Arbeitsgruppe „Mikromechanische Eigenschaften von Werkstoffen im Bauwesen“

Die 2009 eingerichtete Arbeitsgruppe Mikromechanische Eigenschaften von Werkstoffen im Bauwesen beschäftigt sich insbesondere mit dem mechanischen Verhalten, der natürlichen Alterung und der Schädigung von Werkstoffen beim Einsatz als Baustoff. Hauptaugenmerk wird hierbei auf den Werkstoff Kalk-Natron-Silicatglas und den in diesem Zusammenhang typischerweise verwendeten Zwischen- bzw. Lagerungsmaterialien zur Anwendung im Architekturbereich gelegt. Die Arbeitsgruppe bedient die Schnittstelle zwischen Theorie und Experiment; mit Hilfe von modernen experimentellen Möglichkeiten wird das mikromechanische Verhalten an Kleinproben untersucht und parallel mit Proben in baupraktischer Größe sowie mit natürlich gealterten oder geschädigten Proben aus Bauwerken verglichen. Die Ergebnisse fließen in mechanische Modelle ein, die es erlauben, neue Werkstoffmodelle zu entwickeln und bestehende Werkstoffmodelle unter Berücksichtigung von Alterung und Schädigung zu erweitern. Zudem können hieraus Maßnahmen zur Verbesserung der Produktentwicklung und Qualitätssicherung sowie nachhaltigen Wartung von Bauprodukten abgeleitet werden. Besonders die Fragestellungen zur Klassifizierung von Materialien, Verbundmaterialien, funktionalisierten Oberflächen und Beschichtungen hinsichtlich einer Alterung oder Schädigung durch Temperaturwechsel, Verkratzen, Delamination, Abrieb, natürliches „Sandstrahlen“ oder natürliche Nutzung am Bauwerk spielen im Bauwesen eine zunehmend große Rolle. Auch im Zusammenhang mit der Nutzung von Baustoffen als Trägermaterial für dünne Schichten für die Solarenergieumwandlung (Spiegel, PV-Dünnschichtmodule, Schutzfolien, etc.) sind das lokale mikromechanische Verhalten, Alterung und Schädigungsprozesse von zentraler Bedeutung für die Nutzungsdauer und damit die Nachhaltigkeit der Bauwerke.

Aktuelle Forschungsthemen beschäftigen sich neben der Klassifizierung der Materialeigenschaften von Zwischenschichten in VSG und der Entwicklung mechanischer Modelle zur Beschreibung von funktionalisierten Glasoberflächen hinsichtlich Adhäsion, mit der Ermittlung des mikromechanischen Verhaltens von thermisch vorgespanntem Glas bei Spontanbruch durch Nickel-Sulfid-Einschlüsse und dem Kratzverhalten und Kratzauffälligkeit von Glas und Glasbeschichtungen.