Lisa Kröger, M. Sc.
Aktuelle Forschungsprojekte
Viele Brückentragwerke in Deutschland weisen infolge der in den letzten Jahrzehnten extrem angestiegenen und nicht vorhersehbaren Verkehrsbelastung in Kombination mit der Altersstruktur wesentliche Defizite in der Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit auf. Bei den erforderlichen Instandsetzungsmaßnahmen an Stahlbrücken bietet die Anwendung von Injektionsschrauben eine zeit- und kostensparende Alternative zu den bisher üblichen Verfahren, da die schlupffreie Scher-Lochleibungsverbindung mit einfachen Mitteln herstellbar ist. Dazu wird der Hohlraum zwischen Schraube und Lochwand mit einem Zweikomponentenharz durch eine Bohrung in der Schraubengarnitur gefüllt. Für höhere Tragfähigkeiten ist eine kombinierte Anwendung mit zusätzlicher Vorspannung möglich. In Deutschland wurden Injektionsschrauben bisher nur bei einer einzigen Reparaturmaßnahme eingesetzt, in den Niederlanden und Portugal beispielsweise schon häufiger.
Gleitfest vorgespannte Verbindungen sind reibschlüssige, schlupf- und verformungsarme Schraubverbindungen zur Übertragung von Scherkräften, die in Brücken, Windenergieanlagen, Türmen und Masten eingesetzt werden. Ihre Wirkungsweise wird von der Schraubenvorspannung und der Haftreibungszahl beeinflusst, die ihrerseits abhängig ist vom Oberflächenzustand der zu fügenden Bauteile (unbehandelt, gestrahlt, beschichtet). In F&E-Projekten des Automobil- und Maschinenbaus hat sich der Einsatz von reibbeiwerterhöhenden Scheiben („Friction shims“ bzw. „Friction discs“) zur Optimierung von GV-Verbindungen als effizient erwiesen, denn sie ermöglichen eine Übertragung erheblich größerer Scherkräfte/Drehmomente. Friction Shims sind runde, stählerne Scheiben (z.B. aus nichtrostendem Stahl 1.4301 oder Kaltband C60S/C75S) in Dicken von ca. 100 μm, auf die eine Nickelbeschichtung mit eingebetteten Diamanten aufgebracht wird. Werden die gelochten Friction Shims zwischen die Fügebauteile und um die Schrauben einer GV-Verbindungen positioniert, dringen die Diamanten bei Schraubenvorspannung in die Fügebauteile ein und erzeugen eine mikroskalige Verzahnung, was zu einer Erhöhung des Reibschlusses bzw. der Haftreibungszahl führt. Experimentelle Voruntersuchungen an GV-Verbindungen feuerverzinkter Stahlbauteile mit „Friction Shims“ an der TU Dortmund bestätigten die großen Vorteile der neuen Technik.
Veröffentlichungen
Gleitfest vorgespannte Stahlbau-Verbindungen in neuen Dimensionen – Der Einsatz von Friction Shims zur signifikanten Erhöhung der Haftreibungszahl (Forschungsbericht IGF-Nr. 01IF22247N)
B. Brune, D. Ungermann, J. Schweyher, L. Kröger
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR) Köln
Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. FOSTA, Düsseldorf, 2026 (in Veröffentlichung)
The Use of Friction Shims in Slip-Resistant Connections in Steel Bridge Structures
B. Brune, L. Kröger, J. Schweyher, D. Ungermann,
International Colloquium on Stability and Ductility of Steel Structures 2025, Barcelona, September 8-10, 2025
Link: https://doi.org/10.1002/cepa.70175
Application of gap filling material MM1018 in connections with injection bolts for maintenance of bridge structures
C. Kunde, C. Vogels, B. Brune, L. Kröger
IABSE Congress Ghent 2025, The Essence of Structural Engineering for Society, Congress Proceedings, S. 1063-1070, Zürich, 2025
ISBN: 978-3-85748-210-6
Zum Einsatz von Injektionsschrauben im Brückenbau am Beispiel der Hochstraße in Leverkusen
B. Brune, H. Friedrich, D. Ungermann, L. Kröger
Stahlbau, Jhrg. 94 (2025), Heft 8, S. 453 – 463, Verlag Ernst & Sohn, Berlin, 2025
Link: https://doi.org/10.1002/stab.202500037
Anwendung von Injektionsschrauben bei Instandsetzungsmaßnahmen im Stahlbrückenbau
D. Ungermann, L. Kröger, J. Kalameya
Eisenbahn Ingenieur Kompendium 2025, Verband Deutscher Eisenbahn-Ingenieure e.V. - VDEI, S. 147-164, Hamburg, 2024
ISBN: 978-3-96892-231-7
Anwendung von Injektionsschrauben bei der Instandsetzung von dynamisch beanspruchten Stahlkonstruktionen (Forschungsbericht IGF-Nr. 21369 N)
D. Ungermann, B. Brune, L. Kröger
Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigung "Otto von Guericke" e.V. Köln
Deutscher Ausschuss für Stahlbau e.V. DASt, Düsseldorf, 2024
21369 N Forschungsbericht
Non-preloaded and preloaded connections with injection bolts - Experimental and numerical investigations
D. Ungermann, L. Kröger, B. Brune
Nordic Steel Construction Conference 2024, Luleå, June 26-28, 2024
Link: https://zenodo.org/records/12392704
Trag- und Verformungsverhalten von Injektionsschrauben unter statischer und zyklischer Beanspruchung
D. Ungermann, B. Brune, L. Kröger
24. DASt-Forschungskolloquium, Technische Universität München, München, 2024
Link: Tagungsband
Load-deformation behavior of injection bolts for maintenance of steel structures under dynamic loads
D. Ungermann, L. Kröger
Eurosteel 2023, Amsterdam, September 12-14, 2023, Volume 6, Issue 3-4, Special Issue: Proceedings of Eurosteel 2023, S. 1190-1195, Ernst & Sohn
Link: https://doi.org/10.1002/cepa.2232