Nachwuchsgruppe: Langzeitverhalten von klebstoffgebundenen Holz mit Faser-Kunststoff-Verbund (FKV) und Holz-Beton-Verbund (HBV) Hybridsystemen für gebaute Nachhaltigkeit

Projektbeschreibung: Die Ziele dieses Projekts bestand darin, die Leistungsfähigkeit von adhäsiv verbundenen FKV-Holz- und HBV-Systemen durch detaillierte Untersuchungen in fünf Arbeitspaketen zu analysieren. AP1 konzentrierte sich auf die Analyse der Mikrostrukturen und Grenzflächen von Holz-Klebstoff-Gewebe (in FRP auf Englisch) und Holz-Klebstoff-Beton-Systemen sowie auf die mechanischen Eigenschaften der einzelnen Materialien wie Fasern, Klebstoff, FKV, Beton und Holz, die in diesen Systemen verwendet werden. AP2 zielte darauf ab, die Grenzflächenhaftfestigkeit und strukturelle Integrität von kleinskaligen FKV-Holz- und HBV-Proben durch mechanische Tests zu charakterisieren, mit dem Ziel, die Grenzflächeneigenschaften in beiden Systemen zu optimieren. Verschiedene Oberflächenmodifikationen wurden auf FKV, Klebstoff, Holz und Beton angewendet, um die Grenzflächenhaftung zwischen Fasergewebe-Klebstoff, Klebstoff-Holz und Beton-Klebstoff zu verbessern. AP3 bewertete die Dauerhaftigkeit von FKV-Holz- und HBV-Systemen unter verschiedenen Bedingungen des Umweltalterungsprozesses, einschließlich der Auswirkungen von Zeit-Temperatur-, Zeit-Feuchtigkeits-, Zeit-Temperatur-Feuchtigkeits-Kombinationen, erhöhten Temperaturen, Salzwasser, Alkalien sowie Frost-Tau- und Trocken-Nass-Zyklen. AP4 untersuchte das Langzeitverhalten von FKV-Holz- und HBV-Systemen unter Kriechbelastung, indem die Langzeitverformung von kleinskaligen Proben an Verbindungsstellen oder Paneelen aufgezeichnet wurde. Ziel war es, das viskoelastische Verhalten dieser Verbundsysteme im Zeitverlauf zu verstehen. Abschließend bewertete AP5 das Langzeitverhalten großformatiger, adhäsiv verbundener FKV-Holz- und HBV-Deckenpaneele unter kombinierten mechanischen und umweltbedingten Einflüssen. Diese Paneele wurden Außenumgebungen ausgesetzt und permanenten Biegebeanspruchungen unterworfen, wobei die Durchbiegung in der Feldmitte über die Zeit überwacht wurde, um die Entwicklung der Kriechdurchbiegung zu bestimmen. Ein Vorhersagemodell wurde entwickelt, um die Durchbiegung in der Feldmitte über die gesamte Lebensdauer zu schätzen. Projektergebnisse: Die Nachwuchsforschungsgruppe hat bedeutende Fortschritte in den Bereichen Kurzzeit- und Langzeitverhalten von naturfaserverstärkte Polymerverbundwerkstoffe, Naturfaser- und textilverstärkter Beton, klebstoffgebundene Holz-Beton-Verbundsysteme (HBV) sowie faserverstärkte Polymer (FKV)-Holz-Verbundhybridstrukturen für eine nachhaltige gebaute Umwelt erzielt. Vier Postdoktoranden, neun HiWi-Studierende sowie 35 Bachelor- und Masterarbeiten und Fallstudien wurden betreut und erfolgreich abgeschlossen. Darüber hinaus haben 5 Mitglieder/in ihre Doktorarbeiten erfolgreich verteidigt, und zwei Mitglieder warten auf ihre Verteidigung/Einreichung. Die Forschungsgruppe hat eine umfangreiche wissenschaftliche Produktion vorzuweisen, darunter 38 Fachzeitschriftenartikel, 9 internationale Konferenzbeiträge mit Artikeln, 9 Buchkapitel sowie 3 Artikel, die sich in der Begutachtung oder Vorbereitung befinden. Diese Veröffentlichungen wurden innerhalb kurzer Zeit über 2,200-Mal zitiert. Zudem organisierte die Gruppe 20 Kolloquien, hielt 75 interne Präsentationen und präsentierte ihre Forschungsergebnisse in 14 öffentlichen Vorträgen. Darüber hinaus fungierte sie als Gastherausgeber für 4 Sonderausgaben in renommierten Fachzeitschriften. Die Verbreitung der Forschungsergebnisse erfolgte in vielfältiger Weise: Die Gruppe nahm an 14 bedeutenden Fachmessen und Veranstaltungen teil (z. B. Internationales Holzbau-Forum, Hannover Messe, LIGNA, BAU, und verschiedene nationale/internationale Konferenzen) und führte 10 strategische Besuche/Koperation bei Unternehmen und Institutionen durch. Zudem wurde ihre Arbeit durch Medienberichte in Fachpublikationen wie Konstruktiver Holzbau und BaustoffWissen sowie durch eine aktive Präsenz auf ResearchGate und LinkedIn weiter verbreitet.