Gebäude-Standfestigkeit

EU-Forscher begutachten Gebäude in L“Aquila  

Wurden die seit 20 Jahren geltenden Eurocode-Baunormen für Erdbebengebiete in Italien missachtet? Erste Einschätzungen über das nach der Erdbebenkatastrophe in den Abruzzen eingestürzte moderne Krankenhaus in L“Aquila nähren derartige Vermutungen über laxe Bauausführung. VDI nachrichten, L“Aquila, 17.4.09, rok

EU-Wissenschaftler wollen in dieser Woche herausfinden, ob die geltenden Eurocode-Normen für Gebäude im von Erdbeben heimgesuchten italienischen Katastrophengebiet eingehalten wurden. Erste Untersuchungen des italienischen Zivilschutzes haben Zweifel daran geschürt, dass das Studentenwohnheim „Casa dello studente“, in dem neun Jugendliche umkamen, und das unbrauchbar gewordene Hospital in L“Aquila nicht den für Erdbebenregionen geltenden Eurocode-Normen entsprochen haben.

Nach der Trauer um die Erdbebenopfer während der Ostertage steht in der kommenden Woche die Begutachtung der beschädigten Gebäude und Kulturgüter im Mittelpunkt. Erdbebenexperten der Gemeinsamen EU-Forschungsstelle (GSF) Ispra am Lago Maggiore reisen diese Woche nach L“Aquila, um über Abriss oder Erhaltungsmaßnahmen von einsturzgefährdeten Gebäuden zu entscheiden.

Einer von ihnen ist der 43-jährige promovierte Bauingenieur Fabio Taucer. Der internationale Erdbebenexperte, der von Kindesbeinen an mit dem Zittern der Erde Erfahrung hat: In Caracas, Venezuela, geboren, überlebte er durch den Instinkt seiner Mutter als Einjähriger das schwere Erdbeben von 1967. Die Mutter hatte einen Tag vor der Katastrophe den Säugling mit ans Meer genommen. Die in Caracas gebliebene Großmuter sowie ein Bruder und eine Schwester der Mutter kamen im Haus der Familie um. Gleichaltrige, mit denen Fabio später die Schulbank drückte, verloren einen Arm und ein Bein durch Verschüttungen.

Kein Wunder, dass Taucer sich an der Universität von Venezuela und später an der US-University at Berkeley im Ingenieurstudiengang mit dem Schwerpunkt Erdbebenforschung einschrieb. Ebenso in Kalifornien überlebte er als Student das Erdbeben im Oktober 1989. Von 1993 bis 1997 arbeitete er bei T.Y. Lin International in San Francisco, die unter anderem mit einem seismischen Gutachten für die Golden Gate Bridge beauftragt waren. Im Jahr 2000 ging der Sohn italienischstämmiger Eltern nach Mailand und verstärkt seit 2001 das Team am EU-Labor für Strukturelle Aufgabenstellungen (Elsa) in Ispra für den Schutz und die Sicherheit der Bürger.

Die Naturgewalt Erdbeben hat den Menschen seit Beginn der Zeit begleitet: vom Jahr 63 n. Chr., als Pompeji (Italien) vollständig zerstört wurde, bis zum Beben in China im Frühjahr 2008, wo Zehntausende Todesopfer zu beklagen waren. Und jetzt erneut Italien in der Region Umbrien. In Italien selbst verfügt die EU neben der Erdbebenforschungsstelle an der Universität Pavia mit der Gemeinsamen Forschungsstelle in Ispra über Europas größtes Erdbeben-Labor: Eine riesige Halle, um Baumaterialforschung an mehrstöckigen Versuchsaufbauten unter Erdbeben ähnlichen Bedingungen zu simulieren.

Gemeinsam mit Projektleiterin Armelle Anthoine hat Fabio Taucer an dem dreijährigen EU-Forschungsprojekt ESECMaSE (2005 – 2008) zur Erforschung der Widerstandsfähigkeit von Baumaterialien wie modernen Ziegelsteinen, Kalksandstein sowie Gasbetonsteinen mitgewirkt. Ziel des von 26 Projektpartnern aus sechs EU-Staaten unterstützten Projektes unter Beteiligung der TU München war es, Baumaterial und Strukturen unter Erdbebeneinwirkung zu untersuchen.

Die promovierte französische Ingenieurin Anthoine bringt am Elsa-Institut in Ispra Beton zum Bersten – auf Europas größter Versuchsanlage zur Simulation von Erdbeben sowie für Tests von und Baumaterialien unter Extrembedingungen.

In der Dimension eines Flugzeughangars dominiert aktuell eine 16 m hohe und 4 m dicke Wand die Szenerie auf Brückenteilen einer 20 m mal 50 m großen und mehr als 4 m dicken Betonplatte. Die dynamische Elsa-Reaktionswand hat es in sich: Hydraulikzylinder bringen fünfstöckige Stahlbetonkonstruktionen mit einer Kraft von bis zu 2000 kN zum Wackeln und Krachen. Nicht der völlige Einsturz ist das Ziel der bis zu vierstündigen Rütteltests, sondern die Erfassung von Daten zur Bruch- und Reißfestigkeit unterschiedlicher Baumaterialien sowie konstruktiver Verbindungselemente. Alles wird per Video aufgezeichnet und auf Festplatte gespeichert.

Das Know-how der Erdbebeningenieure von Ispra wollen sich nun die italienischen Behörden im Umbrien für die aktuelle Lagebeurteilung zunutze machen. „Bevor die Menschen aus den Zeltlagern wieder in ihre Häuser zurück können, müssen Statik und Sicherheit der Gebäude überprüft werden“, sagt Fabio Taucer. Für die Gebäude – vor allem in Erdbebenrisikogebieten Europas – wie in Griechenland, Italien, Portugal und der Türkei existieren seit fast 20 Jahren fest gelegte Eurocode-Normen für Konstruktionsprinzipien mehrgeschossiger Bauten.

Die baustatischen Anforderungen sind in der EU harmonisiert. Grundlage hierfür bildet ein Beschluss der EU-Kommission aus dem Jahre 1975 aufgrund von Artikel 95 der Römischen Verträge, der ein Aktionsprogramm zur Beseitigung von Handelshemmnissen im Baubereich initiierte.

In den 80er-Jahren entstand so die erste Generation der Eurocodes für den konstruktiven Ingenieurbau. 1989 übertrug die EU-Kommission diese Aufgabe an CEN, die Europäische Normungsorganisation. Die Eurocodes dienen als Grundlage europäisch einheitlicher Bezugsdokumente für den Nachweis der wesentlichen Anforderungen mechanischer Festigkeit und Standsicherheit.

Die Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben ist im „Eurocode 8″ festgelegt. Die Normen zum Eurocode 8 gelten für die Bemessung und Konstruktion von Bauwerken des Hoch- und Ingenieurbaus in Erdbebengebieten. So regeln Einzelvorschriften nicht nur Grundlegendes wie die Auslegung von Grundmauern, Stützbauwerken und geotechnischen Besonderheiten, sondern spezifizieren auch Anforderungen von Tankbauwerken, Rohrleitungen, Türmen oder Schornsteinen darüber hinaus auch Infrastrukturen wie Brückenkonstruktionen. Alle 58 Eurocode-Normen sollen bis 2010 die nationalen Auslegungsvorschriften der EU-Mitgliedsländer ersetzen. Die Schweiz (SIA-262) und Deutschland (DIN 1045-1) haben ihre eigenen nationalen Versionen der Eurocodes durchgeführt. Italien und Griechenland haben für ihre Erdbebenregionen eigene nationale Anhänge (national determined parameters (NADs) aufgestellt, um die Eurocode-Normen einzuarbeiten. Von der EU-Forschungsstelle fährt diese Woche noch ein sechsköpfiges Team nach L“Aquila zum Einsatz vor Ort. „Wir werden in den vom Zivilschutz festgelegten Bereichen Haus für Haus, Straße für Straße genauestens unter die Lupe nehmen“, erklärt Taucer. Mit Farbspraymarkierungen, grün für wieder beziehbare Häuser, gelb nur nach zusätzlichen Verstärkungsmaßnahmen nutzbar und rot für erheblich einsturzgefährdete Gebäude, die abgerissen werden müssen, wird die Bausubstanz klassifiziert. Erdbeben-Ingenieur Taucer weiß genau, wie gefährlich die Mission in L“Aquila für Helfer ist: „Aber es geht ja darum, meinen Landsleuten zu helfen.“ Wo die Erde bebt, ob in Peru, der Türkei oder im letzten Jahr in China, wird der Ingenieur Taucer als Mitglied des Earthquake Engineering Field Investigation Teams (EEFIT) weltweit gerufen.

THOMAS A. FRIEDRICH

Von Thomas A. Friedrich

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