Wenn eine Stütze aus Stahlbeton bricht
Prof. Dr. Dietmar Mähner filmt Belastungsversuche zur Anschauung für seine Studierenden
Gleich drücken zehn Tonnen auf den Betonpfeiler. Blaue Linien markieren ein Raster der eingelegten Bewehrung aus Betonstahl. (Foto: FH Münster/Katharina Kipp)
Die Spannung steigt: Wie viel Druck hält die Stütze aus? (Foto: FH Münster/Katharina Kipp)
Die Arbeitsgruppe bespricht die Versuchsergebnisse. (Foto: FH Münster/Katharina Kipp)
Felix Basler, wissenschaftlicher Mitarbeiter, misst die Bruchstelle. (Foto: FH Münster/Katharina Kipp)
Wenn Kraft auf eine Betonstütze wirkt, biegt sie sich solange, bis sie bricht. Prof. Dr. Dietmar Mähner simuliert das mit einem Zollstock. (Foto: FH Münster/Katharina Kipp)
Münster (6. September 2019). Das Gewicht von umgerechnet zehn Kleinwagen drückt auf eine Stahlbetonstütze im Bautechnischen Zentrallabor der FH Münster. Feine Risse bilden sich, und plötzlich knirscht es: Die Stütze bricht. Das Tragverhalten großformatiger Bauteile ist im Studium am Fachbereich Bauingenieurwesen der Hochschule fester Bestandteil, zumindest theoretisch. In der Praxis funktioniert das nicht ständig. Denn der Aufwand, um solche Versuche durchzuführen, ist groß. Prof. Dr. Dietmar Mähner will seinen Studierenden trotzdem zeigen, was passiert, wenn eine Betonstütze überbelastet wird. Und deshalb filmen seine wissenschaftlichen Mitarbeiter die Versuche und binden die Videos in Präsentationen auf der Internetseite des Fachbereichs ein – und dort kann sie sich jeder anschauen.
„Das hätte ich mir damals in meinem Studium gewünscht“, sagt der Bauingenieur. „Die Theorie wird viel anschaulicher, wenn man einfach mal sieht, was passiert.“ Und das lässt sich auch vorhersagen: Mähner und sein Team arbeiten sich gerade durch die sogenannten Eulerfälle. Davon gibt es vier, und sie definieren, ob eine Stütze oben oder unten eingespannt oder freigelenkig verdrehbar ist. „Eingespannt bedeutet, dass die Stütze fest aufsitzt. Ist sie freigelenkig gelagert, kann sie sich verdrehen“, erklärt der Hochschullehrer. Diese Kriterien bestimmen, wo genau und unter welcher Last die Stütze versagt, und sie beeinflussen die Rissbildung im Stahlbeton. „Diese Anzeichen zu erkennen, ist für unsere angehenden Bauingenieure wichtig. Denn dadurch verstehen sie besser, welche Faktoren beim Versagen eines großformatigen Bauteils eine Rolle spielen.“ In der Praxis werde es allerdings wohl kaum zu Fällen kommen, die das Team im Labor simuliert. „Aber unsere Studierenden müssen das mal gesehen haben, um es sich besser vorstellen zu können.“
Seit eineinhalb Jahren läuft das fachbereichsinterne Projekt, finanziert wird es aus Qualitätsverbesserungsmitteln. Acht Präsentationen inklusive der Filme sind bereits online, und die Vorbereitungen für jeden Versuch stemmt das Team von Mähner ganz allein: Es erstellt Konstruktionspläne, gießt Beton in eine eigens dafür gebaute Schalung, kümmert sich um Videotechnik und Durchführung. „Jeder ist hier mit Feuereifer dabei, das macht echt Spaß!“