Forschungsprojekte

Schwingungsreduzierende Maßnahmen für Lärmschutzwände

Schwingungsreduzierende Maßnahmen für Lärmschutzwände

Projektleitung:  Prof. Dr.-Ing. Kersten Latz, Prof. Dr.-Ing. Thomas Bittermann

Finanzierung:  ---

Bearbeitungszeit:  In Beantragung

Kooperationspartner:  DB Netz AG

Inhalt:
Der Großteil der heutigen Bahnstrecken ist mit Lärmschutzwänden ausgestattet, welche die benachbarten Gebiete vor Verkehrslärm schützen sollen. Die vom  fahrenden  Hochgeschwindigkeitszug verdrängte Luft lässt eine Druck-Sogwirkung sowohl am Bug als auch am Heck der Waggons entstehen, welche für eine dynamische Anregung der Lärmschutzwände verantwortlich ist. Aufgrund dieser dynamischen Beanspruchung und der damit verbundenen Schwingungen treten Ermüdungsrissen in den Stahlbauteilen auf und die angestrebte Lebensdauer wird oftmals nicht erreicht. Als Alternative zum teuren Neubau oder zur aufwändigen Sanierung betroffener Wände, wird ein Schwingungstilger und –dämpfer entwickelt, welcher am Kopf jedes Pfostens befestigt wird. Dieser wirkt den schädlichen Bauwerksschwingungen entgegen und weist optimale Dämpfungseigenschaften auf, welche für ein schnelles Abklingen der Schwingungs- amplituden sorgen. Die Anzahl der ermüdungsrelevanten Lastwechsel wird stark verringert und die Lebensdauer der Lärmschutzwände erheblich erhöht

E.B.a.F: Entwicklung von CFK-Brückensystemen mit automatisierten Fertigungsverfahren

E.B.a.F: Entwicklung von CFK-Brückensystemen mit automatisierten Fertigungsverfahren

Projektleitung:  Prof. Dr.-Ing. Kersten Latz, Prof. Dr.-Ing. Thomas Bittermann

Finanzierung:  ZIM (HSW-Verwaltung)

Gesamtfördersumme:  700.000 €

Anteil HSW:  164.782 €

Bearbeitungszeit:  04/2013 – 09/2015

Kooperationspartner:  Firma „Baltico GmbH“ Hohen Luckow und Fraunhofer IPA Rostock

Inhalt:
Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung und Umsetzung (klein)-serienreifer und somit marktfähiger FVK-Brücken auf Basis gewickelter CFK-Strukturen. Ausgangspunkt für dieses Projekt und die zu entwickelnden Brücken mit langen Spannweiten ist der Einsatz von Kohlenstofffasern. GFK-Profile besitzen mit ca. 14.000 N/mm² eine erheblich geringere Steifigkeit als Stahl und sind deshalb für Brückenbauwerke nur bedingt geeignet. Die vor allem bei den Haupttragwerken der Brücken geforderten hohen Steifigkeiten können durch den Einsatz von CFK, auf Grund des bis zu 2-mal höheren Elastizitätsmoduls im Vergleich zu Stahl, deutlich besser erfüllt werden. Durch den Einsatz dieses Werkstoffes sind, bedingt durch die hohen Festigkeiten, nur relativ geringe Materialquerschnitte erforderlich. Infolgedessen treten nunmehr die Stabilitätsprobleme in den Vordergrund. Die konstruktive Durchbildung muß dieses berücksichtigen und so gestaltet werden, dass die CFK-Bauteile vor allem auf Zug und die Stahlstrukturen auf Druck beansprucht werden. Somit bedarf es weiterer Entwicklungsarbeiten hinsichtlich einer beanspruchungsgerechten Konstruktionbauweise.

Entwicklung von nachrüstbaren Bulkheads zur Verstärkung von Querträgern orthotroper Fahrbahnplatten

Entwicklung von nachrüstbaren Bulkheads zur Verstärkung von Querträgern orthotroper Fahrbahnplatten

Projektleitung:  Prof. Dr.-Ing. Kersten Latz, Prof. Thomas Bittermann, Prof. Jens Hölterhoff

Finanzierung:  B+J Engineering, Wismar

Bearbeitungszeit:  08/2011 - 08/2014

Kooperationspartner:  “Center for Advanced Technology for Large Structure Systems” (Paul Tsakopoulos), Lehigh University, Pennsylvania, USA 

Inhalt:
Durch den Freischnitt für die durchgeführten Hohlsteifen weisen die Querträger eine Schwächung auf, die in vielen Fällen zu ermüdungsbedingten Rissen im Querträgersteg führt. Mit diesem Projekt soll ein Verfahren zum nachträglichen Einbau von sogenannten Bulkheads (Querschotts)  in die Hohlsteifen zur Überbrückung des Freischnitts entwickelt werden.

ToFfi: Tragfähigkeitserhöhung orthotroper Fahrbahnplatten durch faserverstärkte Inliner

ToFfi: Tragfähigkeitserhöhung orthotroper Fahrbahnplatten durch faserverstärkte Inliner

Projektleitung:  Prof. Dr.-Ing. Kersten Latz, Prof. Dr.-Ing. Jens Hölterhoff

Finanzierung:  ZIM (HSW-Verwaltung)

Gesamtfördersumme:  700.000 €

Anteil HSW:  175.000 €

Bearbeitungszeit:  02/2011 – 09/2013

Kooperationspartner:  Firma „Gebr. Röders AG“ Soltau und das Inst. f. Fertigungstechnik der Uni Rostock

Inhalt:
Mit dem Projekt sollte ein Verfahren zur Sanierung und Verstärkung von Stahlbrücken mit orthotroper Fahrbahnplatte entwickelt werden. Die Deckbleche der Fahrbahnen von Stahlbrücken werden üblicherweise durch Hohlsteifen verstärkt, deren Innenseite auf­grund der Unzugänglichkeit keinen Korrosionsschutz erfährt. Durch eindringendes Salz und Wasser sind bei einigen Brücken starke Abrostungen aufgetreten. Auch durch die erhebliche Zunahme des Verkehrs sind die Hohlsteifen bestehender Brücken den Ein­wirkungen nicht mehr gewachsen und müssen verstärkt werden. Eine Verstärkung von oben beeinträchtigt den Verkehr und  verursacht teure Folgekosten. Eine Verstärkung von unten ist aufgrund der Querträger nicht möglich. Durch Einbringen eines Inliners, der aus einem in Epoxidharz getränkten textilen Flächengebilde mit darin positionierten hochfes­ten textilen Komponenten besteht, soll der Korrosionsschutz wiederhergestellt und die Tragfähigkeit erhöht werden. Hierfür ist eine kraft- und formschlüssige Anbindung an die Innenwand der Hohlsteife erforderlich. Durch dieses Projekt ist es gelungen, einen Inliner mit  hoher Tragfähigkeit  und ein kompatibles Einbringverfahren zu entwickeln.

Innovative Verfahren zur Schadensvermeidung, -analyse und –Beseitigung im Stahl- und Verbundbrückenbau

Innovative Verfahren zur Schadensvermeidung, -analyse und –Beseitigung im Stahl- und Verbundbrückenbau

Projektleitung:  Prof. Dr.-Ing. Kersten Latz

Finanzierung:  ESFHSW-Verwaltung 20.000€

Bearbeitungszeit:  06/2010 – 12/2011

Kooperationspartner:  Landesbetriebe Straßenbau und Verkehr, Schleswig-Holstein und Mecklenburg-Vorpommern

Inhalt:
Mit dem Projekt sollen neue Forschungsvorhaben zur Sanierung und Analyse von Schäden an Stahl- und Verbundbrücken  gefördert werden. Dieses Förderprogramm dient der Anschubfinanzierung von marktfähigen Vorhaben und der Unterstützung der Markteinführung von fortgeschrittenen Projekten.

Schwingungstilger für Glockentürme

Schwingungstilger für Glockentürme

Auftragsforschung

Entwicklung eines ermüdungssicheren Lärmschutzelementes zur EBA-Zulassung

Entwicklung eines ermüdungssicheren Lärmschutzelementes zur EBA-Zulassung

Projektleitung:  Prof. Dr.-Ing. Thomas Bittermann, Prof. Dr.-Ing. Kersten Latz

Auftraggeber:  Teco Schallschutz Peiner (Eurovia)

Auftragssumme:  ca. 50.000 €

Bearbeitungszeit:  Seit 2011

Promotionsprojekte

Rissbildung in Fahrbahnplatten infolge Hydratation
Promotion: Rissbildung in Fahrbahnplatten infolge Hydratation
Bearbeiter: Dr.-Ing. Thomas Bittermann
Zeitraum: 2006 - 2010 in Koop. mit Univ. Rostock
Tragfähigkeitserhöhung orthotroper Fahrbahnplatten durch faserverstärkte Inliner
Masterthesis: Tragfähigkeitserhöhung orthotroper Fahrbahnplatten durch faserverstärkte Inliner
Bearbeiter: M.-Eng. Max Fechner
Zeitraum: 04/2011 – 07/2011
Auszeichnung: Fregepreis der Hochschule Wismar 2011
Schwingungsuntersuchungen an der Südtribüne des Ostseestadions Rostock
Projektarbeit: Schwingungsuntersuchungen an der Südtribüne des Ostseestadions Rostock
Bearbeiter: B.-Eng. Rico Stender und B.Eng. Felix Tischler
Zeitraum: 10/2010 – 07/2011
Auswertung von Schäden an Stahlbrücken und Entwicklung geeigneter Verstärkungsmaßnahmen
Projekt: Auswertung von Schäden an Stahlbrücken und Entwicklung geeigneter Verstärkungsmaßnahmen
Bearbeiter: M.Eng. Max Fechner,
Zeitraum: seit 2011, Kooperative Promotion mit Universität Rostock, Prof. Dr. Harald Cramer, HS Wismar Prof. Kersten Latz

Wissenschaftliche Veröffentlichungen

  • K.Latz; J. Hölterhoff; M. Fechner: new methods for Reinforcement of Stiffeners with hollow shape, 4th orthotropic bridge conference proceedings, Taijin China, 2015
  • M. Fechner; H. Cramer; K.Latz: Improved approximation procedure for hollow stiffeners of orthotropic deck plates, 4th orthotropic bridge conference proceedings, Taijin China, 2015
  • J. Hölterhoff, K. Latz: „Sanierungs- und Inspektionsverfahren für Innenkorrosion korrodierter im Stahlbrückenbau“. In: Europäischer Sanierungskalender 2010, Beuth Verlag.
  • Th. Bittermann, K. Latz: “Lateral Arch Vibrations of a Steel Bowstring Bridge due to Traffic Load”. In: Large Structures and infrastructures for environmentally constrained; International Association for Bridge and Structural Engineering, Volume 97, 2010.

Wissenschaftliche Fachvorträge

  • K. Latz; I. Hinz: Tragverhalten und Verstärkung von Querträgern orthotroper Fahrbahnplatten Fachvortrag auf dem VSVI-Seminar am 29.01.2015 in Rendsburg
  • Vortrag auf dem Brückenbauseminar der Vereinigung der Straßenbau- und Verkehrsingenieure (VSVI) am 31.03.2011 in Linstow: Prof. Kersten Latz: „Tragfähigkeitserhöhung orthotroper Fahrbahnplatten durch faserverstärkte Inliner“

Preise und Auszeichnungen

  • Sonderpreis des AIV-Schinkel-Wettbewerbs für "Supergrid" (N. Beese in Zusammenarbeit mit den Architekturstudenten J. Delissen, M. Horn und M. Niebler, Betreuer: Prof. Dr.-Ing. K. Latz, Prof. Dr.-Ing. A. Fromm, Prof. M. Ludwig, Prof. Dr.-Ing. B. Niemann) 2018
  • 1. Anerkennung für Brückenmontagekonzept im Rahmen des 8. Ingenieurpreises Mecklenburg-Vorpommern (D. Engel, Mentor: K. Latz) 2017
  • 1. Platz der 10. Verleihung des Kurt-von-Fritz-Preises für die Bachelorthesis „Nachhaltigkeitsanalyse eines Instandsetzungsverfahrens für Stahlbrücken“ (N. von Butler, Betreuer: K. Latz) 2016
  • 1. Stufe Innovationspreis der Hochschule Wismar für die Bachelorthesis „Entwicklung und Bemessung eines Schwingungstilgers für Lärmschutzwände“ (H. Klinner, Betreuer: K. Latz, T. Bittermann) 2015
  • 1. Platz GloCal-Ideenwettbewerb «Flüssigkeitstilger für Lärmschutzwände» (H. Klinner, Mentor: K. Latz) 2014
  • 2. Platz beim Ideenwettbewerb Mecklenburg-Vorpommern: in der Kategorie „Mentor des Jahres“ (Prof. K. Latz) 2010
  • 1. Platz (Gründerkategorie) Ideenwettbewerb Mecklenburg-Vorpommern Verfahren zur Sanierung korrodierter Hohlprofile von Stahlbrücken (G. Siebers, Prof. J. Hölterhoff, Prof. K. Latz) 2006
  • 2. Platz (Forscherkategorie) Ideenwettbewerb Mecklenburg-Vorpommern Verfahren zur Vermeidung thermisch bedingter Risse in Betonfahrbahnplatten von Verbundbrücken (T. Bittermann, Prof. K. Latz) 2006