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Montag, 24.07.2017
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Gewebe schützt Mauern gegen Erdbeben

Glasfaser-Kunststoff wirkt wie ein prophylaktischer Verband am Gebäude

Bei Erdbeben bleiben meist nur Sekunden, um sicher ins Freie zu flüchten. Doch oft versperren herabfallende Trümmer die Rettungswege aus dem Gebäude. Forscher haben nun ein spezielles Schutzgewebe entwickelt, dass die Mauern verstärkt und Trümmer zurückhält. Dadurch bleibt im Katastropenfall mehr Zeit, um die Bewohner zu retten.
In langen Bahnen wird Erdbebenschutzgewebe auf Mauerwerk aufgebracht und dann verputzt.

In langen Bahnen wird Erdbebenschutzgewebe auf Mauerwerk aufgebracht und dann verputzt.

Mehrere Jahre haben Lothar Stempniewski und Moritz Urban vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) erforscht, wie erdbebenanfälliges Mauerwerk in bestehenden, älteren Gebäuden nachträglich kostengünstig gesichert werden kann. Herausgekommen ist ein Glasfaser-Kunststoff-Gewebe mit vier Faserrichtungen, das mit dem passenden Putz an der Hausfassade angebracht werden kann. Zusammen mit einem Hersteller für technische Gewebehaben sie das Hightech-Gewebe schließlich bis zur Serienreife entwickelt.

Schutz gegen Risse


Durch die sehr zugfeste, steife Glasfaserkomponente des Gewebes, das quasi in den Putz eingelassen ist, kann das Mauerwerk die höheren Zugspannungen besser abtragen, die während eines Erdbebens auftreten. Es wird so verhindert, dass punktuelle Schäden entstehen, die zu Rissen auswachsen. Sollten bei starken Beben die Glasfasern dennoch reißen, halten die elastischen Fasern aus dem Kunststoff Polypropylen die zerbrochenen Wandsegmente zusammen und somit die Fluchtwege frei.

Dank der Verstärkung kann das Einstürzen von Mauerwerk bei Erdbeben verzögert und im Idealfall ganz verhindert werden. „Gerade bei kurzen und mittelschweren Beben fehlt oft nicht viel zusätzliche Zugfestigkeit, um den Gebäudekollaps zu verhindern“, erklärt Urban. „Mit der textilen Gebäudeverstärkung können wir den Menschen die notwendige Zeit geben, ins Freie zu flüchten. Unter günstigen Bedingungen bleiben die Wände sogar intakt und das Haus könnte wieder repariert werden.“ Durch das stabilisierende Verformungsverhalten wird die Energie besser abgebaut, die die horizontalen Beschleunigungskräfte eines Erdbebens ins Mauerwerk einbringen.


Durch die Einfachheit des Systems, das wie ein prophylaktischer Verband am Gebäude wirkt, kann man es mit vertretbarem Aufwand bei der nächsten Gebäudesanierung in Kombination mit einer Wärmedämmung anbringen. „Schon wenn man die kritischen Infrastrukturen wie Krankenhäuser, Kindergärten, Schulen oder Altenheime verstärkt, wäre im Katastrophenfall eine Menge erreicht“, ergänzt Stempniewski.

Langfristig forscht das Team um Stempniewski an Systemen, die nicht nur für gemauerte Wände, sondern auch für Betongebäude sinnvoll eingesetzt werden können. „Die Herausforderung bei Beton sind jedoch die größeren Kräfte, die es aufzufangen gilt. Dafür testen wir neue Materialien wie Carbonfasern.“
(Karlsruher Institut für Technologie, 08.01.2013 - NPO)
 
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