Architektengerechte Erfassung, Bewertung und Ertüchtigung von Tragwerken bei Baumaßnahmen im Bestand

Abstract

Baumaßnahmen im Bestand werden zunehmend Schwerpunkt der Bautätigkeit. Hier ist das Tragwerk einer der wichtigsten Parameter, um die Durchführbarkeit einer Umbaumaßnahme zu erörtern.

Grundlage des gesamten Planungsprozesses ist die Erfassung des Bestandes. Die, in dieser Arbeit behandelte, architektengerechte, geometrische und qualitative Erfassung des Tragwerks ermöglicht Architekten, wesentliche Grundlagen für den Entwurfsprozess selbst zu erarbeiten. Von der Analyse und Verwertung von Bestandsunterlagen bis zur Erfassung vor Ort wird eine große Zahl von Methoden und Messinstrumenten anhand durchgeführter Projekte beschrieben. Die erforderliche Genauigkeit der Erfassung wird von der Art des Tragwerkes beeinflusst. Eine rechnerunterstützte Auswahl einer geeigneten Erfassungsmethode sowie eine Begleitung des Aufnahmeprozesses zur Minimierung von Fehldaten erscheint sinnvoll. Das CAD-unterstützte Tachymeter hat sich als universelles Werkzeug für Architekten bewährt; aufgrund der Kosten erfährt das Gerät jedoch eine relativ geringe Verbreitung in Architekturbüros. Ein Vorschlag für ein günstiges Längen und Winkel messendes Gerät wird formuliert.

Die Bandbreite der Methoden zur qualitativen Erfassung des Tragwerkes ist noch größer als bei der geometrischen Erfassung. Mit Beispielprojekten wird belegt, dass sich viele Methoden als architektengerecht erweisen. Eine Unterstützung durch Vorhaltung von Expertenwissen in einer Datenbank hilft, die große Zahl der Untersuchungsmethoden sinnvoll und den geltenden technischen Vorschriften entsprechend einzusetzen. Die Stärken von Architekten, welche stets als Mittler zwischen den verschiedenen am Bau beteiligten Fachdisziplinen tätig waren, liegen bei der Forschung auf dem Gebiet der qualitativen Erfassung in interdisziplinären Lösungsansätzen. Das Potential, welches durch den kreativen Umgang mit dem Wissen benachbarter Wissenszweige erschlossen werden kann, erscheint vielversprechend. Als Bausteine zur Fortentwicklung der architektengerechten Erfassung von Tragwerken, werden die Entzerrung von Baustellenfotos und die Kombination von Einbildentzerrung und Thermografie vorgestellt. Ein behutsamer Umgang mit der Bausubstanz, insbesondere dem Tragwerk, verringert die Notwendigkeit oben angesprochener aufwendiger Laboruntersuchungen in den frühen Planungsphasen eines Entwurfes. Hierzu muss der Architekt jedoch in der Lage sein, eine "planungsrelevante" Bewertung des Tragwerks durchführen zu können, Risiken und Chancen, die das Tragwerk für den Entwurf bietet, zu erkennen. Richtlinien für die Bewertung einzelner Tragelemente werden dargelegt und an Beispielen erläutert. Statikprogramme, mit grafischer Eingabe und Anzeige der Schnittgrößen wie der Verformungen, sind vom Grundsatz ein architektengerechtes Hilfsmittel für die Bewertung. Kosten-Nutzen Überlegungen und eine noch zu verbessernde Nutzeroberfläche lassen jedoch derzeit nur eine geringe Verbreitung solcher Programme bei Architekten erwarten. Die Planung von Ertüchtigungsmaßnahmen ist Teil des Entwurfsprozesses des Architekten. Prinzipien zur Ertüchtigung von Tragelementen aufgrund Lasterhöhung und dem Entfernen von Tragelementen werden vertieft betrachtet. Beispiele durchgeführter Ertüchtigungsmaßnahmen runden das Bild der breitgefächerten Möglichkeiten der Tragwerksertüchtigung ab.

Die, anhand der durchgeführten Projekte erfolgte, Analyse des gesamten Prozessablaufes mündet in der Forderung nach einem Hilfsmittel, welches in der Lage ist, Wissen und Erfahrung vorzuhalten. Expertensysteme, basierend auf unterschiedlichen Datenbanken werden als Erfüllung dieser Forderung vorgeschlagen. Voruntersuchungen zur Entwicklung einer Datenbank werden durchgeführt und vorgestellt. Das Erstellen einer Datenbank, welche durchgeführte Maßnahmen möglichst von der Erfassung bis zur Ertüchtigung dokumentiert, kommt dem in der Lehre an Architekturfakultäten verbreiteten Prinzip des Lernens an Beispielen entgegen. Weitere Module, die Grundwissen bereit stellen sowie Analyse und Entscheidungsprozesse unterstützen, werden angeregt und können angeschlossen werden. Die Arbeit ist auf der Nahtstelle der Architektur und Ingenieurswissenschaften angesiedelt. Die Schlussfolgerungen und Anregungen dieser Arbeit tragen dazu bei, den hier beschriebenen Planungsprozess punktuell zu verbessern. Der, mit Beispielprojekten dargelegte, Stand der Forschung wird als Beitrag zur Lehre im Fachgebiet "Planen und Bauen im Bestand" gesehen. Ein verantwortungsvoller Umgang mit dem Tragwerk in den frühen Phasen eines Planungsprozesses wird propagiert. Das Beherrschen der Erfassung , Bewertung und Ertüchtigung von Tragwerken qualifiziert Architekten auch im weiteren Planungsablauf als kompetente Partner der Fachingenieure. Interdisziplinäre Zusammenarbeit auf dem beschriebenen Wissensgebiet ist eine Chance sowohl für Architekten als auch für Ingenieure und birgt aussichtsreiche Perspektiven für die Forschung.