Beton mit Leichtbau-Potenzial

Forschung Wissenschaftler der TU Chemnitz tüfteln an Carbonbeton

Beton, der mit Textilien statt Stahl verstärkt ist, vereint zahlreiche Vorteile: Er spart Rohstoffe, hat ein hohes Leichtbaupotenzial und ermöglicht somit neue Anwendungsgebiete, die auf filigrane Strukturbauteile abzielen. Verstärkungstextilien wie Carbon rosten nicht und haben somit eine hohe Lebensdauer. Sie erlauben es, Betonschichten dünner und Bauteile schlanker zu gestalten. "Um textilverstärkte Betonplatten als filigrane Tragstrukturen - beispielsweise als gekrümmte Schalen - zu nutzen, benötigten wir neue Lösungsansätze hinsichtlich der Materialzusammensetzung und der Herstellungstechnologie", sagt Dr. Sandra Gelbrich, Leiterin der Fachgruppe "Leichtbau im Bauwesen" an der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung der Technischen Universität Chemnitz. Die Wissenschaftler haben textilverstärkte Betonschalen, bestehend aus hochfestem Feinbeton und Carbonbewehrung, entwickelt und berechnet. Entstanden sind freigeformte Versuchsbauwerke in Schalenbauweise.

Die dünnwandigen Schalen aus Carbonbeton haben die Forscher mit Hilfe eines flexiblen Schalungssystems aus Glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) hergestellt. Dabei haben sie in der Form zuerst die textilen Bewehrungsstrukturen mit Harz beschichtet und vorgeformt und anschließend die Schalen mit integriertem Textil betoniert. "Neben der effizienten Fertigung von gekrümmten Textilbeton-Elementen zeichnen sich die GFK-Schalungen dadurch aus, dass sie exzellente Betonqualitäten ermöglichen", sagt Gelbrich Als Referenzbauwerke haben die Wissenschaftler auf dem Campus der TU Chemnitz Forschungspavillons aus Carbonbeton errichtet. "Ein besonderes Highlight ist die bauwerksintegrierte LED-Beleuchtung, die durch spezielle sticktechnologisch hergestellte Touchsensoren in Handform gesteuert wird", hebt Gelbrich hervor.