gute Option im Gigawatt- bis Terawattstundenbereich. Als großskalige Speicheroption für Wasserstoff bieten sich Salzkavernen an, die schon jahrzehntelang erprobt und Stand der Technik sind. Die bestehenden Kavernen in Deutschland reichen dabei nicht für die prognostizierten Speicherbedarfe aus, Deutschland verfügt aber über ein großes geologisches Potential, neue Kavernen im Untergrund anzulegen., To achieve the climate change objectives and decarbonisation of power generation and industry, Germany and Europe are expanding their renewable energies (esp., solar, wind and geothermal energy) vastly. The resulting fluctuation power generation, usually not equalling the current demands, cannot be balanced by fossil fuels in the future and has to be stored instead. Hydrogen as a chemical energy carrier is a good option for the gigawatt- to terawatt-hour range. Salt caverns offer a large-scale storage option for hydrogen that have been used for decades and are state of the art. The existing caverns in Germany are not sufficient for the forecasted storage needs. However, Germany has a large potential for the underground construction of new caverns.

The application of surfactants and polymers in carbonate reservoirs has a high potential with emerging technology of the manufacture of these chemicals. Tertiary or enhanced oil recovery with chemicals (CEOR) will become more relevant with decreasing new exploration of oil deposits and high remaining oil saturations in huge carbonate oil reservoirs. However, in several oil deposits, high reservoir brine salinity and moderate to high reservoir temperature are encountered. Under such conditions, many chemicals will be insoluble or degrade fast. A selection of commercial and research surfactants and polymers has been investigated for their application under brine salinity of up to 18 percent by weight with significant hardness and a moderate reservoir temperature of 70 °C. Chemical systems were tested towards outcrop limestone rock samples and calcite platelets in combination with a crude oil, which was modified by different organic acids regarding its wetting potential. Wettability alteration from preferentially oil-wet core plugs was pursued with ethoxylated tertiary amines and quaternary ammonium compounds. The main mechanism of wettability alteration towards more water-wet was proposed as extraction of carboxylate anions from the oil phase and the solid samples into aqueous micelles. Thus, high surfactant concentrations would result in improved recovery. From screening of different surfactant combinations in tertiary core flooding, one promising system of an alkyl ether sulfate and hexadecyltrimethylammonium combined with a terpolymer (TP) from acrylic acid, ATBS and NVP is proposed for the examined conditions. Low to moderate adsorption of the single surfactants and their combination as well as a favorable, stabilized phase behavior when combined with the polymer emphasize the applicability of the system. However, long term stability can be an issue with respect to the sulfate surfactant degradation at 70 °C. Analysis of mixed ionic surfactant systems after adsorp

Das Verfahrenshandbuch informiert umfassend über die Nutzung dieser umweltfreundlichen, erneuerbaren Energieform und richtet sich an Bauherren, Planer, Bohrfirmen und Behörden. In der Broschüre werden die Verfahrensabläufe für Erdwärmesonden, Grundwasserwärmepumpen sowie Erdwärmekollektoren beschrieben. Redaktionsschluss: 16.01.2023

Die satellitengestützte Radarinterferometrie liefert Informationen zu vertikalen Bodenbewegungen in hoher raum-zeitlicher Auflösung. Moderne Auswerteverfahren in Kombination mit hochauflösenden Sensoren ermöglichen die Anwendung dieser Monitoringmethode auf Tagebaukippen. Die damit verfügbare Datenbasis erlaubt eine flächenhafte Analyse des Setzungsverhaltens der Oberfläche der Tagebaukippe und erweitert damit die bisherige punktartige Betrachtung unter Nutzung von Höhenfestpunkten. Der vorliegende Beitrag demonstriert, wie aus den räumlich verteilten Zeitreihen eine flächenhafte Modellierung des Zeitsetzungsverhaltens von Tagebaukippen erfolgen kann. Dazu werden klassische Modelle des Zeitsetzungsverlaufes auf die Ergebnisse der satellitengestützten Radarinterferometrie angewandt. Im Ergebnis kann geschlussfolgert werden, dass das hier vorgestellte Verfahren eine nahezu rein datengetriebene Prognose von wichtigen Indikatoren, wie z. B. Zeit bis zum Abklingen der Setzung oder zu erwartende maximale Setzung, erlaubt. Weiterhin liefert das Verfahren eine reiche Datengrundlage zur detaillierten Untersuchung weitere Einflussfaktoren auf das Setzungsverhalten von Tagebaukippen.