Versuchsstand
Glas als tragendes Element
Die aussteifende Verglasung ist nicht nur Gebäudehülle, sondern Teil des untersuchten Lastabtrags.
Realdemonstrator · Hochbau & Fassaden
Holz-Glas-
Fachwerkhaus
Eine reale Versuchskonstruktion zur Untersuchung aussteifender Verglasung, dynamischer Lasten und digitaler Systembewertung im Hochbau.
Q4/2022
Planung abgeschlossen
Q4/2024
Inbetriebnahme abgeschlossen
Kurz erklärt
Wenn Glas nicht nur Hülle ist, sondern Teil des tragenden Systems.
Das Holz-Glas-Fachwerkhaus ist ein reales Versuchsobjekt für intelligente Bauwerke im Hochbau. Im Mittelpunkt steht die Frage, wie aussteifende Verglasung zum Lastabtrag beiträgt und wie sich die Tragfähigkeit und Zuverlässigkeit solcher Fassadensysteme digital bewerten lassen.
Sensorik an kritischen Stellen erfasst Verformungen und dynamische Beanspruchungen. Parallel ermöglicht ein Erdbebensimulationsstand biaxiale Bewegungen, mit denen unterschiedliche Lastfallszenarien untersucht werden können.
Sensordaten und numerische Simulationen werden in Konzepten für einen Digitalen Zwilling zusammengeführt. So entsteht eine Grundlage, um redundante Lastpfade, Systemverhalten und neue Sicherheitsstrategien für Glasfassaden zu untersuchen.
Warum ist das relevant?
Fassaden intelligenter bewerten. Sicherheit und Nachhaltigkeit weiterdenken.
Vom realen Gebäude zur Systembewertung
Belasten, messen, modellieren und bewerten.
Die Versuchskonstruktion verbindet reale Beanspruchungen mit Sensorik und numerischen Modellen. Das Ziel ist ein Digitaler Zwilling, der das Systemverhalten verständlicher und bewertbarer macht.
1. Reales Fachwerk
Die Holz-Glas-Konstruktion mit aussteifender Verglasung bildet das physische Versuchssystem.
2. Lastfallszenarien
Wind- und Erdbebenbeanspruchungen können über definierte Bewegungen und Lastfälle untersucht werden.
3. Sensorik
Lichtwellenleiter, Dehnungsmessstreifen und numerische Modelle erfassen und beschreiben das Systemverhalten.
4. Systembewertung
Physische und virtuelle Daten werden verknüpft, um Tragfähigkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheitsstrategien zu bewerten.
Technische Ebenen
Was am Holz-Glas-Fachwerk untersucht wird.
Die Konstruktion ist so ausgelegt, dass das Zusammenspiel von Holzfachwerk, aussteifender Verglasung, Sensorik und dynamischer Beanspruchung untersucht werden kann.
Die Fassadenteile wurden so ausgewählt, dass der Lastabtrag durch aussteifende Verglasung untersucht werden kann.
Die eingeplante Sensorik ermöglicht Messungen von Verformungen und dynamischen Lasten an relevanten Punkten der Konstruktion.
– Lichtwellenleiter
–Dehnungsmessstreifen
– Verformung
– Dynamische Lasten
Der parallel installierte Simulationsstand ermöglicht biaxiale Bewegungen, um unterschiedliche Lastfallszenarien kontrolliert zu erzeugen.
– Biaxiale Bewegungen
– Erdbebenlasten
– Dynamische Beanspruchung
– Lastfallsimulation
Speicher- und Datenmanagementlösungen unterstützen die Verarbeitung der bei Versuchen und Simulationen entstehenden großen Datenmengen.
Daten und digitale Modelle
Physische Messung und numerische Simulation greifen ineinander.
Sensordaten
Verformungen und dynamische Reaktionen erfassen
Messdaten aus der realen Konstruktion schaffen die Grundlage, um das Verhalten des Fachwerks und der aussteifenden Verglasung unter Belastung zu beschreiben.
Digitaler Zwilling
Prognosemodelle auf das Gesamtsystem übertragen
Modelle auf Basis von Sensordaten und numerischen Simulationen wurden zunächst an vereinfachten Systemen getestet und bilden die Grundlage für die Übertragung auf das vollständige Holz-Glas-Fachwerkgebäude.
Alleinstellungsmerkmale
Was den Realdemonstrator besonders macht.
01
02
Reale dynamische Szenarien
Biaxiale Bewegungen ermöglichen die kontrollierte Simulation von Erdbeben- und weiteren Lastfällen.
03
Übertragbare Sicherheitsstrategien
Die Erkenntnisse können langfristig zur Optimierung weiterer Fassadensysteme im Hochbau beitragen.
Ergebnisse & Einblicke
Was aus dem Realdemonstrator entsteht.
Inbetriebgenommene Versuchskonstruktion
Holz-Glas-Fachwerkgebäude und Erdbebensimulationsstand wurden in Q4/2024 fertiggestellt und in Betrieb genommen.
Grundlage für Prognosemodelle
Sensordaten und numerische Simulationen wurden an vereinfachten Systemen gekoppelt und für die Übertragung auf das Gesamtmodell vorbereitet.
Materialmodelle für Verklebungen
Klebstoffe für Glas-Glas- und Glas-Stahl-Verbindungen wurden unter unterschiedlichen Spannungs- und Belastungsszenarien untersucht.
Wissenschaftlicher Kontakt
Kompetenz bleibt ansprechbar.
Der Realdemonstrator und die im Projekt aufgebauten Kompetenzen sind am Institut für Konstruktiven Ingenieurbau – Hochbau der Universität der Bundeswehr München verankert.
Wissenschaftliche Leitung
Prof. Dr.-Ing. Geralt Siebert
Institut für Konstruktiven Ingenieurbau – Hochbau
Universität der Bundeswehr München
Fakultät für Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften
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