Vorwort

Der Stahlbau-Kalender 2016 hat in diesem Jahr zwei Schwerpunkte, die Themen "Werkstoffe" und "Nachhaltigkeit", die auch im Zusammenhang gesehen werden können, denn die Wahl des Werkstoffs hat bei der Nachhaltigkeitsbilanz einen großen, zum Teil aber auch überschätzten Einfluss. Zu den drei betrachteten Metallen unter dem Thema "Werkstoffe" gehören neben dem klassischen Baustahl die nichtrostenden Stähle und Aluminium. Für das Thema "Nachhaltigkeit" zeigen die Hintergrundbeiträge über Normung und ökologische Bilanzierung anhand der wissenschaftlich-technischen Grundlagen und konkreter Anwendungen, dass Nachhaltigkeit mehr als ein Schlagwort ist, vielmehr ein modernes Kriterium, das - sachlich behandelt - bei Entwurf, Bemessung und Konstruktion zu sinnvollen, fundierten Entscheidungen führt.

Mit dem erneuten Abdruck der Grundnorm DIN EN 1993-1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau mit Nationalem Anhang sowie ergänzenden, an den jeweiligen Stellen eingearbeiteten Kommentaren und Erläuterungen von Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann, Dipl.-Ing. Antonio Zizza und Dipl.-Ing. Adrian Just, Universität Stuttgart, wird auch weiterhin für die tägliche Arbeitspraxis der Zugriff auf die aktuellste Fassung der Norm gegeben und durch die Kommentare auf aktuelle Fragen und Entwicklungen reagiert. In diesem Jahr ist die jüngste Änderung dieses Normenteils DIN EN 1993-1-1/A1:2014-07 eingearbeitet und der aktualisierte Nationale Anhang DIN EN 1993-1-1/NA:2015-08 wird an den jeweiligen Stellen im Normentext zitiert.

In bewährter Form haben Dr.-Ing. Karsten Kathage und Dipl.-Ing. Christoph Ortmann, Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt), Berlin, wieder die derzeit gültigen Technischen Baubestimmungen, Normen, Bauregellisten und Zulassungen im Stahlbau zusammengestellt. Der Beitrag gibt neben Auszügen aus der Muster-Liste der Technischen Baubestimmungen (MLTB), Ausgabe Juni 2015, den Normen und Richtlinien für den Stahlbau, auch die für den Stahl- und Verbundbau wichtigen gültigen Zulassungen (Stand Dezember 2015) und Auszüge aus den neuen Bauregellisten (Ausgabe 2015/2) wieder.

Mit dem Beitrag Bemessung und Konstruktion von Aluminiumtragwerken wird ein umfassender Überblick über Aluminium als Werkstoff und die Besonderheiten bei Entwurf, Bemessung, Konstruktion und Ausführung von Aluminiumtragwerken gegeben. Die Autoren unter der Koordination von Dr.-Ing. Christina Radlbeck, TU München, gehören mit Prof. Dr.-Ing. Peter Knödel, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Dipl.-Ing. Reinhold Gitter, AluConsult, Dr.-Ing. Iris Maniatis, Universität der Bundeswehr München, Dr.-Ing. Andreas Haese MBA und Dipl.-Ing. Tobias Herrmann, beide Ingenieurbüro Dr. Siebert, Dr.-Ing. Stefan Allmeier, INSTAL Engineering GmbH, Dr.-Ing. Gerhard Krause, Dr. Krause GmbH sowie Dipl.-Ing. Werner Mader, GDA - Gesamtverband der Aluminiumindustrie e. V. zu den wichtigsten Fachleuten auf diesem Gebiet. Neben der Einführung in das Werkstoffverhalten von Aluminium und Informationen zur Werkstoffwahl liegt der Fokus auf den Bemessungsverfahren nach Eurocode 9. Die Querschnittsklassifizierung, die wegen der meist dünnwandigen Querschnitte eine wichtige Rolle spielt, und die für die Praxis eher ungewohnte Bemessung unter Nutzung plastischer Reserven werden erläutert und anhand von Beispielen verdeutlicht. Die Anwendung von DIN EN 1999-1-5 (Schalentragwerke) und DIN EN 1999-1-3 (Ermüdungsbeanspruchte Tragwerke) wird in gesonderten Abschnitten und mithilfe von Beispielen nahegebracht. Die Grenzen der Handbemessung mit DIN EN 1999 sowie mögliche Lösungswege, basierend auf Versuchen und Finite-Elemente-Analysen (FEA), werden anhand von Aluminium-Glas-Konstruktionen aufgezeigt und es wird auf die Besonderheiten bei der Simulation von Aluminiumkonstruktionen mithilfe der Finite-Elemente-Methode eingegangen. Abschließend wird das für die Praxis wichtige Thema "Oberflächen und Korrosion" behandelt.

In Zeiten von Rohstoffknappheit und starkem Preiswettbewerb ist der gezielte Einsatz des Grundwerkstoffs Stahl sowohl aus Gründen der Ökonomie als auch der Nachhaltigkeit von großem Interesse. In ihrem Beitrag Stähle für den Stahlbau - Herstellung, Normung und Anwendung vermitteln Dr. rer. nat. Tobias Lehnert und Dr.-Ing. Falko Schröter, Dillinger Hüttenwerke, vertiefte Kenntnisse über den Werkstoff Baustahl und seine Anwendungen mit einem Schwerpunkt auf die höherfesten Stahlsorten. Neben Informationen zur Stahlherstellung und zu den wesentlichen im bauaufsichtlichen Bereich zu beachtenden Regelwerken und Normen wird ferner ein Ausblick auf die neue Fassung der Materialgrundnorm DIN EN 10025 gegeben, die voraussichtlich in diesem Jahr veröffentlicht wird. Zusätzlich sind Hinweise zur Verarbeitung moderner Stahlsorten wie TM-Stähle, wasservergütete Stähle oder wetterfeste Stähle enthalten. Referenzbeispiele zum Einsatz dieser Stähle im Stahlhochbau, Stahl- und Verbundbrückenbau sowie Stahlwasserbau runden den Beitrag ab.

Ein wesentliches Argument für den Einsatz von nichtrostenden Stählen ist die Korrosionsbeständigkeit, die gerade bei Außenbauteilen wie Fassadenkonstruktionen, aber auch in anderen Fällen den Ausschlag gibt. Derzeit erfolgt in Deutschland die Bemessung von Konstruktionen aus nichtrostendem Stahl noch auf Basis von DIN 18800 in Verbindung mit der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Z-30.3-6. Es ist geplant, dass in Kürze sowohl die neue DIN EN 1993-1-4 als auch der zugehörige Nationale Anhang DIN EN 1993-1-4/NA bauaufsichtlich eingeführt werden und die derzeit geltende Z-30.3-6 ablösen. In ihrem Beitrag Neue Regeln nach Eurocode für nichtrostende Stählte gehen deshalb Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Natalie Stranghöner, Universität Duisburg-Essen, Dipl.-Ing. Detlef Ulbrich, ibvm - Verbindungen im Metallbau und Nancy R. Baddoo, MA CEng FICE, SCI - The Steel Construction Institute, hauptsächlich auf die neuen Regeln für nichtrostende Stähle nach DIN EN 1993-1-4 ein. Wo erforderlich, werden auch die Regeln der derzeit noch geltenden Z-30.3-6 erläutert, u. a. weil für die Verarbeitung von nichtrostenden Stählen die für die Herstellung von Stahlbauten gültige DIN EN 1090-2 nur unvollständige und zum Teil nicht dem aktuellen Stand der Technik entsprechende Regeln enthält.

Als erster Grundlagenbeitrag zum Thema Nachhaltigkeit geben Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Tim Zinke und Prof. Dr.-Ing. Thomas Ummenhofer, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Dr. Bernhard Hauke, bauforumstahl e. V. und Raban Siebers, M. Sc., Universität Duisburg-Essen, mit Nachhaltigkeit und Normung einen Einblick in die Methodik der Nachhaltigkeitsbewertung und die einschlägige Normung. Die Normung, im Wesentlichen auf CEN-Ebene entwickelt, definiert das Vokabular, zeigt Handlungsempfehlungen auf, stellt eine Gliederungssystematik bereit, standardisiert Systemgrenzen und Berechnungsmethoden und gibt Kriterien und Indikatoren bzw. Vorgaben für Zielgrößen. Dabei steht die nachhaltigkeitsbezogene Normung im Bauwesen immer auch im Kontext mit gesetzlichen Vorgaben und Bewertungssystemen. Erläutert wird im Beitrag, wie Nachhaltigkeitsnormen auf zwei zentralen Grundsätzen beruhen: zum einen dem ganzheitlichen Betrachtungsansatz, der sich in die ökonomische, ökologische und soziale Dimension unterteilt, zum anderen erfolgt immer auch eine Analyse des kompletten Lebenszyklus.

Ein wesentlicher Bestandteil einer Nachhaltigkeitsanalyse mithilfe der Methode der Ganzheitlichen Bilanzierung ist, neben der Analyse nach technischen, ökonomischen und sozialen Kriterien, die Berücksichtigung ökologischer Anforderungen. Die ökologische Bilanzierung, mit der Ökobilanz als grundlegendste und am weitesten verbreitete Vorgehensweise, deckt in diesem Zusammenhang die ökologische Säule der Nachhaltigkeit ab. Hierzu stellen die Autoren Dipl.-Ing. Matthias Fischer, Dr.-Ing. Stefan Albrecht, Dipl.-Ing. Robert Ilg, Dr.-Ing. Michael Held, Dipl.-oec. Michael Jäger, Prof. Dr.-Ing. Philip Leistner, Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) bzw. Universität Stuttgart, in dem Beitrag Grundlagen der ökologischen Bilanzierung neben den grundlegenden Methoden und Inhalten sowie verschiedenen Anwendungen spezifische Lösungen zu folgenden Aspekten vor: Sensitivität von Wertschöpfungsketten, Entwicklung belastbarer Bewertungsgrundlagen für Entscheidungen in Hinblick auf zukünftige Entwicklungen, Beurteilung von Recyclingkreisläufen, ökologische Bilanzierung im Baubereich, Idee des funktionalen oder funktionsintegrierten Leichtbaus.

Der Stahlleichtbau stellt die vorrangige Bauweise für hallenartige Gebäude des Industrie- und Gewerbesektors dar. Vor dem Hintergrund der Bedeutung dieser Gebäude liegen hier große Potenziale zur Verbesserung der Nachhaltigkeit der gebauten Umwelt. Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Kuhnhenne, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Feldmann, beide RWTH Aachen, Prof. Dr.-Ing. Susanne Rexroth und Prof. Dr. Romy Morana, HTW...