Die Zukunft des Bauens

Stahlbeton ist mit über 100 Millionen verbauten Kubikmetern im Jahr der wichtigste Baustoff Deutschlands – bis jetzt. Am Horizont kündigt sich eine moderne Alternative an: Statt Stahl verstärken Kohlenstofffasern den Baustoff. Sie sind viermal leichter als Stahl, dabei sechsmal tragfähiger und sie rosten nicht.

C3 (Carbon Concrete Composite) heißt das Carbonbeton-Projekt, das nun langsam aus den Kinderschuhen kommt. Es ist das größte Bauforschungsprojekt in Deutschland und wird von der Bundesregierung mit rund 45 Millionen unterstützt. Mit dabei sind unsere Carbon-Spezialisten aus dem TechCenter Carbon Composites. TechCenter Leiter Christoph Klotzbach: „Erste Anwendungen zeigen: Wir sind auf dem richtigen Weg.“ Im TechCenter Carbon Composites läuft das Kohlenstofffaser-Know-how von thyssenkrupp zusammen und wird weiterentwickelt. Fünf unserer sechs Business Areas bieten Lösungen aus Kohlenstoffasern an.

Aber warum muss man Beton überhaupt verstärken? Ist der nicht sowieso schon steinhart? Das stimmt – aber nur für so genannte Druckbelastungen. Wird stattdessen an dem Material gezogen, geht es relativ schnell kaputt. Deshalb verstärkt man Beton, bislang mit einem eingegossenen Geflecht aus Stahl.

Das Prinzip kennt man schon seit dem 19. Jahrhundert. Seitdem baut man Straßen, Brücken, Tunnel, Gebäude, Masten, Stützwände, Abwasseranlagen und Vieles mehr aus stahlbewehrtem Beton. Der Nachteil: Stahl rostet und muss deswegen schon allein für den Korrosionsschutz mit mehreren Zentimetern Beton ummantelt werden.

Nicht rostende Materialien wie Carbon muss man nicht schützen, so dass die Dicke der Bauteile und damit die notwendige Betonmenge erheblich verringert werden können. Carbonbeton bringt daher viele Vorteile beim Ressourcen schonen, beim Energieverbrauch und  in der CO2-Bilanz. Die  kann man mit kaum einem anderen Material in kaum einer anderen Branche erreichen.

Und Bauen mit Carbonbeton verlängert nicht nur die Lebensdauer von Bauwerken, sondern ermöglicht auch eine filigranere Architektur. Das Anwendungsgebiet von Beton könnte damit deutlich ausgedehnt werden. Leicht bauen und Beton wird kein Widerspruch mehr sein, es ist das Konzept der Zukunft.

Artikel teilen
Kommentar schreiben

*Pflichtfeld

10 Kommentare

  1. Andrea Niskens | 18.02.2016

    Danke für diesen Artikel. Jetzt habe auch ich das verstanden.

  2. PC-John | 24.02.2016

    Eine interessante Möglichkeit.
    Dürfte in den nächsten Jahren aber erst bei (und mit) speziellen Konstruktionen zur Anwendung kommen. Denn die Zuglast muss irgendwie aufgenommen werden.
    Das übliche Betoneisen ist dazu gerillt an der Oberfläche, der Karbon-Stengel dürfte das nicht sein. Also muss das Karbon-Seil/-Stengel an den Enden entsprechend ausgebildet werden. Das aber wird vorerst nur bei der Karbon-Fertigung möglich sein, aber noch nicht beim Eisen-Lieferant/-Ablänger/-Bieger, und schon gar noch nicht auf der Baustelle selbst.
    Ich denke, man braucht hier noch etwa 10 Jahre Entwicklungszeit, bis das Betoneisen wirklich abgelöst werden kann.
    Kann das jemand heute schon sagen:
    Wenn ich beim Lochbohren in Eisenbeton auf ein Betoneisen stosse, so ist das bohren ziemlich rasch zu Ende. Wie verhält es sich allenfalls, wenn ich beim bohren auf ein Karbon-Seil/-Stengel treffe?

    PC-John

    • Max | 24.02.2016

      Das werden ziemlich sicher keine Carbon Stangen oder Seile sein sondern mit dem Beton vermischte Fasern die dann die Zuglasten aufnehmen können.
      Beim Bohren könnte es v.a. zu höherem Verschleiss des Bohrers kommen, da die Fasern nicht wie der Beton “gemeisselt” werden können, sondern geschnitten werden müssen und ziemlich abrasiv sind.

    • Hallo PC-John. Danke für Dein Interesse. Alle Infos zu Carbon Beton: http://www.bauen-neu-denken.de/

    • Martin Vierich | 02.05.2016

      Hallo,

      im C³-Projekt wird das Thema ganzheitlich betrachtet. Für Carbonbeton wird es neue Richtlinen, Normen und Konstruktionsmethoden geben. Bei den Bewehrungsstrukturen gibt es auch verschiedene Lösungsansätze. Es werden z.B. textilie Bewehrungsstrukturen und Bewehrungsstäbe entwickelt. Die Bewehrungsstäbe sind dann auf jeden Fall profiliert und nicht glatt. Es gibt heute schon viele Hersteller, welche derartige Bewehrungsstäbe auf GFK herstellen. Die Herstellungsverfahren sind jedoch nur bedingt für CFK geeignet bzw. unwirtschaftlich.

      Es ist ein sehr interessantes Projekt!

      Viele Grüße aus Dresden!

      • Bernd Overmaat | 03.05.2016

        Danke für die Infos. Und vielen Gruß zurück. Keep up the good work!

  3. Hofmann | 20.06.2016

    Kann ich meine Bodenplatte und die Decke im Neubau ebenfals so stabieler machen
    und in welchem Preisverhältnis steht dies?
    Für eine Antwort wäre ich Ihnen dankbar!
    Mit freundlichen Grüßen
    Helmut Hofmann

    • Bernd Overmaat | 20.06.2016

      Hallo Herr Hoffmann,

      ja dadurch werden Bodenplatten und Decken stabiler. Was das kostet? Schwer zu sagen, im Moment, das ist ja ein Forschungsprojekt. Alle Infos zu Carbon Beton: http://www.bauen-neu-denken.de/