Der Nachrechnung von Bestandstragwerken kommt eine steigende Bedeutung zu, denn im Sinne eines ressourceneffizienten Umgangs mit Bestandsbauten sollte der Umnutzung Vorrang vor Abriss und Neubau gegeben werden. Bisher stand für die Berechnung der charakteristischen In‐situ‐Betondruckfestigkeit in Deutschland DIN EN 13791:2008 mit Nationalem Anhang DIN EN 13791/A20:2017 zur Verfügung. Die im Februar 2020 veröffentlichte DIN EN 13791:2020 löst formal DIN EN 13791:2008 ab, wobei noch keine neuen Nationalen Anwendungsregeln für Deutschland vorhanden sind. Besonders bei der Ermittlung der charakteristischen In‐situ‐Betondruckfestigkeit auf Grundlage eines geringen Bohrkernstichprobenumfangs (3 ≤ n ≤ 7) ergeben sich im Vergleich zu den bisherigen Regelungen deutliche Änderungen. Allerdings liegen aktuell keine Hintergrundinformationen bezüglich der statistischen Belastbarkeit der neuen Verfahren vor, weshalb diese im Rahmen des Forschungsvorhabens DBV 317 untersucht wurden.

Viele Bauwerke wie Brücken, Hochbauten oder Industrieanlagen sind aktuell durch neue zu ersetzen. Ihre (planmäßige) Nutzungszeit ist vorüber. Zudem besteht großer Bedarf an Wohnraum in den wachsenden Städten. Beide Bauarten, Ersatz wie Neubau, finden in engen Verkehrsnetzen statt, die durch Güter‐, Waren‐ und Personenverkehr bereits weitgehend ausgelastet sind. Schnelles Bauen – gemeint ist hier die Ausführung vor Ort – motiviert sich daraus in den Zielen, die Verkehrsnetze möglichst gering zusätzlich zu belasten und kurzfristig neue Bauwerke für die jeweilige Nutzung zur Verfügung zu stellen. Die Qualität bleibt erhalten. Der Beitrag stellt als Übersichtsartikel zum Sonderheft den Rahmen des Schnellbaus vor. Dies sind seine Motivation in Deutschland und Europa, seine historische Einordnung in die Bautätigkeit der letzten Jahrzehnte bzw. Jahrhunderte inkl. aktueller Forschungsansätze und Grundsätze, die für schnelle Bauausführungen wichtig sind.

Bedeutung der digitalen Fertigung im Betonbau Die Bauwirtschaft steht vor Herausforderungen, die sich u. a. aus der geringen Produktivität und dem zunehmenden Fachkräftemangel ergeben. Die gezielte Digitalisierung und Automatisierung aller relevanten Vorgängevon der Planung und Bemessung bis zum tatsächlichen Bauprozess -bietet Lösungen an, um die dringenden Herausforderungen zu meistern. Der digitale Betonbau durch additive Verfahren hat ein großes Potenzial, ein Schlüsselelement dieser Lösung zu sein [1, 2]. Keywords concrete construction; additive manufacturing; 3D concrete printing; material testing; reinforcement integration; design principles; dimensioning Bild 1 Klassifikation für digitale Fertigungsverfahren mit Beton; in Anlehnung an [4] Classification for digital manufacturing processes with concrete; based on [4] Bild 2 Die erste 3D-gedruckte Fahrradbrücke in Gemmert, Niederlande (links), das erste zweistöckige Gebäude aus dem 3D-Drucker in Dubai (rechts) The first 3D-printed bicycle bridge in Gemmert, The Netherlands (left), the first 3D-printed two-storey building in Dubai (right) © TU/e research group 3DCP (links), © Apis Cor (rechts) Bild 3 Das erste 3D gedruckte Wohnhaus in Deutschland: 3D Visualisierung des Entwurfs (links), Druckprozess vor Ort, BOD2 Drucker (rechts) The first 3D-printed residential building in Germany: 3D visualization (left), on-site printing process with the BOD2 printer (right) ©Mense-Korte Ingenieure (links), © Peri GmbH (rechts)

Die zuverlässigkeitsbasierte Nachrechnung bestehender Tragwerke kann auf Basis verschiedener wissenschaftlicher Verfahren erfolgen. Da jedoch bisher nur wenige mit den Eurocodes kompatible Verfahren für eine praxisgerechte Anwendung existieren, kommen für die Nachrechnung bestehender Tragwerke meist semiprobabilistische Verfahren und Teilsicherheitsbeiwerte zur Anwendung, wie sie auch zur Bemessung von Neubauwerken verwendet werden. Eine solche Beurteilung bzw. Nachrechnung bestehender Tragwerke führt oft zu sehr konservativen Ergebnissen, verbunden mit aufwendigen und kostenintensiven Verstärkungsmaßnahmen. Vor diesem Hintergrund wurde in der fib Task Group 3.1 „Reliability and safety evaluation: full‐probabilistic and semi‐probabilistic methods for existing structures“ das neue Bulletin 80 „Teilsicherheitsbeiwerte für die Nachrechnung bestehender Massivbauwerke“ [1] erarbeitet, welches sowohl Empfehlungen für die Teilsicherheitsbeiwerte der Einwirkungs‐ als auch der Widerstandsseite enthält. Im vorliegenden Beitrag werden neben zwei Verfahren zur Bestimmung modifizierter Teilsicherheitsbeiwerte für die Nachrechnung bestehender Massivbauwerke nach fib Bulletin 80 [1] mit schwerpunktmäßiger Betrachtung der Widerstandsseite auch Methoden zur Anpassung des Zielzuverlässigkeitsindex nach fib Bulletin 80 [1] vorgestellt. Darüber hinaus wird das Vorgehen an einem Anwendungsbeispiel erläutert.

Die digitale Transformation wird das Bauwesen ebenso beeinflussen wie andere Lebens‐ und Wirtschaftsbereiche. Im vorliegenden Beitrag werden daher nach einer inhaltlichen Einordnung ausgewählte Entwicklungen und Treiber der Digitalisierung vorgestellt und mit Blick auf das Bauwesen beleuchtet. Im Anschluss werden einige mögliche Auswirkungen analysiert und bewertet. Hierbei werden Entwicklungen in den Bereichen Building Information Modeling (BIM) und Virtuelle Realität ebenso aufgegriffen wie der Einfluss auf die Bauprozesse oder die veränderte Rolle der beteiligten Akteure. Ziel ist es, einen Überblick zum Stand der Digitalisierung zu geben und mögliche zukünftige Entwicklungen mit entsprechenden Chancen und Risiken aufzuzeigen, insbesondere im Hinblick auf das kon struktive Bauwesen und den Massivbau.