Verlängerung der technischen Nutzungsdauer von Infrastrukturbauwerken auf Basis semiprobabilistischer Betrachtungen

Eine der wichtigsten Maßnahmen im Rahmen der Diskussion um eine verbesserte Nachhaltigkeit im Bauwesen ist die Verlängerung der Nutzungsdauer unserer Bauwerke [1]. Daher werden intensive Forschungen in Bezug auf sich für die Infrastrukturbauwerke ändernde Umweltbedingungen sowie externe Lasteinwirkungen und neue Baustoffe sowie deren Auswirkung auf die Herstellung und den Betrieb von Infrastrukturen durchgeführt. Bereits jetzt lassen sich gemäß [2] Veränderungen in der Kinematik der Abbaumechanismen (Degradationen) beobachten. Insbesondere können wechselnde Umweltbedingungen (Expositionen) die Degradation der Werkstoffe und Strukturen beschleunigen, aber auch verlangsamen. Diese Erkenntnisse über die Degradationsprozesse, aber auch die verbesserten Kenntnisse der Geometrie und effektiven mechanischen Baustoffkennwerte sollen wirkungsvoll in die Ingenieurpraxis zur Bewertung der strukturellen Zuverlässigkeit und der verbleibenden Nutzungsdauer übergeführt werden [3]. Dieser Beitrag zeigt, wie die Elemente der Zuverlässigkeitsanalyse mit den Elementen vertiefter Prüf- und Monitoringverfahren kombiniert werden können, um die Degradationsprozesse aufgrund veränderter Umweltbedingungen und neuer Baustoffe periodisch zu bewerten. Daraus kann infolge mithilfe semiprobabilistischer Teilsicherheitsbetrachtungen die Nutzungsdauer festgelegt sowie bei Bestandsbauwerken die verbleibende Restnutzungsdauer verifiziert werden.

Increase of technical lifetime of infrastructures based on semi-probabilistic considerations
One of the most important measures in the discussion on improved sustainability in construction is to extend the service life of our structures [1]. Therefore, intensive research is conducted with regard to changing environmental conditions as well as external load effects for structures and new materials and their impact on the production and operation of infrastructures. Already now, according to [2], changes in the kinematics of the degradation mechanisms can be observed. In particular, changing environmental conditions (exposures) can accelerate but also slow down the degradation of materials and structures. These understandings of the degradation processes, but also the improved knowledge of the geometry and effective mechanical building material properties, should be effectively transferred into engineering practice for the assessment of structural reliability and remaining service life [3]. This paper presents how the elements of reliability analysis can be combined with the elements of in-depth testing and monitoring procedures to periodically evaluate the degradation processes due to changing environmental conditions and new building materials. Subsequently, the remaining service life can be continuously updated with the help of semi-probabilistic partial safety considerations.