5. Internationale Miscanthus-Tagung

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• 5. Internationale Miscanthus-Tagung
• 27. 28.11.2008
• Thielle-Neuchatel / Schweiz
• Dipl.-Ing. K.- Wolfgang Kursawe
• Pilot- und Demonstrationsvorhaben - Vorwand-
  Schallschutzelemente für das Verkehrswesen
  in Kombination aus nachwachsenden Rohstoffen
  mit konventionellen Baustoffen

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Pilot- und Demonstrationsvorhaben -
Vorwand-Schallschutzelemente für das
Verkehrswesen in Kombination aus nachwachsenden
Rohstoffen mit konventionellen Baustoffen
Förderung Laufzeit
Ministerium für Wirtschaft und Arbeit des Landes
Sachsen - Anhalt 01.07.2006 - 31.03.2008
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Projektpartner
AIS Anlagenbau Industrieservice Kemberg K.
Wolfgang Kursawe e.Kfm. Fenger Beton Co. KG
Kemberg Institut für Fertigteiltechnik und
Fertigbau Weimar e. V.
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Projektziel

• Entwicklung eines schalldämmenden Betons auf
  Basis
• nachwachsender Rohstoffe für die Herstellung von
  Lärmschutz-
• wänden für den Straßen- und Schienenverkehr
• Austausch kosten- und energieintensiver
  Betonleichtzuschlag-
• stoffe (Blähton) durch die nachwachsenden
  Rohstoffe Hanf und
• Miscanthus (in Form von Hanfschäben und
  Miscanthushäcksel)

Hanfpflanzen
Hanfschäben
Miscanthuspflanzen
Miscanthushäcksel
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Anforderungen an Lärmschutzwände

• Schalltechnische Anforderungen
• gtgt Schallabsorption gt 4 dB absorbierend
• gt 8 dB
  hochabsorbierend
• gtgt Schalldämmung gt 25 dB
• Forderungen der Verkehrssicherheit
• Standsicherheit, Formbeständigkeit
• Alterungs- und Korrosionsbeständigkeit
• Maßhaltigkeit
• Farbtonbeständigkeit, geeignet für
  Anti-Graffitisysteme
• Feuerresistenz
• Steinwurfresistenz

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Richtlinien für Lärmschutzwände
ZTV-Lsw 88 Zusätzliche technische Vorschriften
und Richtlinien für die Ausführung von
Lärmschutzwänden an Straßen
Richtlinie DB 800.2001 Lärmschutzanlagen an
Eisenbahnstrecken
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Bausystem Lärmschutzwand
Pfosten Pfostenabstand Wandelement
Stahlträger Profile HEA, HEB, HEM der 160er
Reihe oder Stahlbetonstützen Mindestabstand 4,00
m bzw. 5,00 m 2,00 m bzw. 2,50 m auf
Ingenieurbauten Standardisierte Wandelemente aus
Beton, Holz, Aluminium, Kunststoff Mindestlänge
3,96 m bzw. 4,96 m 1,96 m bzw. 2,46 m auf
Ingenieurbauten
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Bausystem Schallschutzelemente
Modulares System in den Höhen 1,00 m/1,20 m/1,40 m
Die Kombination der drei Höhen ermöglicht die
Planung jeder beliebigen Gesamthöhe ab 1,00 m in
Schritten von 20 cm
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Konstruktion Beton-Schallschutzwand
Tragschicht Dicke 80 - 120 mm Beton der
Festigkeitsklasse C 30/37 Fundament C
25/30 Absorberschicht Dicke 80 - 120
mm Beton haufwerksporig (mit Leichtzuschlagstoff
en) Festigkeitsanforderung steinwurfresistent (
Schlagenergie 30 Nm)
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Absorberschicht aus Hanf-Miscanthus-Beton

• Austausch des Sandanteils durch
• Hanfschäben und Miscanthushäcksel
• Vorbehandlung der pflanzlichen
• Zuschlagstoffe mit Mineralisatoren
• Optimierung w/z-Wert durch Einsatz
• von Fließmitteln
• Einstellung Betonkonsistenz erdfeucht
• Verarbeitung von Tragschicht und
• Absorberschicht feucht in feucht

Simulationsprozess mittels PFC
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Absorberschicht aus Hanf-Miscanthus-Beton

H/M-Mix
Mischung frisch
Mischung verdichtet
Eingefärbte Probekörper mit 51 Vol. - Schäben
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Labortechnische Ermittlung der Schalldämmung
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Labortechnische Ermittlung der Schalldämmung
Beton mit Blähtonzuschlag
Beton mit Hanf-Miscanthus-Zuschlag
Schallpegel in Sendekammer
Schallpegel in Empfangskammer
Differenz der Schallpegel
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Ermittlung der Schallabsorption an
einem Funktionsmuster
Zu vermessendes Wandsegment, Miscanthusbeton
beschichtete Seite
Messanordnung für vergleichende Messungen der
Schallabsorption
gtgt 14 gtgt 26
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Labortechnische Ermittlung der Reflektion des
Schalls am Funktionsmuster
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Zusammenfassung der Voruntersuchungen

• Hanfschäben und Miscanthushäcksel sind als
• Leichtzuschlagstoffe geeignet
• Schalldämmung von Hanf-Miscanthus-Beton ist
• vergleichbar bzw. besser als bei
  Leichtbetonen mit
• Blähtonzuschlag
• Gute Verarbeitbarkeit des Betongemenges
• Verschiedene Profilierungen der Oberflächen
  möglich
• Verschiedene Farbgebungen (Einfärbung,
  Farbauftrag) möglich
• Gute Oberflächenqualität der Musterelemente

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Umsetzung der Forschungsergebnisse
Demonstrationsvorhaben in Gardelegen/Sachsen-A
nhalt 100 Meter Lärmschutzwand an der
ICE-Strecke Berlin-Hannover
gtgt 17 gtgt 26
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Auswahl des Standortes für Pilotstrecke
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Auswahl des Standortes für Pilotstrecke
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Elementefertigung
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Elementefertigung
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Elementefertigung
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Elementefertigung
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Elementefertigung
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Elementefertigung
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Elementefertigung
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Elementefertigung
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Elementefertigung
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Elementefertigung
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Elementefertigung
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Prüfung der Großelemente nach DIN EN 1793-2
(Schalldämmung)

• Ergebnis DLR 36 dB
• Anforderung nach DIN gt 24 dB

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Prüfung nach DIN 1793-1 (Schallabsorption)
TU Berlin Hallraum
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Prüfung nach DIN 1793-1 (Schallabsorption)
TU Berlin Hallraum

• Ergebnis DLa 8 dB (hochabsorbierend)
• Für trockenes Element

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Aufbau der Schallschutzwand in Gardelegen
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Aufbau der Schallschutzwand in Gardelegen
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Aufbau der Schallschutzwand in Gardelegen
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Aufbau der Schallschutzwand in Gardelegen
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Aufbau der Schallschutzwand in Gardelegen
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Aufbau der Schallschutzwand in Gardelegen
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Aufbau der Schallschutzwand in Gardelegen
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Aufbau der Schallschutzwand in Gardelegen
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Aufbau der Schallschutzwand in Gardelegen
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Aufbau der Schallschutzwand in Gardelegen
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Aufbau der Schallschutzwand in Gardelegen
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Aufbau der Schallschutzwand in Gardelegen
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Öffentliche Einweihung am 06.12.2007
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Inbetriebnahme
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Inbetriebnahme
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Inbetriebnahme
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Wirkung der Schallschutzwand an der Pilotwand
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Eigenschaftskatalog für Lärmschutzwände
aus Hanf - Miscanthus - Beton
AIS Anlagenbau Industrieservice K. W. Kursawe e. Kfm. Neue Straße 12a 06901 Kemberg Institut für Fertigteiltechnik und Fertigbau e.V. Cranachstr. 46 99423 Weimar Fenger Beton Co. KG Neue Straße 12a 06901 Kemberg
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Eigenschaftskatalog für Lärmschutzwände
aus Hanf - Miscanthus - Beton
Beschreibung Anforderung Eigenschaft
Schalldämmung DLR
Die Schalldämmung DLR von Lärmschutzwänden und ihrer Anschlüsse an andere Bauteile ist nach der DlN EN 1793-2 zu prüfen. Gruppe B3 (gt24 dB) DLR 36 dB (Gruppe B3)
Schallabsorption DLa
Die Absorptionseigen-schaften sind bei Lärmschutzeinrichtungen mit ebenen Oberflächen nach der DlN EN 1793-1 zu prüfen. Gruppe A1 lt 4 nicht absorbierend Gruppe A2 4 7 absorbierend Gruppe A3 8 11 hochabsorbierend Gruppe A4 gt 11 hochabsorbierend DLa 5 dB (feucht) (Gruppe A2) absorbierend DLa 8 dB (trocken) (Gruppe A3) hochabsorbierend
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Eigenschaftskatalog für Lärmschutzwände aus
Hanf - Miscanthus - Beton
Beschreibung Anforderung Eigenschaft
Alterungs- und Korrosionsbeständigkeit
Prüfzeugnis für die zu erwartende Nutzungsdauer erforderlich Hohe Alterungs- und Korrosionsbeständigkeit sowie Unempfindlichkeit gegen tierische und pflanzliche Schädlinge Regeln korrosionsschutzgerechter Gestaltung sind zu beachten. Nach 7 Jahren Freilandbewitterung keine sichtbaren Schäden
Steinwurfresistenz
Der Nachweis ist nach der DIN EN 1794-1, Anhang C, zu führen. Prüfverfahren Aufschlagprüfung mit Betonprüfhammer Schmidt (Schlagenergie 30 Nm). Festigkeitsanforderung steinwurfresistent erfüllt
Frost-Tausalz-Beständigkeit
Der Nachweis ist für Absorptionsbeton zu erbringen (siehe DIN Fachbericht 100 und ZTV-ING, Teil 3). Masseverlust 10 nach 25 FTW, Schädigungstiefe max. 5 mm bei Prüfung nach DIN EN 14474 , Anhang A Masseverlust 7
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Eigenschaftskatalog für Lärmschutzwände aus
Hanf - Miscanthus - Beton
Farbtongenauigkeit und -beständigkeit
Deckbeschichtungsstoffe für Metall sind nach ZTV-KOR Stahlbauten (Anhänge D und E) zu prüfen. Farbige Lärmschutzwände müssen so eingefärbt oder beschichtet sein, dass sich der Farbton (die Farbvalenz) während der Nutzungsdauer möglichst wenig keinesfalls aber auffallend ungleichmäßig (keine Fleckenbildung) ändert. Einfärbung der Schallschutzelemente unproblematisch, Witterungsbeständigkeit gegeben 6
Feuerresistenz
Der Nachweis der Feuerresistenz ist nach DIN EN 1794-2, Anhang A zu führen, falls nicht alle im Element verwendeten Materialien die Anforderungen an Baustoffe der Klasse A oder B1 nach DIN 4102 erfüllen. Baustoffe der Klasse B1
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Öffentlichkeitsarbeit
Herr Prof. Böhmer, Ministerpräsident von
Sachsen-Anhalt, besuchte zum Tag der offenen Tür
am 20.05.2006 auf dem Gewerbehof in Kemberg die
Firmen AIS und Fenger Beton und interessierte
sich sehr für unser Projekt.