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A Auussffüühhrrlliicchheess …...Beton-Kalender abgedruckt und erla¨utert (inkl. Teil 100:...

Date post: 01-Feb-2021
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A A A u u u s s s f f f ü ü ü h h h r r r l l l i i i c c c h h h e e e s s s I I I n n n h h h a a a l l l t t t s s s v v v e e e r r r z z z e e e i i i c c c h h h n n n i i i s s s Beton-Kalender 2011 Schwerpunkt: Kraftwerke, Faserbeton Herausgeber: Konrad Bergmeister, Frank Fingerloos, Johann-Dietrich Wörner Copyright © 2010 Ernst & Sohn, Berlin ISBN: 978-3-433-02954-1 Wilhelm Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG Rotherstraße 21, 10245 Berlin Deutschland www.ernst-und-sohn.de
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  • AAAuuusssfffüüühhhrrrllliiiccchhheeesss IIInnnhhhaaallltttsssvvveeerrrzzzeeeiiiccchhhnnniiisss Beton-Kalender 2011 Schwerpunkt: Kraftwerke, Faserbeton Herausgeber: Konrad Bergmeister, Frank Fingerloos, Johann-Dietrich Wörner Copyright © 2010 Ernst & Sohn, Berlin ISBN: 978-3-433-02954-1

    Wilhelm Ernst & Sohn Verlag für Architektur und

    technische Wissenschaften GmbH & Co. KG Rotherstraße 21, 10245 Berlin Deutschland www.ernst-und-sohn.de

  • 1

    KraftwerkeFaserbeton

    Herausgegeben von

    Prof. Dipl.-Ing. DDr. Konrad BergmeisterWien

    Dr.-Ing. Frank FingerloosBerlin

    Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Johann-Dietrich WörnerDarmstadt

    100. Jahrgang

    BetonKalender2011

  • Hinweis des VerlagesDie Recherche zum Beton-Kalender ab Jahrgang 1980 stehtim Internet zur Verfügung unter www.ernst-und-sohn.de

    Titelfoto: Mathias Euler, Stuttgart

    Bibliografische Information der Deutschen NationalbibliothekDie Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie;detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.

    c 2011 Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG,Rotherstr. 21, 10245 Berlin, Germany

    Alle Rechte, insbesondere die der �bersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Buchesdarf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form – durch Fotokopie, Mikrofilmoder irgendein anderes Verfahren – reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Daten-verarbeitungsmaschinen, verwendbare Sprache übertragen oder übersetzt werden.

    All rights reserved (including those of translation into other languages). No part of this book may bereproduced in any form – by photoprint, microfilm, or any other means – nor transmitted or translatedinto a machine language without written permission from the publisher.

    Die Wiedergabe von Warenbezeichnungen, Handelsnamen oder sonstigen Kennzeichen in diesem Buchberechtigt nicht zu der Annahme, dass diese von jedermann frei benutzt werden dürfen. Vielmehr kannes sich auch dann um eingetragene Warenzeichen oder sonstige gesetzlich geschützte Kennzeichenhandeln, wenn sie als solche nicht eigens markiert sind.

    Umschlaggestaltung: Hans Baltzer, BerlinHerstellung: HillerMedien, BerlinSatz: Hagedorn Kommunikation GmbH, ViernheimDruck und Bindung: Ebner & Spiegel, UlmPrinted in the Federal Republic of Germany.

    Gedruck auf säurefreiem Papier.

    ISBN 978-3-433-02954-1

    ISSN 0170-4958

  • Vorwort

    Der Beton-Kalender 2011 behandelt das aktuelleThema der baulichen Anlagen zur Energiever-sorgung mit den wesentlichen Aspekten der Ener-gieumwandlung und des Kraftwerksbaus sowieden aktuellen Stand des Baustoffs Faserbeton.Die wissenschaftlichen Grundlagen werden ge-nauso wie die praktischen Hinweise zur Be-messung, zur konstruktiven Durchbildung unddie in den Fachgremien diskutierten Regelwerkein fachlich abgestimmten Beiträgen dargelegt.Das Ingenieur-Know-How entwickelt sich aufdem Grundlagenwissen, ergänzt mit aktualisier-tem Fachwissen. Der Bauingenieur muss die Ver-netzung der Wissensgebiete beherrschen. Diesgilt vermehrt für die Zukunft. Er muss sein Wissenständig erneuern und es unmittelbar mit prakti-scher Konstruktionserfahrung ergänzen. ZumWissen gehört das Kennen des eigenen Fachgebie-tes, das vernetzte Denken und das Suchen nachNeuem. Fachwissen ist Erfahrungswissen, dasnur durch ständige Weiterbildung erhalten werdenkann. Dieses Wissen muss ein Leben lang aktuali-siert werden – eine bewährte Möglichkeit ist dieLektüre des Beton-Kalenders!

    Johann-Dietrich Wörner und Bernhard Milow stel-len in ihrem Einleitungsbeitrag zur Energie undzu den Kraftwerkstechnologien die derzeitige Si-tuation der Energiepolitik und der heutigen sowieder zukünftigen Energieversorgung dar. Die Nach-haltigkeit der Energieversorgung wird durch dasEnergiesparen, eine effiziente Energieumwand-lung und die Steigerung des Anteils erneuerbarerEnergien in den Bereichen Strom, Wärme undBrennstoffe bestimmt. In allen drei Handlungsli-nien bestimmen Bauingenieure durch ihr Fachwis-sen den Fortschritt. In einem �berblick werden dieVerfahren und Anlagen zur Energiewandlung so-wohl im konventionellen Bereich der Kraftwerkeals auch die erforderlichen Bauwerke bei erneuer-baren Energien diskutiert.

    Jürgen Grünberg und Joachim Göhlmann haben inumfassender Weise die Windenergieanlagen inStahlbeton- und Spannbetonbauweise bearbeitet.Bei der Entwicklung und Herstellung von Wind-

    energieanlagen nehmen Deutschland und �ster-reich weltweit eine herausragende Stellung ein.Anfang 2010 waren in der EU Windkraftanlagenmit einer Gesamtleistung von mehr als 75.000MW am Netz. Eine wichtige Rolle spielen dabeidie Einwirkungen, wobei die Windlasten basie-rend auf der DIN 1055-4 vertiefend dargestelltwerden. Für die Bemessung der Tragkonstruktio-nen werden das nichtlineare Werkstoffverhaltenund das geometrisch nichtlineare Strukturverhal-ten berücksichtigt. Die Bemessung in Stahlbeton-und Spannbetonbauweise wird sowohl auf dieDIN 1045-1 (2008) als auch auf die DIN EN1992-1-1: Eurocode 2 mit dem nationalen Anhang(Entwurf 2010) bezogen. Speziell wird auch dieHerstellung von Türmen aus Spannbeton behan-delt, bei der besondere Entwurfskriterien, die wei-tere Entwicklung der Segmentbauweise und dieGründungsbauwerke diskutiert werden.

    Rolf Katzenbach, Frithjof Clauß, Thomas Waberseckund Isabel M. Wagner beschreiben den aktuellenWissensstand der Geothermie. Nach einer allgemei-nen Einleitung in die thermischen Eigenschaftenund den Wärmetransport von Böden wird dieTechnologie der oberflächennahen Geothermie be-schrieben. Detailliert wird auf die Planung, Erkun-dung, Bemessung und konstruktive Durchbildungder Anlagen eingegangen. Dabei werden die ver-schiedenen Bohrverfahren erläutert und Erdwärme-kollektoren, Geothermiesonden, Energiepfähle so-wie auch die direkte Grundwassernutzung behan-delt. Aspekte der Qualitätssicherung, der messtech-nischen �berwachung und verwaltungsrechtlicheNotwendigkeiten zur Genehmigung in Deutschlandrunden den Beitrag ab.

    Diethelm Linse befasst sich mit den Staumauernaus Beton und Mauerwerk. Dabei werden die Ge-wichts- und die Bogenstaumauern detailliert be-handelt. Neben der Gestaltung werden auchAspekte der Bauausführung und der Tragmecha-nismen einbezogen. Für den Nachweis der Tragsi-cherheit wird die DIN 19700 mit globalen Sicher-heitsbeiwerten verwendet, wobei mit einer Le-bensdauer von 100 Jahren gerechnet wird. Für

    IIIVorwort

    Beton-Kalender 2011: Kraftwerke, FaserbetonHerausgegeben von Konrad Bergmeister, Frank Fingerloos und Johann-Dietrich WörnerCopyright c 2011 Ernst & Sohn, BerlinISBN: 978-3-433-02954-1

  • die Gebrauchstauglichkeit sind die Nachweise derDichtigkeit und der Fugenklaffungen zu erbrin-gen. Wesentlich bei den Staumauern ist die Bau-werksüberwachung sowohl in der Bauphase alsauch besonders während des Betriebs. Die Mög-lichkeiten der Ertüchtigung von Staumauern wer-den anhand von Beispielen dargestellt.

    Die Planung und den Bau von Kleinwasserkraft-werken behandelt Bernhard Pelikan. Gerade beider Planung müssen die Landschaftseinbindung,die ökologischen und wasser- sowie bautech-nischen Aspekte einbezogen werden. Die einzel-nen Wasserkraftanlagen werden beschrieben unddie Anwendungsbereiche der Turbinen mit ihrenWirkungsgraden aufgezeigt.

    Peter Osterrieder, Dieter Werner und Marc Simonstellen Konzepte der Tragwerksplanung im Kraft-werksbau vor. Die notwendige Tiefe der Trag-werkskonzeption in den verschiedenen Planungs-phasen wird aufgezeigt und der Projektablauf de-tailliert dargestellt. Hinweise zur konstruktivenAusbildung der Gründungen, der Treppentürme,des Maschinen- und Kesselhauses, des Kohle-lagers, der Silos, des Kühlsystems mit demKühlturm und dem Pumpenhaus runden diesenBeitrag ab.

    Rüdiger Meiswinkel, Julian Meyer und JürgenSchnell behandeln umfassend die Bautechnik imKernkraftwerksbau. Neben den Grundlagen zurStromerzeugung aus der Kernspaltung werdendie Aspekte der Sicherheit, der Genehmigungund der Planungs- und Auslegungsanforderungenbetrachtet. Detailliert werden die Bauwerke bishin zu den baulichen Anlagen für die Entsorgungbeschrieben. Besondere Aufmerksamkeit wirdauf die außergewöhnlichen Einwirkungen wieStörfälle, Brände, Explosionen, Erdbeben undHochwasser bei der bautechnischen Auslegunggerichtet. Das Sicherheitskonzept und die Hin-weise für die Bemessung der Bauteile aus Beton,Stahlbeton und Spannbeton beziehen sich auf dieDIN (DIN 25449; DIN 1045-1)- und Eurocode-Normen sowie auf die kernkraftspezifischen Re-gelwerke (KTA-GS-78; KTA 2201.3). Die Aus-legung und Bemessung der Befestigungselementeunter Berücksichtigung des Leitfadens für Dübel-befestigungen in Kernkraftwerken und anderenkerntechnischen Anlagen (DIBt-Leitfaden, 2010)finden sich ebenfalls in diesem Beitrag. Erläu-terungen der Aufgaben und Anforderungen andie Bauwerksabdichtung sowie des Alterungs-und Lebensdauermanagements beschließen dieAusführungen.

    Ludger Lohaus, Lasse Petersen, Robert Griese undSteffen Anders befassen sich mit Beton für denKraftwerksbau. Im Detail werden die betontech-nischen Anforderungen und die betontechnologi-schen Zusammensetzungen für typische Bauteile

    im Kraftwerksbau beschrieben. Einige Besonder-heiten der Betontechnologie für Windenergie-anlagen, Schwergewichtsgründungen, kraft- undformschlüssige Verbindungen sowie für die Her-stellung von Wärmespeichern werden ebenfallsbehandelt.

    Horst Falkner und Jens-Peter Grunert geben einen�berblick über die Technologie und die An-wendungspotenziale von Faserbeton. Die Wirk-ungsweisen von Fasern in Beton werden auf-gezeigt und die Vor- und Nachteile der unter-schiedlichen Fasermaterialien besprochen. Aufdie Bemessung im Grenzzustand der Tragfähig-keit und der Gebrauchstauglichkeit wird erläu-ternd eingegangen. Interessant ist die Zusammen-stellung von Normen und Richtlinien für Faserbe-ton in verschiedenen Ländern.

    Klaus Holschemacher, Frank Dehn und Yvette Klugerklären in wissenschaftlicher und praktischerHinsicht die Grundlagen des Faserbetons. Dieunterschiedlichen Faserarten und Werkstoffeigen-schaften sowie deren Wirkungsweise im Betonwerden dargestellt. Spezifisch wird die Her-stellung, Verarbeitung und Nachbehandlung vonStahlfaserbeton und Glasfaserbeton behandeltund das aktuelle technische und baupraktischeWissen aufbereitet. Abschließend wird auch derEinsatz von Fasern in Sonderbetonen, wie Leicht-beton, selbstverdichtender Beton, hochfestersowie duktiler Beton, behandelt.

    Martin Empelmann, Manfred Teutsch und MarcoWichers befassen sich im Beitrag „Baukonstruk-tionen aus Faserbeton“ nach einer Einführung indie Faserarten und deren Eigenschaften mit dennormativen Regelungen von Faserbeton. DasHauptaugenmerk legen die Autoren auf die An-wendungen von Stahlfaserbeton für Rohre, De-cken, Fundamente und Bodenplatten sowieIndustriefußböden, Wände, schlaff bewehrte undvorgespannte Balken und Stützen. Im Tunnelbauwird Stahlfaserspritzbeton vielfältig eingesetzt –als Erstsicherung, bei den Innenschalen, aberauch bei Fertigteil-Tübbingen. Faserbetone habensich auch bei Sanierungs- und Instandsetzungsar-beiten sowie in Verbindung mit Hochleistungs-betonen wirkungsvoll bewährt.

    Manfred Teutsch, Udo Wiens und Christoph Alfesgeben Erläuterungen zur neu erschienenenDAfStb-Richtlinie „Stahlfaserbeton“. Wesentli-cher Inhalt sind die Bemessungsgrundlagen derTragfähigkeit für die Biegung mit und ohneLängskraft, für die Querkraft, für das Durch-stanzen und die Nachweise der Gebrauchstaug-lichkeit in Ergänzung und �nderung zu DIN1045-1. Der Teil 2 der Richtlinie gilt für die Her-stellung von Stahlfaserbeton und beinhaltet Er-gänzungen und �nderungen zu DIN EN 206-1und DIN 1045-2.

    IV Vorwort

  • Jörg Moersch und Jörg Haßhoff haben den Beitrag„Betonstahl und Spannstahl“ verfasst, in dem aus-führlich die jeweiligen Produktgruppen vorge-stellt werden unter Berücksichtigung der gelten-den DIN- und EN-Normen sowie allgemeinenbauaufsichtlichen Zulassungen.

    Christoph Gehlen, Till Felix Mayer und Stefanie vonGreve-Dierfeld beschreiben die Lebensdauerbe-messung von Beton. Umfassend werden die Mo-delle der Karbonatisierung, der Chloriddiffusionund der Korrosion erläutert. Auf den Grundlagender Probabilistik werden die Möglichkeiten derBemessung in Bezug auf die Dauerhaftigkeit unddamit Abschätzungen für die Lebensdauer vonBeton aufgezeigt.

    Bernd Hillemeier, Claus Flohrer, Jürgen Krell,Gabriele Marquardt, Jeanette Orlowsky, MichaelRaupach, Karsten Schubert und Stephanie Schulerstellen in umfassender Weise die Instandsetzungund Erhaltung von Betonbauwerken dar. Die Nor-men, Richtlinien und Vorschriften zum Thema„Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen“,die den Stand der Technik und die allgemein aner-kannten Regeln der Bautechnik widerspiegeln,werden aufgezeigt. Zukunftsgerichtet werden diewichtigsten Voraussetzungen für einen sorgfälti-gen Neubau mit 10 Regeln für guten Beton, stattnachträglicher Sanierung, vorgestellt. Dabei wer-den neben dem Beton auch die Kunststoffe detail-liert behandelt. Die Angriffe auf Beton und dieSchadensmechanismen werden bauchemisch be-schrieben und deren Auswirkungen aufgezeigt.Das sorgfältige Vorgehen bei der Bestandsauf-nahme und Schadensdiagnose mit den entspre-chenden Prüfmethoden wird praxisbezogen darge-stellt. Dabei werden neben den In-situ-Versuchenauch die verschiedenen Prüfverfahren im Laborbeschrieben. Der Hauptteil behandelt die Instand-setzung von Beton- und Korrosionsschäden derBewehrung. Detailliert werden die Maßnahmenmit ihren Anwendungsbereichen veranschaulicht.Ein eigener Abschnitt widmet sich den Sonderver-fahren wie der Realkalisierung für den Korro-sionsschutz der Bewehrung, der Realkalisierungdes karbonatisierten Betons, dem kathodischen

    Korrosionsschutz, dem Faserspritzbeton als In-standsetzungsmaßnahme, der extern eingebautenBewehrung und dem Glass-Lining – einer fugen-losen Beschichtung mit Dünnglas. Auch das Auf-bringen von dünnen Schutz-, Dicht- und Ver-schleißschichten in Form von Feinkornbetonenwird kurz behandelt.

    Der Abschnitt Normen und Regelwerke wird vonFrank Fingerloos gestaltet. Dabei wird letztmaligdie vollständige DIN-1045-Reihe vor der Ein-führung des Eurocodes 2 in Deutschland imBeton-Kalender abgedruckt und erläutert (inkl.Teil 100: Ziegeldecken). Auch die neue DAfStb-Richtlinie „Stahlfaserbeton“, welche direkt Bezugauf die DIN 1045 nimmt, wird komplett ab-gedruckt. Mit DIN 19700 „Stauanlagen“ Teil 10:Gemeinsame Festlegungen und Teil 11: Talsper-ren werden relevante Regelwerke zu den Kapitelnüber Talsperren und Kraftwerksbauten ergänzt.

    Außerdem finden sich in diesem Kapitel die Listender für den Beton-, Stahlbeton- und Spannbeton-bau relevanten Baunormen und technischen Bau-bestimmungen, der aktuellen Richtlinien desDeutschen Ausschusses für Stahlbeton und einaktuelles Verzeichnis der Merkblätter des Deut-schen Beton- und Bautechnik-Vereins. Neu ist abdiesem Beton-Kalender die Aufnahme eines wei-teren Verzeichnisses mit den Richtlinien undMerkblättern der �sterreichischen Vereinigungfür Beton- und Bautechnik.

    Der Beton-Kalender 2011 bietet wieder aktuellesFachwissen, gebündelt mit den neuesten Entwick-lungen im normativen Bereich. Die Herausgeberwünschen Freude beim Lesen und Erfolg bei derkonstruktiven Umsetzung.

    Prof. Dipl.-Ing. DDr. Konrad Bergmeister, Wien

    Dr.-Ing. Frank Fingerloos, Berlin

    Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Johann-Dietrich Wörner,Darmstadt

    September 2010

    VVorwort

  • Inhaltsübersicht

    1Inhaltsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IX

    Anschriften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XIX

    Beiträge früherer Jahrgänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXI

    I Energie, Kraftwerksbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Johann-Dietrich Wörner, Bernhard Milow

    II Windenergieanlagen in Stahlbeton- und Spannbetonbauweise . . . . . . . . . . . . . . . 19Jürgen Grünberg, Joachim Göhlmann

    III Geothermie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169Rolf Katzenbach, Frithjof Clauß, Thomas Waberseck, Isabel M. Wagner

    IV Staumauern aus Beton und Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221Diethelm Linse

    V Planung und Bau von Kleinwasserkraftwerken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275Bernhard Pelikan

    VI Konzepte der Tragwerksplanung im Kraftwerksbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311Peter Osterrieder, Dieter Werner, Marc Simon

    VII Bautechnik im Kernkraftwerksbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343Rüdiger Meiswinkel, Julian Meyer, Jürgen Schnell

    VIII Beton im Kraftwerksbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433Ludger Lohaus, Lasse Petersen, Robert Griese, Steffen Anders

    Stichwortverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517

    VIIInhaltsübersicht

    Beton-Kalender 2011: Kraftwerke, FaserbetonHerausgegeben von Konrad Bergmeister, Frank Fingerloos und Johann-Dietrich WörnerCopyright c 2011 Ernst & Sohn, BerlinISBN: 978-3-433-02954-1

  • Inhaltsübersicht

    2Inhaltsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V

    Anschriften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XVII

    IX Faserbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Horst Falkner, Jens-Peter Grunert

    X Grundlagen des Faserbetons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Klaus Holschemacher, Frank Dehn, Yvette Klug

    XI Baukonstruktionen aus Faserbeton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89Martin Empelmann, Manfred Teutsch, Marco Wichers

    XII Erläuterungen zur DAfStb-Richtlinie Stahlfaserbeton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141Manfred Teutsch, Udo Wiens, Christoph Alfes

    XIII Betonstahl und Spannstahl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177Jörg Moersch, Jörg Haßhoff

    XIV Lebensdauerbemessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229Christoph Gehlen, Till Felix Mayer, Stefanie von Greve-Dierfeld

    XV Instandsetzung und Erhaltung von Betonbauwerken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279Bernd Hillemeier, Claus Flohrer, Jürgen Krell, Gabriele Marquardt, Jeanette Orlowsky,Michael Raupach, Karsten Schubert, Stephanie Schuler

    XVI Normen und Regelwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411Frank Fingerloos

    Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 801

    VIII Inhaltsübersicht

    Beton-Kalender 2011: Kraftwerke, FaserbetonHerausgegeben von Konrad Bergmeister, Frank Fingerloos und Johann-Dietrich WörnerCopyright c 2011 Ernst & Sohn, BerlinISBN: 978-3-433-02954-1

  • Inhaltsverzeichnis

    1I Energie, Kraftwerksbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

    Johann-Dietrich Wörner, Bernhard Milow

    1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

    2 Energiepolitik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

    3 Heutige Energieversorgung . . . . . . . . . . 4

    4 Zukünftige Energieversorgung . . . . . . . 7

    5 Kraftwerkstypen/Energiewandlung . . . 8

    6 Besondere Aspekte verschiedenerKraftwerkstypen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

    7 Bauwerke und Konstruktionen . . . . . . 10

    8 Einwirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

    9 Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

    IXInhaltsverzeichnis

    Beton-Kalender 2011: Kraftwerke, FaserbetonHerausgegeben von Konrad Bergmeister, Frank Fingerloos und Johann-Dietrich WörnerCopyright c 2011 Ernst & Sohn, BerlinISBN: 978-3-433-02954-1

    II Windenergieanlagen in Stahlbeton- und Spannbetonbauweise . . . . . . . . . . . . . . . 19Jürgen Grünberg, Joachim Göhlmann

    1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

    2 Einwirkungen auf Windenergie-anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

    2.1 Ständige Einwirkungen. . . . . . . . . . . . 232.2 Anlagenbetrieb (Rotor und

    Gondel) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232.3 Windlasten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232.3.1 Windlasten für landseitige

    Windenergieanlagen (LWEA) . . . . . . 232.3.2 Windlasten für Offshore-

    Windenergieanlagen (OWEA) . . . . . . 342.4 Höhe des Seewasserstands . . . . . . . . . 412.5 Hydrodynamische Umwelt-

    bedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422.5.1 Seeströmungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422.5.2 Natürlicher Seegang . . . . . . . . . . . . . . 432.5.3 Harmonische Elementarwelle . . . . . . . 432.5.4 Wellen finiter Steilheit . . . . . . . . . . . . 452.5.5 Statistische Beschreibung des

    Seegangs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472.5.6 Kurzzeit-Statistik des Seegangs . . . . . 472.5.7 Langzeitstatistik des Seegangs . . . . . . 522.5.8 Extremwerte des Seegangs . . . . . . . . . 542.5.9 Brechende Wellen . . . . . . . . . . . . . . . . 562.6 Hydrodynamische Analyse. . . . . . . . . 562.6.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562.6.2 Morison-Formel . . . . . . . . . . . . . . . . . 572.6.3 Potenzialtheoretische Verfahren –

    lineares Bewegungsverhalten . . . . . . . 61

    2.6.4 Integralgleichungsmethode(Singularitätenmethode) . . . . . . . . . . . 62

    2.6.5 Vertikale Zylinder (Mac Camy undFuchs). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

    2.6.6 Potenzialtheorie höherer Ordnung . . . 682.6.7 Wellenlasten auf großvolumige

    Offshore-Strukturen . . . . . . . . . . . . . . 702.7 Temperatureinwirkungen . . . . . . . . . . 742.8 See-Eis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 742.9 Vereisung von Bauteilen . . . . . . . . . . . 77

    3 Nichtlineares Werkstoffverhalten . . . . 773.1 Einführung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 773.2 Stoffgesetze für Stahlbeton und

    Spannbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 783.3 Biegemoment-Verkrümmungs-

    Beziehungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.3.1 Stahlbetonquerschnitte allgemein . . . 823.3.2 Spannbetonquerschnitte allgemein. . . 833.3.3 Stahlbeton-Kreisringquerschnitte. . . . 843.4 Verformungen und Biegemomente

    nach Theorie 2. Ordnung . . . . . . . . . . 873.5 Querschnittsbemessung im Grenz-

    zustand der Tragfähigkeit . . . . . . . . . . 873.6 Räumliche mechanische Modelle

    für Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 893.6.1 Spannungszustände und

    Bruchbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . 893.6.2 Versagensmodelle für Beton . . . . . . . . 893.6.3 Konstitutive Modelle . . . . . . . . . . . . . 92

  • 4 Tragkonstruktionen und Bemessung. . 924.1 Berechnungsgrundlagen . . . . . . . . . . . 924.2 Strukturmodell für den Turmschaft . . 934.3 Schwingungsuntersuchung . . . . . . . . . 954.3.1 Ein- und Mehrmassenschwinger . . . . 954.3.2 Energiemethode. . . . . . . . . . . . . . . . . . 964.3.3 Eigenfrequenzuntersuchung

    der Tragkonstruktion. . . . . . . . . . . . . . 994.4 Vorspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1004.5 Auslegung landseitiger

    Windenergieanlagen (LWEA) . . . . . 1024.5.1 Gesamtdynamische Berechnung . . . 1024.5.2 Vereinfachte Berechnung . . . . . . . . . 1024.5.3 Einwirkungskombinationen nach

    DIBt-Richtlinie (onshore) . . . . . . . . . 1034.5.4 Teilsicherheitsbeiwerte nach

    DIBt-Richtlinie . . . . . . . . . . . . . . . . . 1064.6 Auslegung von Offshore-

    Windenergieanlagen (OWEA) . . . . . 1064.6.1 Steuerungs- und Sicherheitssystem . 1064.6.2 Bemessungssituationen und

    Lastfälle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1074.6.3 Grundlegende �berlegungen zum

    Sicherheitskonzept . . . . . . . . . . . . . . 1074.6.4 Einwirkungskombinationen nach

    GL-Guideline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1104.6.5 Teilsicherheitsbeiwerte nach

    GL-Guideline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1164.7 Grenzzustand der Tragfähigkeit . . . . 1174.7.1 Verformungsberechnung nach

    Theorie 2. Ordnung . . . . . . . . . . . . . . 1174.7.2 Lineare Berechnung der

    Schnittgrößen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1204.7.3 Nachweis der Spannungen im

    Turmschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1214.7.4 Besonderheiten bei der Segment-

    bauweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1214.8 Nachweise im Grenzzustand der

    Gebrauchstauglichkeit . . . . . . . . . . . 1264.8.1 Beanspruchung des Turmschafts

    durch äußere Einwirkungen . . . . . . . 1264.8.2 Beanspruchung der Schaftwand

    durch Zwang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1264.8.3 Besonderheiten bei der Segment-

    bauweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1274.9 Grenzzustand der Ermüdung . . . . . . 1274.9.1 Ermüdungswirksame Einwirkungen

    auf Tragkonstruktionen fürWindenergieanlagen . . . . . . . . . . . . . 128

    4.9.1.1 Einwirkungen aus Wind undAnlagenbetrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

    4.9.1.2 Einwirkungen aus Wellen undSeegang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

    4.9.2 Ermüdungsnachweise nach derDIBt-Richtlinie für Windenergie-anlagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

    4.9.2.1 Vereinfachte Nachweisefür Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

    4.9.2.2 Direkter Nachweis nachDIBt-Richtlinie . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

    4.9.3 Mehrstufige Ermüdungs-beanspruchungen. . . . . . . . . . . . . . . . 133

    4.9.4 Bruchschwingspielzahlen fürmehraxiale Ermüdungs-beanspruchungen. . . . . . . . . . . . . . . . 133

    4.9.4.1 Vorgehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1334.9.4.2 Ableitung der Schädigungs-

    variablen kcfat und ktfat . . . . . . . . . . . . 1354.9.4.3 Bruchumhüllende unter

    Ermüdungsbeanspruchung . . . . . . . . 1374.9.4.4 Versagenskurven unter zweiaxialer

    Ermüdungsbeanspruchung . . . . . . . . 1384.9.5 Bemessungsvorschlag bei

    mehraxialer Ermüdung . . . . . . . . . . 1414.9.5.1 Vorgehen bei der Bemessung auf

    Basis der linearen Akkumulations-hypothese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

    4.9.5.2 Herleitung von Modifikations-faktoren lc3 (N, r) für Ermüdungs-beanspruchungen amDruckmeridian. . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

    4.9.5.3 Herleitung von Modifikations-faktoren lc2 (N, a) für zweiaxialeErmüdungsbeanspruchung . . . . . . . . 143

    4.10 Bemessung von Knotenpunkten. . . . 1464.11 Bemessung der Gründung . . . . . . . . 151

    5 Herstellung von Türmen ausSpannbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

    5.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1535.2 Hybride Tragwerke aus Stahl und

    Spannbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1535.3 Spannbetontürme in Segment-

    bauweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1545.3.1 Beispiele für Konstruktion und

    Ausführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1545.3.2 Weiterentwicklung der Segment-

    bauweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1575.4 Offshore-Gründungstragwerke

    aus Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1585.4.1 Kompakte Gründungsstrukturen

    mit Eiskonus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1595.4.2 Entwurf, Herstellung, Transport

    und Installation bei Gründungs-konstruktionen aus Beton . . . . . . . . 160

    5.4.2.1 Besondere Entwurfskriterien . . . . . . 1615.4.2.2 Herstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1615.4.2.3 Transport und Installation. . . . . . . . . 1625.4.2.4 Flach- und Tiefgründung . . . . . . . . . 1635.4.2.5 Innovationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

    6 Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

    X Inhaltsverzeichnis

  • XIInhaltsverzeichnis

    III Geothermie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169Rolf Katzenbach, Frithjof Clauß, Thomas Waberseck, Isabel M. Wagner

    1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1711.1 Begriffsdefinition . . . . . . . . . . . . . . . 1711.2 Geothermische Energie . . . . . . . . . . . 1711.3 Thermische Eigenschaften von

    Böden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1721.3.1 Wärmekapazität. . . . . . . . . . . . . . . . . 1721.3.2 Wärmeleitfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . 1741.3.3 Temperaturleitfähigkeit . . . . . . . . . . . 1781.4 Wärmetransport im Boden . . . . . . . . 1791.4.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1791.4.2 Wärmeleitung oder Konduktion . . . . 1791.4.3 Konvektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1791.4.4 Dispersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1811.4.5 Wärmetransportgleichung. . . . . . . . . 181

    2 Technologien der oberflächennahenGeothermie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

    2.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1822.2 Technische Baugrundausrüstung . . . 1822.2.1 Geschlossene Systeme . . . . . . . . . . . 1822.2.2 Offene Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . 1852.3 Technische Gebäudeausrüstung . . . . 1852.3.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1852.3.2 Wärmepumpe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1862.4 Betriebsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1872.5 Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1882.5.1 Energiepfahlanlage PalaisQuartier,

    Frankfurt am Main . . . . . . . . . . . . . . 1882.5.2 Einsatz von Geothermie im

    Verkehrswegebau . . . . . . . . . . . . . . . 190

    3 Planung und Projektablauf . . . . . . . . 1913.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1913.2 Leistungsphasen und Planungs-

    aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1913.2.1 Grundlagenermittlung . . . . . . . . . . . . 1923.2.2 Vorplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1933.2.3 Entwurfsplanung . . . . . . . . . . . . . . . . 1933.2.4 Genehmigungsplanung . . . . . . . . . . . 1933.2.5 Ausführungsplanung. . . . . . . . . . . . . 1943.2.6 Vorbereitung der Vergabe . . . . . . . . . 1943.2.7 Mitwirkung bei der Vergabe . . . . . . . 1943.2.8 Objektüberwachung

    (Bauüberwachung oder Bauober-leitung). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

    3.2.9 Objektbetreuung undDokumentation . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

    4 Geothermische Erkundung undDimensionierung . . . . . . . . . . . . . . . . 195

    4.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1954.2 Geothermal Response Test (GRT) . . 1954.2.1 Prinzip des Geothermal Response

    Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

    4.2.2 Theoretische Grundlagen . . . . . . . . . 1954.2.3 Weiterentwicklungen des

    Geothermal Response Tests . . . . . . . 1984.3 Laboruntersuchungen . . . . . . . . . . . . 1994.3.1 Experimentelle Bestimmung der

    Wärmeleitfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . 1994.3.2 Experimentelle Bestimmung der

    Wärmekapazität. . . . . . . . . . . . . . . . . 2014.4 Dimensionierung . . . . . . . . . . . . . . . . 2014.4.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2014.4.2 Geothermiesonden . . . . . . . . . . . . . . 2024.4.3 Erdwärmekollektoren . . . . . . . . . . . . 2034.4.4 Energiepfähle und andere

    erdberührte Betonbauteile. . . . . . . . . 2034.4.5 Grundwasserbrunnen . . . . . . . . . . . . 203

    5 Herstellung und KonstruktiveDurchbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

    5.1 Bohrverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2045.1.1 Trockenbohrverfahren. . . . . . . . . . . . 2045.1.2 Spülbohrverfahren. . . . . . . . . . . . . . . 2065.1.3 Kernbohrverfahren . . . . . . . . . . . . . . 2075.2 Konstruktive Durchbildung von

    Wärmeaustauschern im Baugrund . . 2085.2.1 Erdwärmekollektoren . . . . . . . . . . . . 2085.2.2 Geothermiesonden . . . . . . . . . . . . . . 2085.2.3 Energiepfähle und andere

    erdberührte Betonbauteile(Massivabsorber). . . . . . . . . . . . . . . . 209

    5.3 Horizontale Anbindung . . . . . . . . . . 2105.4 Direkte Grundwassernutzung . . . . . . 210

    6 Qualitätssicherung . . . . . . . . . . . . . . . 2126.1 Einführung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2126.2 Qualitätssicherung in der

    Planungsphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2126.3 Qualitätssicherung in der

    Herstellungsphase . . . . . . . . . . . . . . . 2136.4 Qualitätssicherung in der

    Betriebsphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2136.5 Dokumentation . . . . . . . . . . . . . . . . . 2136.6 Messtechnische �berwachung . . . . . 214

    7 Rechtliche Aspekte undGenehmigung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

    7.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2147.2 Bergrecht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2147.3 Wasserrecht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2157.4 Bodenschutzrecht . . . . . . . . . . . . . . . 2157.5 Sonstige rechtliche Vorgaben . . . . . . 2167.6 Technische und sonstige

    Regelwerke und Empfehlungen . . . . 216

    8 Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

  • XII Inhaltsverzeichnis

    IV Staumauern aus Beton und Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221Diethelm Linse

    1 Einführung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

    2 Konzeption und Gestaltung vonStaumauern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

    2.1 Grundsätze der Staumauertypen. . . . 2232.2 Betriebseinrichtungen . . . . . . . . . . . . 224

    3 Gewichtsstaumauern . . . . . . . . . . . . . 2253.1 Gewichtsstaumauern aus

    Massenbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2263.1.1 Massenbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2263.1.2 Blockweises Betonieren . . . . . . . . . . 2273.1.3 Block- und Arbeitsfugen. . . . . . . . . . 2283.1.4 Injektionen und Dränage. . . . . . . . . . 2293.1.5 Schalung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2293.2 Gewichtsstaumauern aus RCC –

    Walzbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2303.3 CSG-Mauern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2313.4 Gewichtsstaumauern aus

    Bruchsteinmauerwerk –Intze-Mauern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232

    3.5 Aufgelöste Staumauern. . . . . . . . . . . 2343.5.1 Pfeilerstaumauern . . . . . . . . . . . . . . . 2343.5.2 Gewölbereihenmauern . . . . . . . . . . . 236

    4 Bogenstaumauern . . . . . . . . . . . . . . . 2384.1 Mauerformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2384.2 Konstruktion von

    Bogenstaumauern . . . . . . . . . . . . . . . 239

    5 Planung von Talsperren. . . . . . . . . . . 2405.1 Grundlagenermittlung . . . . . . . . . . . . 2405.2 Genehmigungs- und

    Ausführungsplanung. . . . . . . . . . . . . 241

    6 Sicherheitsnachweise . . . . . . . . . . . . . 2416.1 Tragsicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2416.1.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2416.1.2 Einwirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2426.1.3 Tragwiderstände . . . . . . . . . . . . . . . . 2436.1.4 Bemessungssituationen. . . . . . . . . . . 2446.1.5 Restrisiko . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2446.2 Gebrauchstauglichkeit . . . . . . . . . . . 2456.3 Nachweisführung . . . . . . . . . . . . . . . 2456.3.1 Gewichtsstaumauern . . . . . . . . . . . . . 2456.3.2 Bogenstaumauern . . . . . . . . . . . . . . . 2476.3.3 Andere Mauerformen . . . . . . . . . . . . 248

    7 Bauwerksüberwachung . . . . . . . . . . . 2487.1 Mess- und Kontrolleinrichtungen. . . 2497.1.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2497.1.2 Wirkgrößen (Messgrößen) und

    Messmethoden. . . . . . . . . . . . . . . . . . 2497.2 Berichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

    7.2.1 Der jährliche Sicherheitsbericht . . . . 2507.2.2 Die vertiefte �berprüfung. . . . . . . . . 2517.2.3 Probestau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2517.2.4 Talsperrenbuch . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

    8 Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2528.1 Gewichtsstaumauer Leibis-Lichte . . 2528.1.1 Kurzbeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . 2528.1.2 Gründung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2538.1.3 Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2538.1.4 Maßnahmen zur Reduzierung der

    Beanspruchungen aus Temperatur . . 2548.1.5 Kontrollgänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2568.1.6 Mess- und Kontrolleinrichtungen. . . 2568.1.7 Betriebseinrichtungen . . . . . . . . . . . . 2578.2 RCC-Mauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2578.3 Bogenstaumauer . . . . . . . . . . . . . . . . 2588.3.1 Bogenstaumauer Punt dal Gall . . . . . 2588.3.2 Bogenstaumauer Tsankov Kamak . . 258

    9 Sanierung von Massivsperren . . . . . . 2599.1 Einführung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2599.2 Sanierung von Intze-Mauern und

    ähnlichen Gewichtsstaumauern . . . . 2609.2.1 Notwendigkeit der Sanierungen

    von Intze-Mauern . . . . . . . . . . . . . . . 2609.2.2 Sanierung von Intze-Mauern . . . . . . 2619.2.2.1 Beton-Vorsatzschale im Verbund . . . 2619.2.2.2 Beton-Vorsatzschale gleitend . . . . . . 2619.2.2.3 Abdichtungsbahnen (Geomembran)

    an der Wasserseite . . . . . . . . . . . . . . . 2639.2.2.4 Andere Abdichtungen der

    Mauerwasserseite . . . . . . . . . . . . . . . 2639.2.2.5 Sanierung durch Injektionen und

    Dränagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2639.2.2.6 Erhöhung der Mauerauflast

    durch ein Zusatzgewicht oderVorspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

    9.3 Risse im Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . 2669.3.1 Risssanierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2669.3.2 Rissbildungen in filigranen

    Staumauern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2679.4 Sanierung der Luft- und

    Wasserseiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2699.4.1 Mauerwerk. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2699.4.2 Mauerkrone, �berlauf. . . . . . . . . . . . 2709.4.3 Betonkorrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . 2719.4.4 Korrosionsschäden an

    Stahlbetonbauteilen. . . . . . . . . . . . . . 2729.5 Betonzerstörung durch Alkali-

    Kieselsäure-Reaktion . . . . . . . . . . . . 273

    10 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

  • XIIIInhaltsverzeichnis

    V Planung und Bau von Kleinwasserkraftwerken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275Bernhard Pelikan

    1 Kleinwasserkraft in Europa –Potenziale, Bestand undRandbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . 277

    1.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2771.2 Definition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2771.3 Potenziale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2771.4 Europa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2781.5 Welt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

    2 Physikalische und energie-wirtschaftliche Grundlagen . . . . . . . . 281

    2.1 Fallhöhe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2812.2 Ausbaudurchfluss . . . . . . . . . . . . . . . 2812.3 Leistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2812.4 Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2822.5 Wirkungsgrade . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

    3 Datenerhebung, Datensammlung . . . 2833.1 Grundbesitzverhältnisse . . . . . . . . . . 2833.2 Wasserrechte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2833.3 Hydrologische Daten . . . . . . . . . . . . 2843.4 Fischereirechte . . . . . . . . . . . . . . . . . 2843.5 Topografie – Höhenverhältnisse. . . . 2843.6 Flächenwidmung – Raumplanung –

    Raumordnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2843.7 �kologierelevante Daten . . . . . . . . . 2843.7.1 Fischökologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2843.7.2 Makrozoobenthos . . . . . . . . . . . . . . . 2853.7.3 Phytobenthos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2853.7.4 Vegetationskunde . . . . . . . . . . . . . . . 2853.8 Terrestrische Fauna . . . . . . . . . . . . . . 285

    4 Hydrologische Grundlagen . . . . . . . . 2854.1 Einzugsgebiet . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2854.2 Mittelwasserabfluss. . . . . . . . . . . . . . 2854.3 Abflussganglinie –

    Abflussdauerlinie . . . . . . . . . . . . . . . 2864.4 Extremwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286

    5 Grundlagen der angewandtenHydrodynamik . . . . . . . . . . . . . . . . . 287

    5.1 Kontinuitätsbedingung . . . . . . . . . . . 2875.2 Energiehöhengleichung nach

    Bernoulli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2875.3 Abflusszustände im offenen

    Gerinne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2885.4 Impulssatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2895.5 Rohrströmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2895.5.1 �rtliche Verluste . . . . . . . . . . . . . . . . 2895.5.2 Kontinuierliche Verluste . . . . . . . . . . 2895.6 Gerinneströmung. . . . . . . . . . . . . . . . 2905.7 �berfallströmung . . . . . . . . . . . . . . . 2905.8 Abfluss unter Schützen . . . . . . . . . . . 2905.9 Schwall und Sunk

    (Instationärer Fließvorgang) . . . . . . . 2915.10 Schleppspannung, Geschiebe-

    bewegung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2915.11 Schwebstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291

    6 Klassifizierung und Bauteile . . . . . . . 291

    7 Wehranlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2927.1 Feste Wehre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2927.2 Bewegliche Wehre. . . . . . . . . . . . . . . 2937.2.1 Schütze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2937.2.2 Segmente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2947.2.3 Klappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2947.2.4 Schläuche. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294

    8 Wasserfassung und Abwehr vonWasserinhaltsstoffen, Spülung. . . . . . 294

    8.1 Positionierung im Flusslauf . . . . . . . 2958.2 Grobrechen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2958.3 Tauchwand. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2958.4 Spülschütz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2958.5 Einlaufschwelle – Kragschwelle . . . 2958.6 Entkiesung, Entsandung . . . . . . . . . . 2958.7 Spülung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2958.8 Feinrechen und Rechenreinigung. . . 296

    9 Offene Triebwasserwege . . . . . . . . . . 2969.1 Dichtheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2969.2 Hydromechanik . . . . . . . . . . . . . . . . . 2979.3 Querschnittsformen und

    -änderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2979.4 Bauweise – Baumaterialien . . . . . . . 2979.5 Linienführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2979.6 Gestaltung und Bepflanzung . . . . . . 297

    10 Geschlossene Triebwasserwege –Rohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

    10.1 Rohrmaterial, Querschnitte,Druckstufen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

    10.2 Verlegung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29810.3 Druckstoß . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

    11 Verschluss- und Regelorgane beiRohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

    11.1 Absperrorgane . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29911.1.1 Keilschieber. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29911.1.2 Drosselklappen . . . . . . . . . . . . . . . . . 29911.1.3 Kugelschieber (auch Kugelhahn) . . . 29911.2 Regelorgane. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29911.2.1 Ringschieber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29911.2.2 Kegelstrahlschieber . . . . . . . . . . . . . . 299

    12 Turbinen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30012.1 Einteilung in Abhängigkeit von

    Q und H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30012.2 Einteilung nach der

    Wasserzuführung. . . . . . . . . . . . . . . . 30112.3 Einteilung nach der Regelungsart . . 30112.4 Turbinenwirkungsgrad . . . . . . . . . . . 30112.5 Durchgangsdrehzahl . . . . . . . . . . . . . 30212.6 Hydraulische Umgebung von

    �berdruckturbinen . . . . . . . . . . . . . . 30212.7 Kaplan-Turbine . . . . . . . . . . . . . . . . . 302

  • XIV Inhaltsverzeichnis

    12.8 Francis-Turbine . . . . . . . . . . . . . . . . . 30312.9 Pelton-Turbine. . . . . . . . . . . . . . . . . . 30312.10 Durchströmturbine . . . . . . . . . . . . . . 30312.11 Wasserkraftschnecke . . . . . . . . . . . . . 303

    13 Elektrotechnische Ausrüstung . . . . . . 30413.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30413.2 Elektrische Maschinen . . . . . . . . . . . 30413.2.1 Generatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30413.2.2 Transformatoren . . . . . . . . . . . . . . . . 30513.3 Schutz- und Regeleinrichtungen . . . 30513.3.1 Generatorschutz- und

    -regeleinrichtungen . . . . . . . . . . . . . . 30513.3.2 Messeinrichtungen . . . . . . . . . . . . . . 305

    14 Umweltauswirkungen . . . . . . . . . . . . 30514.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30514.2 Auslegungsdaten . . . . . . . . . . . . . . . . 30614.2.1 Ausbaudurchfluss . . . . . . . . . . . . . . . 30614.2.2 Fallhöhe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30614.3 Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30614.3.1 Kraftwerkstyp . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30614.3.2 Bauweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306

    14.3.3 Einflüsse, resultierend aus derFallhöhe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306

    14.3.4 Raumgestaltung. . . . . . . . . . . . . . . . . 30714.4 Betriebsart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30714.4.1 Wasserspiegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30714.4.2 Abfluss. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30714.5 Emissionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30714.6 Rechengut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30714.7 Infrastruktur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30714.8 Fischwanderhilfen . . . . . . . . . . . . . . . 30814.9 Pflichtwasserabgabe . . . . . . . . . . . . . 30814.9.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30814.9.2 Pflichtwasserfestlegung als

    Projektinhalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30914.9.3 Der geeignete Berechnungsansatz . . 30914.9.4 Gestaffelte und dynamische

    Abgabe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30914.9.5 Die Pflichtwasserturbine. . . . . . . . . . 30914.9.6 Flussbauliche Gestaltung der

    Entnahmestrecke . . . . . . . . . . . . . . . . 309

    15 Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309

    VI Konzepte der Tragwerksplanung im Kraftwerksbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311Peter Osterrieder, Dieter Werner, Marc Simon

    1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3131.1 Kraftwerkstechnik . . . . . . . . . . . . . . . 3151.1.1 Kraftwerksprozess und

    Komponenten einesDampfkraftwerks. . . . . . . . . . . . . . . . 315

    1.1.2 KraftwerkskennzeichnungssystemKKS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316

    1.2 Projektablauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3161.2.1 Grundsätzliches . . . . . . . . . . . . . . . . . 3161.2.2 Leistungsumfang und

    Verantwortung der Tragwerks-planung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317

    1.2.3 Vergabearten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3171.2.4 Planungsphasen . . . . . . . . . . . . . . . . . 3171.2.4.1 Konzept- und Vergabeplanung . . . . 3171.2.4.2 Genehmigungsplanung . . . . . . . . . . . 3201.2.4.3 Vorgezogene Ausführungsplanung . 3201.2.4.4 Abschließende Ausführungs-

    planung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3211.2.5 As-Buildt-Dokumentation . . . . . . . . 3211.3 Gestaltungsgrundsätze . . . . . . . . . . . 322

    2 Tragwerksplanung . . . . . . . . . . . . . . 3232.1 Abgrenzung zum üblichen

    Industrie- und Hochbau . . . . . . . . . . 3232.2 Sicherheitskonzept . . . . . . . . . . . . . . 3242.3 Einwirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3242.4 Tragwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3282.4.1 Grundsätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3282.4.2 Gründungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3292.4.3 Treppentürme . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3312.4.4 Maschinenhaus . . . . . . . . . . . . . . . . . 3322.4.5 Kesselhaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3332.4.6 Kohlelager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3352.4.7 Silos für Flugasche . . . . . . . . . . . . . . 3362.4.8 Hauptkühlwassersystem . . . . . . . . . . 3382.4.9 Kühlturm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3382.4.10 Hauptkühlwasserleitung . . . . . . . . . . 3392.4.11 Kühlwasserpumpenhaus . . . . . . . . . . 340

    3 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . 341

    4 Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

    VII Bautechnik im Kernkraftwerksbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343Rüdiger Meiswinkel, Julian Meyer, Jürgen Schnell

    Vorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345

    1 Einführung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3451.1 Energiebedarf . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3451.2 Stromerzeugung . . . . . . . . . . . . . . . . 346

    1.3 Bedeutung der Kernenergie . . . . . . . 346

    2 Kernenergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3482.1 Stromerzeugung durch

    Kernkraftwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . 348

  • XVInhaltsverzeichnis

    2.2 Kernspaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3482.3 Radioaktivität . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3492.4 Reaktorkonzepte . . . . . . . . . . . . . . . . 3522.4.1 �bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3522.4.2 Leichtwasserreaktoren . . . . . . . . . . . 3522.5 Sicherheitsphilosophie . . . . . . . . . . . 357

    3 Genehmigungsaspekte . . . . . . . . . . . . 3603.1 Atomrecht und Baurecht . . . . . . . . . . 3613.2 Schnittstelle Anlagentechnik/

    Bautechnik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3623.3 Periodische Sicherheits-

    überprüfungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3623.4 Planungs- und Auslegungs-

    anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3623.4.1 Internationale Vorgaben der IAEA. . 3623.4.2 Europäischer Anforderungskatalog . 3633.4.3 Regelwerk des Kerntechnischen

    Ausschusses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3633.4.4 Normen des Deutschen Instituts für

    Normung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364

    4 Bauwerke für kerntechnischeAnlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364

    4.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3644.2 Kernkraftwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . 3644.2.1 Bauwerksübersicht . . . . . . . . . . . . . . 3644.2.2 Werkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3684.2.2.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3684.2.2.2 Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3684.2.2.3 Betonstahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3694.2.2.4 Spannstahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3694.2.3 Reaktorgebäude . . . . . . . . . . . . . . . . . 3694.2.4 Maschinenhaus . . . . . . . . . . . . . . . . . 3714.2.5 Kühlwasserversorgung . . . . . . . . . . . 3724.2.6 Hochwasser-Schutzbauwerke . . . . . . 3724.2.7 Gründungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3734.2.7.1 Flachgründungen. . . . . . . . . . . . . . . . 3734.2.7.2 Pfahlgründungen . . . . . . . . . . . . . . . . 3734.2.8 Objektschutzanforderungen an

    Bauwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3734.3 Bauliche Anlagen für die

    Entsorgung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3744.3.1 Entsorgungsbedarf . . . . . . . . . . . . . . 3744.3.2 Zwischenlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3744.3.2.1 Sicherheitstechnische

    Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 3764.3.2.2 Anforderungen an die

    Konstruktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3764.3.2.3 Bauliche Auslegung . . . . . . . . . . . . . 3774.3.3 Endlager. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3784.4 Bauausführung . . . . . . . . . . . . . . . . . 3794.4.1 Baustelleneinrichtung . . . . . . . . . . . . 3794.4.2 Projektorganisation . . . . . . . . . . . . . . 3804.4.3 Qualitätssicherung. . . . . . . . . . . . . . . 3814.4.4 Schalung und Rüstung . . . . . . . . . . . 3824.4.5 Weitere Besonderheiten der

    Bauausführung . . . . . . . . . . . . . . . . . 3834.4.5.1 Reaktorgebäude – Containment . . . . 3844.4.5.2 Einbauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385

    4.5 Rückbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3854.5.1 Gesetzliche Grundlagen und

    Regelwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3864.5.2 Stilllegungsstrategien . . . . . . . . . . . . 3864.5.3 Rückbauphasen . . . . . . . . . . . . . . . . . 3874.5.4 Einzelne baubezogene Maßnahmen

    beim Rückbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3884.5.5 Technologien für den Rückbau des

    Bauteils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388

    5 Außergewöhnliche Einwirkungenfür die Auslegung kerntechnischerAnlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390

    5.1 �bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3905.2 Einwirkungen von innen (EVI) . . . . 3905.2.1 Lecks und Brüche von

    Rohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3905.2.2 Sonstige anlageninterne

    Ereignisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3915.3 Einwirkungen von außen (EVA) . . . 3925.3.1 Erdbeben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3925.3.1.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3925.3.1.2 Festlegungen der Erdbeben-

    einwirkung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3925.3.1.3 Tragwerksanalysen . . . . . . . . . . . . . . 3955.3.2 Hochwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3975.3.2.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3975.3.2.2 Binnenstandorte. . . . . . . . . . . . . . . . . 3975.3.2.3 Küstenstandorte. . . . . . . . . . . . . . . . . 3975.3.3 Flugzeugabsturz . . . . . . . . . . . . . . . . 3985.3.3.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3985.3.3.2 Last-Zeit-Funktionen . . . . . . . . . . . . 3995.3.4 Explosionsdruckwelle

    (chemische Explosion) . . . . . . . . . . . 400

    6 Sicherheitskonzept und Bemessung. . 4016.1 Normengrundlagen . . . . . . . . . . . . . . 4016.2 Teilsicherheitskonzept. . . . . . . . . . . . 4016.2.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4016.2.2 Teilsicherheits- und Kombinations-

    beiwerte für Einwirkungen . . . . . . . . 4026.2.3 Teilsicherheitsbeiwerte für den

    Tragwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . 4026.3 Bemessungshinweise für Bauteile

    aus Beton, Stahl- und Spannbeton . . 4046.3.1 Festigkeitskennwerte. . . . . . . . . . . . . 4046.3.2 Querkraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4046.3.3 Durchstanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4046.4 Bemessungshinweise für Bauteile

    aus Stahl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4066.5 Besonderheiten bei der Auslegung

    von Containments . . . . . . . . . . . . . . . 4066.5.1 Anforderungen an Containments . . . 4066.5.2 Reaktorsicherheitsbehälter aus

    Stahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4076.5.3 Spannbeton-Containment mit

    Stahlliner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4076.5.4 Stahlbeton-Containment mit

    Stahlliner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408

  • XVI Inhaltsverzeichnis

    7 Befestigungstechnik . . . . . . . . . . . . . . 4087.1 Arten der Befestigung . . . . . . . . . . . . 4087.1.1 Einbetonierte Befestigungsmittel . . . 4087.1.2 Nachträglich montierte

    Befestigungsmittel . . . . . . . . . . . . . . 4097.1.3 Tragfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4097.2 Befestigung mit Kopfbolzen. . . . . . . 4097.2.1 Historie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4097.2.2 Anwendung und Eigenschaften . . . . 4107.2.3 Tragverhalten von Kopfbolzen. . . . . 4117.2.4 Normen und Zulassungen . . . . . . . . . 4127.2.5 Planung und Bemessung. . . . . . . . . . 4127.2.5.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4127.2.5.2 Nachweis der Tragfähigkeit und

    Gebrauchstauglichkeit . . . . . . . . . . . 4137.2.6 Qualitätssicherung/Werkstoffgüte . . 4147.2.7 Herstellung und Montage . . . . . . . . . 4157.2.7.1 Herstellung von Ankerplatten mit

    Kopfbolzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4157.2.7.2 Montage der Ankerplatten auf der

    Baustelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4157.3 Befestigungen mit Metalldübeln . . . 4157.3.1 Historie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4157.3.2 �bersicht der Dübeltypen . . . . . . . . . 4167.3.3 Sicherheitskonzept . . . . . . . . . . . . . . 4187.3.3.1 Montagesicherheit . . . . . . . . . . . . . . . 4187.3.4 Zulassungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4197.3.4.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4197.3.4.2 Versuche nach DIBt-Leitfaden . . . . . 4197.3.5 Planung und Bemessung . . . . . . . . . 4197.4 Korrosionsschutz. . . . . . . . . . . . . . . . 4207.5 Feuerwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . 420

    8 �ußere Bauwerksabdichtung . . . . . . 4208.1 Aufgaben der Bauwerksabdichtung . 420

    8.2 Anforderungen an die Bauwerks-abdichtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420

    8.3 Schwarze Wanne . . . . . . . . . . . . . . . . 4208.3.1 Abdichtungsverfahren und -stoffe . . 4208.3.2 Bemessung der

    Bauwerksabdichtung. . . . . . . . . . . . . 4228.3.3 Konstruktion des Tragwerks. . . . . . . 4228.3.4 Planung der Bauwerksabdichtung . . 4228.3.5 Ausführung der

    Bauwerksabdichtung. . . . . . . . . . . . . 4238.3.6 Qualitätssicherung. . . . . . . . . . . . . . . 4238.4 Weiße Wanne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4238.4.1 Systembeschreibung . . . . . . . . . . . . . 4238.4.1.1 Allgemeine Anforderungen . . . . . . . 4238.4.1.2 Konstruktionsprinzipien . . . . . . . . . . 4248.4.2 Besondere Anforderungen . . . . . . . . 4258.4.3 Berechnung und Bemessung . . . . . . 4258.4.4 Fugenkonstruktionen . . . . . . . . . . . . 4258.4.5 Durchdringungen . . . . . . . . . . . . . . . 4258.4.6 Zuständigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . 4258.4.7 Qualitätssicherung. . . . . . . . . . . . . . . 4258.4.8 Instandsetzung. . . . . . . . . . . . . . . . . . 4258.5 Abdichtungskonzept am Beispiel

    Kernkraftwerk OL3. . . . . . . . . . . . . . 425

    9 Alterungs- und Lebensdauer-management. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426

    9.1 �bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4269.2 Alterungsmanagement von

    baulichen Anlagen. . . . . . . . . . . . . . . 4279.3 Alterungsmechanismen von

    Baumaterialien . . . . . . . . . . . . . . . . . 4289.4 Durchführung und Dokumentation . 428

    10 Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429

    VIII Beton im Kraftwerksbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433Ludger Lohaus, Lasse Petersen, Robert Griese, Steffen Anders

    1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435

    2 Grundlegende betontechnischeAnforderungen im Kraftwerksbau . . 438

    2.1 Typische Randbedingungen undAnforderungen im Kraftwerksbau . . 438

    2.2 Betontechnische Planungen imKraftwerksbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440

    2.3 Robuste Betone mit kleinemGrößtkorn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442

    2.4 Qualitätsmanagement . . . . . . . . . . . . 446

    3 Betone für typische Bauteile imGroßkraftwerksbau . . . . . . . . . . . . . . 447

    3.1 Bohrpfahlbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . 4473.1.1 Anforderungen an Bohrpfahlbeton . 4483.1.1.1 Anforderungen an die

    Dauerhaftigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . 4483.1.1.2 Anforderungen an das

    Herstellverfahren. . . . . . . . . . . . . . . . 449

    3.1.1.3 Anforderungen Tragwerksplanung. . 4503.1.2 Betontechnologie . . . . . . . . . . . . . . . 4503.1.2.1 Zement/Bindemittel . . . . . . . . . . . . . 4503.1.2.2 Gesteinskörnung . . . . . . . . . . . . . . . . 4513.1.2.3 Zusatzmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4513.1.2.4 Zusammensetzung. . . . . . . . . . . . . . . 4523.1.3 Qualitätssicherung und

    �berwachung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4523.2 Massenbeton und verzögerter

    Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4523.2.1 Anforderungen Massenbeton . . . . . . 4533.2.1.1 Tragwerksplanung. . . . . . . . . . . . . . . 4533.2.1.2 Anforderungen Dauerhaftigkeit . . . . 4543.2.1.3 Anforderungen Bauausführung . . . . 4553.2.2 Betontechnologie . . . . . . . . . . . . . . . 4563.2.2.1 Zement/Bindemittel . . . . . . . . . . . . . 4563.2.2.2 Gesteinskörnung . . . . . . . . . . . . . . . . 4563.2.2.3 Zusatzmittel – verzögerter Beton . . . 456

  • XVIIInhaltsverzeichnis

    3.2.2.4 Betonzusammensetzung undBetonentwurf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457

    3.2.2.5 Massenbeton mit Zustimmung imEinzelfall oder allgemeinerbauaufsichtlicher Zulassung . . . . . . . 459

    3.2.3 Bauausführung . . . . . . . . . . . . . . . . . 4593.2.4 Qualitätssicherung und

    �berwachung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4623.2.5 Zusammenfassende Empfehlung . . . 4633.3 Beton für Gleitbauverfahren . . . . . . . 4633.3.1 Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4643.3.2 Betontechnologie . . . . . . . . . . . . . . . 4653.3.3 Betonverarbeitung. . . . . . . . . . . . . . . 4663.3.4 Qualitätssicherung. . . . . . . . . . . . . . . 4673.3.5 Schäden und Fehler beim Gleiten . . 4673.4 Beton für Bauteile im

    Kühlkreislauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4683.4.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4683.4.2 Naturzugkühltürme aus Stahlbeton . 4693.4.2.1 Dauerhaftigkeitsrelevante

    Einwirkungen aus Betriebs- undUmgebungsbedingungen . . . . . . . . . 470

    3.4.2.2 Bewertung der Betonaggressivitätdes Kühlwassers . . . . . . . . . . . . . . . . 472

    3.4.2.3 Betone für den Kühlturmbau . . . . . . 4733.4.2.4 Nachbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . 4763.4.2.5 Betondeckung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4763.4.2.6 Oberflächenschutzmaßnahmen für

    Kühlturmschalen . . . . . . . . . . . . . . . . 477

    3.5 Beton in chemisch stark und sehrstark angreifender Umgebung . . . . . 479

    3.5.1 Chemische Beanspruchung derBetonoberfläche bei Kühltürmen mitAbgaseinleitung. . . . . . . . . . . . . . . . . 479

    3.5.2 Betontechnologische Grundsätzefür Betone mit hohemSäurewiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . 484

    3.5.3 Prüfung des Säurewiderstands vonBeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485

    3.5.4 Untersuchungen zumSäurewiderstand von Beton . . . . . . . 486

    3.5.5 Erfahrungen bei ausgeführtenProjekten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488

    3.5.6 Weitere Bauteile im Kraftwerksbauin chemisch stark und sehr starkangreifender Umgebung . . . . . . . . . 491

    4 Besondere Betone für Anlagen zurStromerzeugung aus erneuerbarenEnergien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492

    4.1 Wasserkraftwerke . . . . . . . . . . . . . . . 4924.2 Windenergieanlagen . . . . . . . . . . . . . 4924.2.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4924.2.2 Onshore-Windenergieanlagen . . . . . 4934.2.3 Offshore-Windenergieanlagen . . . . . 4994.3 Solarthermische Kraftwerke . . . . . . . 506

    5 Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509

    Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517

  • Anschriften

    1Autoren

    Anders, Steffen, Dr.-Ing.Bilfinger Berger AGZentrale TechnikCarl-Reiss-Platz 1–568165 Mannheim

    Clauß, Frithjof, Dipl.-Ing.Technische Universität DarmstadtFachbereich Bauingenieurwesen und GeodäsieInstitut und Versuchsanstalt für GeotechnikPetersenstraße 1364287 Darmstadt

    Göhlmann, Joachim, Dr.-Ing.grbv Ingenieure im Bauwesen GmbH & Co. KGExpo Plaza 1030539 Hannover

    Griese, Robert, Dipl.-Ing.LPI Ingenieurgesellschaft mbHProf. Lohaus – Dr. PetersenNienburger Str. 530167 Hannover

    Grünberg, Jürgen, Univ.-Prof. Dr.-Ing.Leibniz Universität HannoverFakultät für Bauingenieurwesen und GeodäsieInstitut für MassivbauAppelstraße 9A30167 Hannover

    Katzenbach, Rolf, Prof. Dr.-Ing.Technische Universität DarmstadtFachbereich Bauingenieurwesen und GeodäsieInstitut und Versuchsanstalt für GeotechnikPetersenstraße 1364287 Darmstadt

    Linse, Diethelm, Dr.-Ing.Dr. Linse Ingenieure GmbHKarlstraße 4680333 München

    Lohaus, Ludger, Univ.-Prof. Dr.-Ing.Leibniz Universität HannoverInstitut für Baustoffe – IfBAppelstraße 9A30167 Hannover

    Meiswinkel, Rüdiger, Dr.-Ing. habil.E.ON Kernkraft GmbHAbt. TTMTresckowstraße 530457 Hannover

    Meyer, Julian, Dr.-Ing.Hochtief Construction AGConsult IKS EnergyLyoner Straße 2560528 Frankfurt/Main

    Milow, BernhardDeutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.Linder Höhe51147 Köln

    Osterrieder, Peter, Prof. Dr.-Ing.BTU CottbusLehrstuhl Statik und DynamikKonrad-Wachsmann-Allee 203046 Cottbus

    Pelikan, Bernhard, Ao. Univ. Prof. Dipl.-Ing.Dr. nat. techn.Universität für Bodenkultur WienInstitut für Wasserwirtschaft, Hydrologie undKonstruktiven WasserbauMuthgasse 18A-1190 Wien�sterreich

    Petersen, Lasse, Dr.-Ing.LPI Ingenieurgesellschaft mbHNienburger Straße 530167 Hannover

    Schnell, Jürgen, Prof. Dr.-Ing.Technische Universität KaiserslauternFB A/RU/BI, FG Massivbau undBaukonstruktionPaul-Ehrlich-Straße, Geb. 1467663 Kaiserslautern

    Simon, Marc, Dipl.-Ing. (FH)BTU CottbusLehrstuhl Statik und DynamikKonrad-Wachsmann-Allee 203046 Cottbus

    XIXAnschriften

  • Waberseck, Thomas, Dipl.-Ing.Technische Universität DarmstadtFachbereich Bauingenieurwesen und GeodäsieInstitut und Versuchsanstalt für GeotechnikPetersenstraße 1364287 Darmstadt

    Wagner, Isabel M. Dipl.-Ing.Technische Universität DarmstadtFachbereich Bauingenieurwesen und GeodäsieInstitut und Versuchsanstalt für GeotechnikPetersenstraße 1364287 Darmstadt

    Werner, Dieter, Dr.-Ing.ARCUS Planung S BeratungBauplanungsgesellschaft mbH CottbusVetschauer Straße 1303048 Cottbus

    Wörner, Johann-Dietrich, Prof. Dr.-Ing.Dr. h.c. mult.Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.Linder Höhe51147 Köln

    XX Anschriften

    Schriftleitung

    Prof. Dipl.-Ing. DDr. Konrad BergmeisterUniversität für Bodenkultur WienInstitut für Konstruktiven IngenieurbauPeter-Jordan-Straße 82, 1190 Wien

    Dr.-Ing. Frank FingerloosDeutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V.Kurfürstenstraße 129, 10785 Berlin

    Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. mult.Johann-Dietrich WörnerTechnische Universität DarmstadtKarolinenplatz 5, 64289 Darmstadt

    Verlag

    Ernst & SohnVerlag für Architektur und technischeWissenschaften GmbH & Co. KGRotherstraße 21, 10245 Berlinwww.ernst-und-sohn.de

  • Beiträge früherer Jahrgänge (1990–2010)

    Eine vollständige Liste ist im Internet unter www.ernst-und-sohn.de recherchierbar.

    Beton- Teil* SeiteKalender

    Abdichten von Bauwerken (Braun) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2001 II 493

    Ankerschienenbefestigung (Eligehausen/Asmus/Lotze/Potthoff) . . . . . . . . . . 2007 2 375

    Anwendung des Spannbetons (Kupfer/Hochreither) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1993 II 487

    Anwendung des Spannbetons (Wicke/Maier). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2002 II 113

    Baubetriebliche Aspekte beim Bau turmartiger Bauwerke (Motzko) . . . . . . . 2006 1 469

    Baudynamik (Eibl/Häussler-Combe) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1997 II 755

    Bauen mit Betonfertigteilen im Hochbau (Bachmann/Steinle/Hahn) . . . . . . . 2009 1 151

    Bauholz, Holzwerkstoffe und Holzbauteile für Schalungen (Blass/Wenz) . . . . 1998 I 311

    Bauklimatik und Energietechnik für hohe Häuser(Hausladen/de Saldanha/Nowak/Liedl). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2003 1 303

    Baumörtel (Dahms) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1990 I 107

    Befestigungstechnik (Eligehausen/Mallée/Rehm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1997 II 609

    Bemessung der Stahlbetonbauteile I und II (Grasser/Kordina/Quast) . . . . . . 1997 I 363

    Bemessung der Stahlbeton- und Spannbetonbauteile nach DIN 1045-1(Zilch/Rogge/Kordina/Quast) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2002 I 217

    Bemessung von Beton-, Stahlbeton- und Spannbetonbauteilennach EC 2 für die Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit undTragfähigkeit (Zilch/Rogge) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1999 I 341

    Bemessung von Betonfertigteilen nach DIN 1045-1(Graubner/Hausmann/Karasek) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2005 2 297

    Bemessung von Holzkonstruktionen nach DIN V ENV 1995-1-1(Blass/Ehlbeck) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1997 II 529

    Bemessung von schlanken Bauteilen für den durch Tragwerks-verformungen beeinflußten Grenzzustand der Tragfähigkeit –Stabilitätsnachweis (Kordina/Quast) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2002 I 361

    Bemessung von Spannbetonbauteilen (Kupfer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1994 I 589

    Bemessung von Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen imBrücken- und Hochbau (Zilch/Rogge) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2004 2 221

    Bemessung von Stahlbeton- und Spannbetonbauwerken unterErdbebenbeanspruchung (Schlüter/Baur/Cüppers/Fäcke/Kasic/Ruckenbrod). . 2008 2 309

    Berechnung und Bemessung von Kranbahnen (Heunisch/Graubner/Hock) . . . 2006 2 217

    Beton (Müller/Reinhardt). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2010 1 291

    Beton für den Hochbau (Reinhardt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2007 1 353

    Beton mit rezyklierten Gesteinskörnungen (Grübl/Rühl) . . . . . . . . . . . . . . . 2005 2 143

    XXIBeiträge früherer Jahrgänge

    * Ab dem 92. Jahrgang (2003) treten die Bandbezeichnungen 1 und 2 an die Stelle von Teil I und II.

  • Beton- Teil* SeiteKalender

    Betonmasten (Bergmeister) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2006 1 57

    Betonstahl, Verbindungselemente, Spannstahl (Bertram). . . . . . . . . . . . . . . 2002 I 153

    Brandschutz von Hochbauten (Schneider/Kordina). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2003 2 127

    Brücken: Entwurf und Konstruktion (Schlaich) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2004 1 1

    Brückenausstattung (Braun/Bergmeister) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2004 1 247

    Brückeninspektion und -überwachung (Bergmeister/Santa) . . . . . . . . . . . . . 2004 1 407

    Dauerhafter Konstruktionsbeton für Verkehrsbauwerke(Schießl/Gehlen/Sodeikat) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2004 2 155

    Dauerhafter Konstruktionsbeton für Wasserbauwerke(Schießl/Gehlen/Sodeikat/Mayer/Schießl-Pecka). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2008 1 1

    Dynamische Modellbildung und Analyse von Tragwerken (Bucher/Zabel). . . 2008 2 53

    Echo-Verfahren in der zerstörungsfreien Zustandsuntersuchungvon Betonbauteilen (Reinhardt et al.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2007 1 479

    Einwirkungen auf Brücken (Großmann/Timm/Benning) . . . . . . . . . . . . . . . 2010 1 33

    Einwirkungen im Industriebau (Ehmann/Timm). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2006 2 201

    Elementbauweise mit Gitterträgern (Furche/Baumeister) . . . . . . . . . . . . . . . 2009 1 337

    Entwurf, Bemessung und Konstruktion von Betonbrücken(Haveresch/Maurer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2010 1 125

    Entwurf, Funktion und Konstruktion turmartiger Bauwerke (Pahl) . . . . . . . . 2006 1 1

    Entwurf und Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (Ressel). . . . . . . . . . . 2007 1 1

    Entwurf und Konstruktion von Gewerbe- und Industriebauten)(Keuser/Rüdiger/Fuchs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2006 2 1

    Entwurf von Brücken (Conzett) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2010 1 1

    Erdbebensichere Auslegung von Bauwerken nach DIN 4149:2005(Meskouris/Butenweg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2008 2 1

    Erddruckermittlung (Gudehus) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1998 II 353

    Erläuterungen zur praktischen Anwendung der neuen DIN 1045(Fingerloos/Litzner) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2006 2 355

    Ermüdungsnachweis bei Massivbrücken (Zilch/Zehetmaier/Gläser) . . . . . . . 2004 1 309

    Ertüchtigung im Bestand – Verstärkungen von Kohlenstofffasern(Bergmeister) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2009 2 185

    Ertüchtigung von seismisch beanspruchten Betonbauwerken(Fardis/�bersetzung: Rieder) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2008 2 275

    Europäische Regelungen für Befestigungssysteme (Laternser) . . . . . . . . . . . 2007 2 437

    Faserbeton (Holschemacher/Klug/Dehn/Wörner) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2006 1 585

    Faserzement-Produkte für den Hoch- und Tiefbau (Bornemann) . . . . . . . . . . 1998 I 297

    Fassaden (Schreiner/Nordhues) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2003 1 207

    Fernmeldetürme und Windenergieanlagen in Massivbauweise(Grünberg/Funke/Stavesand/Göhlmann) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2006 1 103

    Feste Fahrbahn für Schienenbahnen (Eisenmann/Leykauf) . . . . . . . . . . . . . . 2000 II 291

    Feuchteschutz (Klopfer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1996 II 677

    Finite Elemente im Stahlbeton (Stempniewski/Eibl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1996 II 577

    XXII Beiträge früherer Jahrgänge

  • Beton- Teil* SeiteKalender

    Flüssigkeitsbehälter (Iványi/Buschmeyer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2000 II 457

    Form und Gestaltung von Betonschalen (Sobek/Kobler) . . . . . . . . . . . . . . . 2007 2 1

    Fugenabdichtung bei wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton(Hohmann) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2005 1 383

    Geklebte Bewehrung für die Verstärkung von Betonbauteilen(Rostásy/Holzenkämpfer/Hankers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1996 II 547

    Geomechanische Planung für Untertagebauten (Schubert/Vavrovsky/Goricki) . 2005 1 1

    Gerüstbau (Hertle/Motzko). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2007 1 597

    Gerüste (Nather) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1996 II 689

    Geschossbauten – Verwaltungsgebäude (Theile/Rohr/Meyer) . . . . . . . . . . . . 2003 1 71

    Gewölbte Brücken (Mörsch) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2000 II 1

    Grundbau (Schmidt/Seitz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1998 II 469

    Grundlagen der Bemessung nach DIN 1045-1 in Beispielen (Litzner) . . . . . . 2002 I 435

    Grundlagen der Bemessung nach Eurocode 2 in Beispielen (Litzner). . . . . . . 1999 I 527

    Grundlagen der Bemessung von Beton-, Stahlbeton- undSpannbetonbauteilen nach DIN 1045-1 (Zilch/Rogge) . . . . . . . . . . . . . . . . 2002 I 217

    Gründung turmartiger Bauwerke (Katzenbach/Boled-Mekasha/Wachter). . . . . 2006 1 407

    Harmonisierung technischer Regeln für das Bauwesen in Europa(Breitschaft). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1995 II 1

    Harmonisierung der technischen Regeln in Europa – die Eurocodesfür den konstruktiven Ingenieurbau (Litzner). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2002 II 1

    Herstellung und Verarbeitung von Beton (Beitzel) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2003 2 71

    Hinterlüftete Außenwandkonstruktionen und Wärmedämmverbundsysteme(Cziesielski/Schrepfer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1998 I 391

    Hochhäuser aus Stahlbeton (König/Liphardt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2003 1 1

    Hochleistungsbeton (König/Grimm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2000 II 327

    Industriefußböden (Stenzel) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2006 2 263

    Instandsetzung und Erhaltung von Betonbauwerken(Hillemeier/Stenner/Flohrer/Polster/Buchenau) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1999 II 595

    Instandhaltung von Betonbauwerken (Grube/Kern/Quittmann) . . . . . . . . . . 1990 II 681

    Integrale Konstruktionen aus Beton (Taferner/Keuser/Bergmeister) . . . . . . . . 2009 2 231

    Konstitutive Modellierung von Beton (Hofstetter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2006 1 319

    Konstruieren im Stahlbetonbau (Schlaich/Schäfer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2001 II 311

    Konstruieren mit Fertigteilen (Bergmeister). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2005 2 163

    Konstruktion und Bemessung von Details nach DIN 1045-1(Fingerloos/Stenzel) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2007 2 323

    Konstruktion und Bemessung von Industrie- und Gewerbebautennach DIN 1045-1 (Hegger/Roeser/Beutel/Kerkeni) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2006 2 107

    Konstruktion und Bemessung von Stahlbeton-Hochbautennach EC 8, Teil 1 (Lappas/Lappa) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2008 2 113

    Konstruktions- und Gestaltungskonzepte im Brückenbau (Pauser) . . . . . . . . 2004 1 27

    Konstruktive Modellierung von Beton (Hofstetter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2006 1 319

    XXIIIBeiträge früherer Jahrgänge

  • Beton- Teil* SeiteKalender

    Konstruktiver Brandschutz im �bergang von DIN 4102 zu den Eurocodes(Hosser/Richter). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2009 1 499

    Konstruktiver Glasbau (Wörner) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2001 II 545

    Kosten- und Leistungsrechnung im Baubetrieb (Poggel) . . . . . . . . . . . . . . 2001 II 209

    Küstenschutz (Pasche/von Lieberman) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2008 1 291

    Lagerung und Lager von Bauwerken (Rahlwes). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1995 II 631

    LAU-Anlagen: Fugenabdichtung und Dichtkonstruktionen (Kluge) . . . . . . . 2008 1 357

    Marine Gründungsbauwerke (Grabe) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2010 2 71

    Massivbrücken (Bechert) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1991 II 635

    Massivbrücken (Schäfer/Kaufeld) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1997 II 443

    Massive Platten (Stiglat/Wippel) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2000 II 211

    Mehrskalenmodelle für die Berechnung von Flächentragwerken(Mang/Lackner) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2007 2 19

    Modellierung der D-Bereiche von Fertigteilen (Reineck) . . . . . . . . . . . . . . . 2005 2 241

    Modellierung mit der Methode der Finiten Elemente (Ramm/Kemmler) . . . . . 2001 II 143

    Monitoring im Betonbau (Zilch/Weiher/Gläser) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2009 2 135

    Monitoring und Strukturidentifikation von Betonbrücken(Bergmeister/Wendner) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2010 1 245

    Naturzugkühltürme (Krätzig/Harte/Lohaus/Wittek). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2007 2 229

    Normen und Regelwerke (Fingerloos) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2010 2 193

    Parkhäuser (Curbach/Ehmann/Köster/Proske/Schmohl/Taferner) . . . . . . . . . 2004 2 1

    Planungsstrategien im Industriebau (Achammer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2006 2 75

    Progressiver Kollaps von Bauwerken (Starossek) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2008 2 155

    Schallschutz (Scholl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2002 II 241

    Schutzbauwerke gegen Wildbachgefahren(Bergmeister/Suda/Hübl/Rudolf-Miklau) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2008 1 89

    Segmentbrücken (Rombach/Specker) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2004 1 177

    Sicherheit und Gefährdungspotenziale im Industrie- und Gewerbebau(Bergmeister/Curbach/Strauss/Proske/Nordhues) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2006 2 289

    Sichtbeton und Schalungstechnik (Goldammer/Schmitt/Schubert) . . . . . . . . . 2010 2 1

    Silos (Timm/Windels) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1994 II 409

    Sonderaspekte zur Schubbemessung nach DIN 1045-1 und EC 2(Mark/Stangenberg/Bender/Birtel/Zedler) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2008 2 223

    Spannglieder und Vorspannsysteme (Kollegger/Bergmeister/Gaubinger) . . . . 2004 1 213

    Spezialbetone (Hillemeier/Buchenau/Herr/Hüttl/Klüßendorf/Schubert). . . . . . 2006 1 519

    Spezielle Anforderungen an Beton für Brücken (Tauscher) . . . . . . . . . . . . . 2010 1 437

    Stahl im Bauwesen (Bertram). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1999 II 157

    Stahlfaserbeton – Anwendungen und Richtlinie (Falkner/Teutsch) . . . . . . . . 2006 1 665

    Statik der Stabtragwerke (Duddeck/Ahrens) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1998 I 339

    Stützbauwerke (Adam/Bergmeister/Florineth) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2007 1 265

    XXIV Beiträge früherer Jahrgänge

  • Beton- Teil* SeiteKalender

    Stützenbemessung (Quast). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2004 2 375

    System- und Schadensidentifikation von Betontragstrukturen(Strauss/Bergmeister/Wendner/Hoffmann) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2009 2 53

    Tafeln für Rechteckplatten (Czerny) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1999 I 277

    Teilsicherheitskonzept für Gründungen im Hochbau (Grünberg/Vogt) . . . . . . 2009 1 555

    Theoretische Grundlagen der numerischen Formfindung vonMembrantragwerken und Minimalflächen (Bletzinger/Ziegler) . . . . . . . . . . . 2000 II 441

    Tragfähigkeit und Modellierung von Platten (Bergmeister/Kaufmann) . . . . . . 2007 2 69

    Tragwerksplanung im Bestand (Fingerloos/Schnell) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2009 2 1

    Treppen (Fuchssteiner) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2000 II 535

    Tunnelbohrmaschinen – Vortriebsmethoden und Logistik (Girmscheid) . . . . . 2005 1 119

    Tunnelsicherheit (Bergmeister/Matousek/Haack) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2005 1 519

    Tunnelsicherung und Tunnelausbau (Balthaus/Dorgarten/Billig). . . . . . . . . . 2005 1 257

    Tunnelstatik (Wittke/Wittke-Gattermann) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2005 1 419

    Turmartige Industriebauwerke (Noakowski/Breddermann/Harling/Rost). . . . . 2006 1 223

    Verankerungs- und Befestigungstechnik für Fassaden (Spieth/Bergmeister/Stein/D. Lehmann/Hilber/Unterweger/J. Lehmann/Schmieder) . . . . . . . . . . . 2009 2 371

    Verbundbrücken in der Praxis (Schmitt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2002 II 273

    Verbundkonstruktionen (EC 4 Teil 1) (Roik/Bergmann/Haensel/Hanswille) . . 1999 II 373

    Verkehrsflächen aus Beton (Eisenmann/Leykauf) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2007 1 93

    Verstärken mit Textilbeton (Curbach/Jesse) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2010 1 457

    Vorspannung ohne Verbund, Technik und Anwendung(Eibl/Iványi/Buschmeyer/Kobler). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1995 II 739

    Vortriebsmethoden und Ausbau von Tunnels(Jodl/Altinger/Bichler/Kriebaum/Schlosser). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2005 1 19

    Wärme- und Feuchteschutz (Künzel/Holm/Sedlbauer). . . . . . . . . . . . . . . . . 2002 II 181

    Wärmeschutz; Maßnahmen des enegiesparenden Bauens (Schüle/Ehm) . . . . . 1996 II 649

    Weiße Wannen im Hochbau (Ebeling/Lohmeyer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2010 2 137

    Windlasten für turmartige Bauwerke nach DIN 1055-4 neu (Niemann) . . . . . 2006 1 363

    XXVBeiträge früherer Jahrgänge

  • 2

    KraftwerkeFaserbeton

    Herausgegeben von

    Prof. Dipl.-Ing. DDr. Konrad BergmeisterWien

    Dr.-Ing. Frank FingerloosBerlin

    Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Johann-Dietrich WörnerDarmstadt

    100. Jahrgang

    BetonKalender2011

  • Hinweis des VerlagesDie Recherche zum Beton-Kalender ab Jahrgang 1980 stehtim Internet zur Verfügung unter www.ernst-und-sohn.de

    Titelfoto: Mathias Euler, Stuttgart

    Bibliografische Information der Deutschen NationalbibliothekDie Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie;detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.

    c 2011 Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG,Rotherstr. 21, 10245 Berlin, Germany

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    Umschlaggestaltung: Hans Baltzer, BerlinHerstellung: HillerMedien, BerlinSatz: Hagedorn Kommunikation GmbH, ViernheimDruck und Bindung: Ebner & Spiegel, UlmPrinted in the Federal Republic of Germany.

    Gedruck auf säurefreiem Papier.

    ISBN 978-3-433-02954-1

    ISSN 0170-4958

  • Inhaltsübersicht

    2Inhaltsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V

    Anschrif


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