Lebensdauer von Bauteilen und Bauelementen - Modellierung und praxisnahe Prognose

Im Rahmen des gestiegenen Nachhaltigkeitsbewusstseins ist das Wissen um die realitätsnahe Lebenserwartung einer Konstruktion bzw. ihrer Bauteile sowohl für die Durchführung von Lebenszyklusanalysen als auch zur Planung von Instandsetzungsstrategien in zunehmendem Maße erforderlich. Diese Arbeit enthält eine systematische Untersuchung der lebensdauerbeeinflussenden Faktoren von Bauteilen und Bauelementen. Anhand einer umfangreichen Datenerhebung werden Erfahrungswerte über die Lebensdauer von Bauteilen sowie deren Einflussgrößen gesammelt, um unter Berücksichtigung aktueller Bauteilkataloge und Literatur zu Bauschäden, die wesentlichen Einflussgrößen auf die Lebensdauer von Bauteilen identifizieren und quantifizieren zu können. Auf Grundlage dieser Ergebnisse wird ein Verfahren zur Vorhersage objektspezifischer Bauteillebensdauern in Abhängigkeit der wesentlichen Einflussgrößen entwickelt. Durch die Erweiterung mit Wahrscheinlichkeitsverteilungen kann schließlich anhand einer qualitativen Bewertung von sieben Einflusskategorien die spezifische Lebensdauer je nach Kenntnis der Umgebungsbedingungen mit entsprechender Eintrittswahrscheinlichkeit vorhergesagt werden. Somit können bereits bei der Planung von Gebäuden die entsprechenden Bauprodukte und Bauteile derart aufeinander abgestimmt werden, dass die Stoff- und Energieflüsse reduziert und die Lebenszykluskosten minimiert werden. Der Einsatz von Bauteilen und Baustoffen nach vordergründig wirtschaftlichen Gesichtspunkten kann zukünftig im Sinne einer lebenszyklusgerechten Planung vermieden werden.

In the context of the growing awareness of sustainability issues, the knowledge of the realistic life expectancy of a structure or its components gains importance for both, the implementation in life cycle assessments and the planning of maintenance strategies. The following provides a systematic study of factors affecting the service life of parts and components. On the basis of an extensive data collection, empirical data over the lifetime of components and their parameters are collected to identify and quantify the main factors influencing the service life of components, taking into account catalogues of currently used parts and literature on structural damage. Based on these results, a method for specific service life prediction of components is developed including the main factors. Due to the stochastic approach using probability distributions, the specific service life for certain environmental conditions can finally be predicted with a qualitative assessment of seven categories of influence factors. Thus, the building products and components can already be adapted to one another in the planning of buildings in such a way, that the material and energy flows are reduced and the life cycle costs are minimized. The use of components and materials, especially in terms of economic use, can be avoided in the future to achieve a more lifecycle-oriented design.