Zugl.: Erlangen, Nürnberg, Univ., Diss., 2008

Stuttgart, Univ., Diss., 2004.

Techn. Universiẗat, Diss., 2004--München.

Zugl.: Darmstadt, Techn. Univ., Diss., 2009

Zugl.: Erlangen-Nürnberg, Universiẗat, Diss., 2008.

Universiẗat, Diss., 2004--Stuttgart.

Techn. Hochsch., Diss., 2004--Aachen.

Der Leichtbau zählt zu den Schlüsseltechnologien vieler Industriebranchen und favorisiert ressourcen- und energieeffiziente Strukturbauteile und Konstruktionen mit belastungs- und funktionsgerechten Eigenschaften. Unabhängig vom Einsatzgebiet besteht der Anspruch des Leichtbaus darin, Systeme zu gestalten und herzustellen, die sich infolge Ausnutzung aller Varianten von Tragstrukturen, Werkstoffen und Herstellungs-technologien durch ein geringeres Gewicht bei gleichzeitiger Verbesserung der Eigenschaften bzw. Erhöhung der Gebrauchsgüte auszeichnen. Entscheidende Voraussetzungen für die Anwendung des Leichtbaus sind leichte und hochbelastbare Werkstoffe, innovative filigrane Konstruktionen, sowie integrierte Systeme zur Erfassung von Beanspruchungen. An der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung werden im Forschungsbereich Leichtbau im Bauwesen faser- und textilverstärkte, funktionsintegrierte Leichtbautragwerke entwickelt, gefertigt und prüftechnisch verifiziert und validiert. Dabei stehen die Methoden Materialleichtbau, Strukturleichtbau und Systemleichtbau im Vordergrund. Diese können auf unterschiedliche Art miteinander kombiniert werden. Die Substitution von Werkstoffen höherer Dichte durch leichtere Materialien und Werkstoffkombinationen unter Beibehaltung bzw. Steigerung von Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften wird als Materialleichtbau bezeichnet. Dabei erfolgt die Gewichtsreduzierung der Konstruktion durch das verwendete Material. Beim Strukturleichtbau werden Produkte unter Nutzung von neuen Strukturen leichter ausgeführt, was eine Ermittlung und Optimierung der Art, Anzahl und Anordnung der Bauteile, aus denen die tragende Struktur mit minimalem Gewicht gebildet wird, umfasst. Der Systemleichtbau favorisiert die leichtbaugerechte Optimierung der Tragkonstruktion. Ziel ist es, leichte hochbeanspruchte Konstruktionen und neue Gestaltungsvarianten für filigrane Tragwerke mit hoher Funktionsintegration zu entwickeln und gemeinsam mit Architekten, Planern und Bauunternehmen auf den Markt zu bringen, denn wir forschen für die Praxis. In der vorliegenden Veröffentlichung wird das Forschungsprojekt „Neue leichtbaugerechte Strukturkomponenten und Verarbeitungstechnologien für Anwendungen in Tragwerken“ von der Idee bis zum Referenzobjekt beschrieben.

Aus der Geschichte sind Krananlagen unter der Verwendung von Holzwerkstoffen bekannt. Zu deren Einsatzzeit waren die verwendeten Werkstoffe mit den Holzwerkstoffen der heutigen Zeit in den Dimensionen und Eigenschaften nicht zu vergleichen. Das Zeitalter von Stahl und Aluminium hat den natürlichen Polymerwerkstoff in dem Gebiet größtenteils verdrängt. Durch Technologie- und Eigenschaftsverbesserungen sowie durch die positive Wirkung auf die Umwelt rücken die Holzwerkstoffe in den Fokus. Grundlegende Fragen zur technischen und wirtschaftlichen Vorteilhaftigkeit wurden untersucht. Ebenso wurde betrachtet, welche Kranarten prinzipiell realisiert werden können und welche Auslegungen bezügllich der Normen notwendig sind. Das Ziel und der Vorteil von dem Einsatz von Holzwerkstoffen sind u.a. die Möglichkeit zur Verringerung von bewegten Massen und die Verringerung der Belastung auf Gebäude oder Tragwerke.:1 Einleitung 2 Grundlagen 2.1 Brückenkrane 2.2 Portalkran 2.3 Kabelkran 2.4 Drehkran 3 Zielsetzung 4 Stand der Technik 5 Schnittstelle Normung 6 Substitutionspotenzial 6.1 Allgemein 6.2 Erkenntnisse zu den Kranarten 6.3 Zusammenhang: Eigengewicht - Traglast - Aspektverhältnis bei Brückenträgern 6.4 Wettbewerbsfaktor Preis 7 Zusammenfassung 8 Förderhinweis

Bionischer Leichtbau realisiert mit Applikationen an gängige FEM-Programme nach dem Vorbild der Natur