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Projekt zur Förderung von Beton mit Bewehrungen aus Carbonfasergelegen

Technische Textilien haben sich als Verstärkungsstrukturen im Betonbau einen Namen gemacht. Bereits im Jahre 2005 entstand in Oschatz die weltweit erste Brücke aus Textilbeton. Für den Einsatz als Betonbewehrung eignen sich insbesondere Textilien aus Carbonfaser-Rovings, denn Carbonfasern sind mit einem Gewicht von ca. 1,8g/cm³ viermal leichter und mit einer Tragfähigkeit von 3.000 N/mm² sechsmal leistungsfähiger als üblicher Bewehrungsstahl. Zudem lässt sich der leichte und trotzdem feste Werkstoff nahezu beliebig formen und er rostet nicht. Damit entfällt der Korrosionsschutz der Bewehrung – üblicherweise per Überdeckung geboten. Dies macht eine erhebliche Reduzierung der Bauteildicken und folglich der notwendigen Betonmenge möglich (Abb. 1). Zudem bedeutet weniger Materialverbrauch weniger Umweltbeeinflussung. Die Verwendung von Carbonbeton hat damit immense Wirkungen im Hinblick auf Ressourcen- und Energieverbrauch sowie CO2-Bilanz.

Angesichts dieser außergewöhnlichen Performance arbeiten weltweit Forscher daran, Carbonfasern als umweltfreundliche Bewehrung im Beton zu verwenden. Dieser Trend wird von der deutschen Regierung unterstützt. Um Deutschland als weltweiten Leitanbieter für die Carbonbetonbauweise zu etablieren, fließen zirka 45 Millionen Euro aus Fördermitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung im Rahmen des Projektes Zwanzig20 – Partnerschaft für Innovation in das Projekt C³-Carbon Concrete Composite ein. Bis zu 23 Mio. Euro kommen aus Eigenmitteln der 134 Partner hinzu. Das derzeit größte deutsche Bauforschungsprojekt hat die Entwicklung eines neuen Materialverbunds aus Carbonfaserverstärkung und Hochleistungsbeton zum Ziel. Das Projekt wird von der Technischen Universität Dresden geleitet und vereint Partner aus Forschung, Unternehmen und Verbänden. Auch KARL MAYER ist mit seinem Tochterunternehmen KARL MAYER Technische Textilien beteiligt.

Im Mittelpunkt des Projektbeitrags von KARL MAYER steht die Herstellung von biaxialen Gelegestrukturen zur Bewährung von Betonbauteilen. Diese Biaxialgelege sind gitterartig aufgebaut. Das lastaufnehmende Carbonfasermaterial wird in einem Winkel von 0° als Stehfaden (Kettgarn) und mit 90°-Lage als Schuss angeordnet und per Wirkmasche fixiert. Der Schuss kann dabei sowohl maschengerecht als auch nichtmaschengerecht eingetragen werden. Die jeweiligen Anlagentypen sind Gegenstand des zweiteiligen Arbeitspakets von KARL MAYER.

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