Startseite Transfer Mark/Schnell - Parabolschalen
Sektionen

Mark/Schnell - Parabolschalen

Parabolschalen aus UHPC

Kurzvorstellung

Das Erkenntnistransfer-Projekt soll die Möglichkeit eröffnen, die gewonnenen Erkenntnisse zur Herstellung einer Parabolrinne aus Beton aus  Förderperiode I des DFG-SPP 1542 unter Praxisbedingungen zu einem Serienbauteil zu entwickeln und die Umsetzung mit professioneller Begleitung durch die Projektpartner zu erproben. Nachdem in der ersten Förderperiode ein vertieftes Verständnis für die an Parabolrinnenkraftwerke gestellten Anforderungen gewonnen werden konnte, erfordert das Transferprojekt die Bearbeitung aller Aspekte mit erhöhtem Detaillierungsgrad. Das Vorhaben hat deshalb die schrittweise und interaktive Entwicklung einer optimierten Parabolrinnenstruktur aus Hochleistungsbeton im Realmaßstab des gängigen Kollektortyps „EuroTrough“ (12 m Länge / Aperturweite 5,77 m) zum Inhalt. Die angestrebte Struktur setzt sich aus einer Schale minimaler Dicke mit am Kraftfluss ausgerichteten Verstärkungsrippen in rasterartiger Anordnung aus Linienzügen zusammen. Die Entwicklung soll schrittweise vom Einzelbauteil des Schalenstücks bzw. der Versteifungsrippe über kombinierte Schalenteilelemente (Rauten mit Randverstärkungen) bis hin zur Herstellung eines Prototyps erfolgen. Diese Subelemente sind simultan als Schalungsmatrizen gedacht, sodass mithilfe von wenigen gleichförmigen Negativ-Schalungen eine positive Gesamtschalung für den Prototyp erstellt werden kann.

Dabei sollen die theoretischen Entwicklungen der Formfindung und Optimierung Hand in Hand gehen mit Experimenten zu Material und Strukturbauteilen sowie der Umsetzung in Schalungsstruktur und Erzeugungsprozess. Der interaktive Entwicklungsprozess erfordert eine enge Anbindung und intensive Rückkopplung zwischen Theorie, Experiment und Umsetzung im Fertigteilwerk, um zu einem praxisfertigen Prototyp gelangen zu können. Dieser sollte hinsichtlich eines minimalen Materialeinsatzes mit optimiertem Herstellungs-, Bewehrungs- und Betonageprozess ausgereift sein. Zur Beurteilung der Wirksamkeit soll der fertige Prototyp mittels photogrammetrischer Vermessung erfasst und anschließend auf seine optische Wirksamkeit überprüft werden.

Es wird erwartet, dass sich aus der Konzept-Realisierung zusätzliche Fragestellungen ergeben werden, deren Beantwortung innerhalb des Projektes und darüber hinaus in Angriff genommen werden muss.

 

Linienverstärktes Schalenmodell (links) und Modell einer Parabolrinne mit Rippenstruktur (rechts)

Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Peter Mark
Peter.Mark@rub.de
Homepage

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schnell
juergen.schnell@bauing.uni-kl.de
Homepage
 
SPP-TP: Parabolrinnen aus UHPC
Bearbeiter:

Dipl.-Ing. Tobias Stallmann
tobias.stallmann@bauing.uni-kl.de
Homepage

Dipl.-Ing. Patrick Forman
patrick.forman@ruhr-uni-bochum.de
Homepage

Partner:

Solarlite CSP Technology GmbH, Duckwitz
Homepage

Wilhelm Dyckerhoff Institut, Wiesbaden
Homepage

Innogration GmbH, Bernkastel-Kues
Homepage

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Solarforschung, Linienfokussierende Systeme, Köln
Homepage

Projektlaufzeit:

03/2015 – 09/2017

 

Veröffentlichungen

[1]

Forman, P.; Kämper, C.; Stallmann, T.; Schnell, J.; Mark, P.: Parabolschalen aus Hochleistungsbeton als Solarkollektoren. Beton- und Stahlbetonbau 111 (2016) 12, S. 851–861)