Auf einen Blick
- Hybrides SHCC-Stahl-Verstärkungssystem für unbewehrtes Mauerwerk entwickelt
- Signifikante Steigerung der seismischen Tragfähigkeit und Verformbarkeit nachweisbar
- Praxisnahe Nachrüstung bestehender Gebäude ohne konstruktive Eingriffe möglich
- Kombination aus modernem Hochleistungswerkstoff und bewährter Stahlbewehrung
- Relevante Innovation für Sanierungs- und Denkmalpflegeprojekte in Erdbebenregionen
Technologie: Hybrides SHCC-Stahl-Verbundsystem
Das untersuchte System basiert auf einer intelligenten Materialkombination: Strain-Hardening Cementitious Composites (verformungshärtende zementgebundene Verbundwerkstoffe) bilden gemeinsam mit integrierten Stahlelementen ein hybrides Verstärkungssystem für bestehendes unbewehrtes Mauerwerk. Im Gegensatz zu klassischen Spritzbeton- oder Faserverbundlösungen bietet SHCC eine ausgeprägte Verformungsfähigkeit mit kontrollierter Rissbildung. Die experimentellen Untersuchungen zeigen, dass durch die hybride Kombination die Tragfähigkeit gegenüber unverstärktem Mauerwerk um bis zu 200–300 Prozent gesteigert werden konnte, bei gleichzeitig signifikant verbesserter Energieabsorption unter zyklischer Belastung.
Anwendungsbereiche und Leistungsfähigkeit
Die Validierung erfolgte an realitätsnahen Mauerwerkswänden unter pseudo-dynamischer Belastung, wobei verschiedene Konfigurationen des hybriden Systems getestet wurden. Besonders relevant für die Praxis: Das System lässt sich als aufgeklebte oder verdübelte Schicht von 20–40 Millimetern Dicke applizieren und erfordert keine fundamentale Änderung der bestehenden Konstruktion. Die Untersuchungen dokumentieren, dass typische Versagensmechanismen von Mauerwerk – sprödes Versagen unter Schubbeanspruchung, Ausknicken schlanker Wände, Trennung von Mauerwerksschalen – effektiv unterbunden werden. Die Energiedissipationskapazität erreichte im Mittel das 4- bis 6-fache des Referenzwandsystems.
Transferpotenzial für Maurer
Das hybride SHCC-Stahl-System eröffnet dem Maurergewerk neue Geschäftsfelder in der Gebäudesanierung und erdbebensicheren Ertüchtigung. Im Vergleich zu TRM (Textile-Reinforced Mortar) oder CFRP-Systemen bietet die SHCC-Lösung Vorteile bei der Kombination mit mineralischen Untergründen und der Bauphysik. Konkrete Handlungsempfehlungen für den Praxistransfer: Maurerbetriebe sollten frühzeitig Kooperationen mit SHCC-Materialherstellern aufbauen, um Applikationstechniken zu erlernen und Materialverfügbarkeit zu sichern. Spezifische Zertifizierungskurse zu Hochleistungswerkstoffen werden von Bauindustrie-Verbänden und Materialherstellern angeboten und ermöglichen die qualifizierte Ausführung nachrüstungsrelevanter Maßnahmen. Betriebe können erste Pilotprojekte identifizieren – etwa durch Ansprache von Denkmalpflegeämtern, Bauherren in Erdbebenregionen und Sanierungsträgern. Zukünftige Normenanpassungen und Förderprogramme für erdbebensicheres Bauen werden die Nachfrage nach qualifizierten Fachbetrieben weiter steigern.
Fazit
Die vorgestellte hybride SHCC-Stahl-Technologie stellt einen signifikanten Fortschritt in der Nachrüstung von Mauerwerksbauten dar. Mit nachgewiesener Steigerung der Tragfähigkeit und Verformbarkeit bei gleichzeitigem Erhalt der historischen Bausubstanz adressiert sie zentrale Herausforderungen der modernen Bauwerkserhaltung. Für das Maurergewerk bietet sich ein strategisches Entwicklungsfeld: durch Spezialisierung auf hochwertige Sanierungsverfahren, Kooperationen mit Materialherstellern und gezielte Weiterbildung können Betriebe sich in diesem wachsenden Segment positionieren und Marktanteile gewinnen.
Quellen
- Primär: Seismic strengthening of unreinforced masonry walls using hybrid SHCC–steel retrofit systems. Engineering Failure Analysis. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2026.110671
- Sekundär: Engineered cementitious composites for effective strengthening of unreinforced masonry walls (2010). https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2010.07.002
- Sekundär: Comparison of different types of TRM composites for strengthening masonry panels (2019). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.01.008
- Sekundär: Bond behaviour of steel-TRM composites for strengthening masonry elements: Experimental testing and numerical modelling (2020). https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2020.110842
- Sekundär: Efficiency of strengthening techniques assessed for existing masonry buildings (2015). https://doi.org/10.1016/j.jobe.2015.05.001
- Sekundär: Simulating masonry wall behaviour using a simplified micro-model approach (2017). https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.08.048