Übersicht zum derzeitigen Stand der numerischen Modellierung

Der Baustoff Mauerwerk hat eine Jahrtausend alte Tradition und wurde früher nur auf der Basis von Erfahrung und handwerklichem Können angewendet. Er kam deshalb bis in die zweite Hälfte des vorigen Jahrhunderts fast ohne Berechnung aus. Die jedoch immer höheren Anforderungen, beispielsweise aus der Notwendigkeit der Energieeinsparung, haben zu einer raschen Entwicklung der Mauerwerksprodukte geführt. Die Berechnung und Bemessung versuchte mitzuhalten oder nachzuziehen. Die Mittel der Computertechnik zur realitätsnahen Abbildung des Baustoff- und Bauteilverhaltens ermöglichten es, Tragwerke aus Mauerwerk besser beurteilen zu können. Die neuen Erkenntnisse und Verfahren der Mechanik konnten und können immer nutzbringender für die Weiterentwicklung der Berechnungs- und Bemessungsmethoden im Mauerwerksbau eingesetzt und zur Klärung von Verhaltens- und Versagensphänomenen angewendet werden.

Aber auch Schäden an bestehenden Mauerwerksbauten veranlassten die Ingenieure, den mechanischen Ursachen unter Nutzung der modernen Methoden der Baumechanik auf den Grund zu kommen und geeignete Reparatur- oder Verstärkungstechnologien behutsam einzusetzen.

Heute ist die numerische Analyse integraler Bestandteil der Forschungsstrategie im Mauerwerksbau. Sie wird vorrangig zur Problemlösung und zur Ursachenklärung eingesetzt. Für die täglichen Planungsaufgaben reichen die bisherigen Mittel üblicher Ingenieurlösungen nach wie vor aus. Für Problemlösungen und Schadensabklärungen werden meist Mittel und Möglichkeiten der modernen Baumechanik eingesetzt, die jedoch i. d. R. umfangreiches Spezialwissen und entsprechende Erfahrungen erfordern. Die Überprüfung der Ergebnisse ist oft schwer möglich, muss bei bestehenden Bauwerken an der Realität vorgenommen und zusätzlich durch weitere Plausibilitäts- und Ingenieurkontrollen ergänzt werden.

Nachfolgend soll eine kurze Einführung zur numerischen Simulation und Modellierung von Mauerwerk gegeben werden. Die anschließenden Beiträge zeigen die Einsatzmöglichkeiten von numerischen Methoden im Mauerwerksbau, wobei nur neuere Ergebnisse und Beispiele gezeigt werden sollen.