Carbon- und Textilbeton: Wie sie das Bauen der Zukunft prägen

• Die Verbundwerkstoffe Carbon- und Textilbeton sind korrosionsbeständig, leicht und ressourcenschonend.
• Das macht sie für das das Bauen der Zukunft interessant.
• Wie, das zeigen die digitalen Carbon- und Textilbetontage vom 22. bis 23. September 2020.
• Zum Programm gehören Vorträge per Videostreaming, Online-Seminare und eine digitale Podiumsdiskussion.

Carbon- und Textilbeton, ein Materialverbund aus Hochleistungswerkstoffen – korrosionsbeständig, dünn, leicht, ressourcen- und umweltschonend – bildet die wesentliche Grundlage für das Bauen der Zukunft, ganz gleich ob im Neubau oder in der Sanierung/Instandsetzung. Langlebigkeit und Wirtschaftlichkeit sind zwei essentielle Argumente, die das Interesse in der Bauwirtschaft und -forschung, in der Politik und in Umweltverbänden manifestieren.

Auf den Carbon- und Textilbetontagen werden jedes Jahr die neuesten Entwicklungen und Erkenntnisse aus Wirtschaft und Wissenschaft vorgestellt. Die diesjährigen 12. Carbon- und Textilbetontage am 22. und 23 September finden digital und mit einem besonderen Highlight statt: Virtuelle Bühne der digitalen Premiere ist das weltweit erste Haus aus Carbonbeton, der sogenannte CUBE in Dresden. Der Experimentalbau, der bis Mitte 2021 in Dresden gebaut wird, lädt in einem virtuellen Rundgang im Gebäudekomplex zum Entdecken der Ausstellerhalle ein.

Carbon- und Textilbeton: 24 Vorträge, drei Online-Seminare und eine Podiumsdiskussion

Die digitale und internationale Konferenz am 22. und 23. September bietet neben Vorträgen per Videostreaming und Online-Seminaren zudem Chats mit Referenten sowie eine digitale Podiumsdiskussion in Live-Übertragung, jeweils in Deutsch und Englisch. Gleichzeitig wird die zweitätige Veranstaltung erweitert, indem alle Beiträge bis zu 10 Tage angesehen werden können. Organisatoren der Tagung sind das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanzierte Projekt C³ – Carbon Concrete Composite und der Verband Tudalit e.V.

Die Tagung ist ausgerichtet für Architekten, Planer und Ingenieure, Bauunternehmen, Komponenten- und Systemlieferanten, Investoren, Hersteller von Verstärkungssystemen und Hersteller von Betonfertigteilen mit textiler Bewehrung sowie alle an Carbon- und Textilbeton Interessierte aus Wirtschaft, Wissenschaft, Industrie, Politik und Verwaltung.

In 24 Vorträgen, drei Online-Seminaren und einer Podiumsdiskussion in Liveübertragung werden vielfältige Informationen, kompaktes Wissen, hochaktuelle Ergebnisse und Anwendungsbeispiele aus Praxis und Forschung rund um Carbon- und Textilbeton vermittelt, unter anderem zu aktuellen Themengebieten wie Sanierung, Neubau, Bauteile, Bewehrung und Berechnung. Im Fokus stehen der effektive Ergebnis- und Erfahrungsaustausch mit nationalen und internationalen Referenten und Teilnehmern sowie der Wissenstransfer aus aktuellen Projekten. Gleichzeitig bietet sich hier eine optimale Plattform, um das persönliche Netzwerk für zukünftige Kooperationen zu erweitern.

Textilbeton bei der Sanierung von Brücken

Die Anwendungs- und Einsatzmöglichkeiten von Carbon- und Textilbeton sind vielfältig. Großes, zukunftsweisendes Potential hat Textilbeton zum Beispiel bei der Sanierung und Verstärkung von Brücken. Carbonbeton kann aber nicht nur bei der Instandsetzung und dem Neubau von Brücken oder Gebäuden eingesetzt werden. Er eröffnet für die gesamte Baubranche weitreichende Perspektiven für eine völlig neue Art des Bauens und Lebens – wirtschaftlich, ressourcenschonend und nachhaltig. Nachfolgend einige Einblicke in die Palette des Vortragsprogramms:

Oliver Steinbock von Curbach Bösche Ingenieurpartner stellt im Rahmen seines Vortrages die erstmalige Anwendung einer Carbonbetonverstärkungsmaßnahme an einer Spannbetonbrücke im Zuge einer Bundesautobahn vor. Das Bauvorhaben wird während des Jahres 2020 umgesetzt, sodass sowohl Entwurfs-, Planungs- und Ausführungsaspekte im Vortrag aufgezeigt werden. Im Konkreten handelt es sich um zwei Teilbauwerke mit jeweils drei Feldern und einer Gesamtlänge von etwa 66 m. Für die Sicherstellung eines ausreichenden Ankündigungsverhaltens bei Spannungsrisskorrosion werden die Tragwerke in den Randfeldern sowie im Stützbereich mit Carbonbeton großflächig verstärkt.

Weitere Brückenprojekte mit Carbon- oder Textilbeton werden in Vorträgen der Tagung vorgestellt. Unter anderem: Planungsschritte zur Brückenverstärkung mittels Textilbeton für ein Pilotprojekt in Österreich (M. Egger, Universität Innsbruck), Carbonbeton für den Wiederaufbau des Rosensteinstegs II in Stuttgart (Martin Rettinger, TU Berlin), Ökobilanz einer Brücke in Ebingen (Sergej Rempel, solidian GmbH), erste Straßenbrücke mit reiner Carbonbewehrung (Rainer Wursthorn, RS Ingenieure GmbH), Carbonbeton im Brückenbau – aktuelle ZiEs beim Verstärken und Neubau (Sebastian May, Alexander Schumann, Carbocon GmbH), Vorspannung als Mittel zum wirtschaftlichen und ressourcenschonenden Bauen mit Carbonbeton (Frank Jesse, Hentschke Bau GmbH)

Mohit Raina, Raina Industries Private Limited Mumbai, Indien, geht in seinem Vortrag auf faser- und textilbasierte Betonbewehrungen für Anwendungen in tropischen Klimabedingungen ein. Eine der größten Herausforderungen bei herkömmlichen Betonbewehrungen aus Stahl ist die Korrosion. Das Problem der Korrosion der Bewehrung ist in Ländern wie Indien mit sehr hoher Luftfeuchtigkeit besonders stark ausgeprägt. Um dieses Problem zu lösen, werden Fasern und textilbasierte Bewehrungen eingesetzt. Zurzeit werden diese Bewehrungen für nicht strukturelle Bauteile sowie semi-strukturelle Bauteile verwendet. Fasern und Textilien als Bewehrungen kommen für sehr dekorative Architektur-Fassaden sowie Straßenmöbel und Toiletten in Indien zum Einsatz. Fasern und Textilbewehrungen führen zu sehr dünnwandigen Strukturen, leichten Bauteilen sowie nahezu keinen Bauteilbeschädigungen beim Transport. Die Berechnung der Menge an Fasern und Textilschichten werden gemeinsam mit dem Faserhersteller bzw. in iterativen Versuchen festgelegt. Virgin AR-Glas-Fasern und Carbon-Geweberandabschnitte werden als Bewehrung eingesetzt. Für bestimmte Anwendungen finden auch profilierte Polypropylen-Fasern Verwendung. Im Strukturbauteilbereich werden C-Fasermatten für die Ummantelung von Betonsäulen genutzt. Weitere Anwendungen in Strukturbauteilbereichen werden gerade erforscht.

Carbonbeton für Wärmeleitungsbau

Innovative Kanalhauben aus Carbonbeton für den Wärmeleitungsbau sind das Thema des Vortrages von Jan Kortmann, TU Dresden. Für den Transport von Fernwärme werden unter anderem kanalverlegte Rohrleitungen eingesetzt. Diese Fernwärmeleitungen werden entlang der Trasse mit Kanalhauben aus Stahlbetonfertigteilen abgedeckt und bieten den Vorteil der Wartung. Allein in der Stadt Dresden ist diese Bauweise auf 500 km Kanalstrecke zu finden. Durch den dauerhaften Kontakt mit dem Erdreich sind die bisherigen Kanalhauben korrosionsgefährdet. Neben oberirdischen Nutzungsänderungen stellt daher die Korrosion der Stahlbewehrung ein Hauptproblem dar. Im Havariefall durch eingebrochene Kanalhauben können für den Betreiber hohe Kosten durch die Störung und erforderliche Sanierung der Infrastruktur entstehen. Derzeit werden bestehende Kanalhauben sukzessive durch neue Stahlbetonhauben ersetzt. Bei diesen sehr massiven Hauben besteht jedoch das Grundproblem der Korrosion weiterhin. In einer Machbarkeitsstudie wurde die bestehende Bauweise für Kanalhauben auf das Einsatzpotential für Carbonbeton untersucht. Mit der entwickelten Carbonbeton-Kanalhaube konnten ca. 50 % der Bauteilmasse bei gleicher statischer Tragwirkung eingespart werden. In einem Wirtschaftlichkeitsvergleich kann zudem die monetäre Vorteilhaftigkeit der Carbonbetonbauweise nachgewiesen werden. Derzeit ist ein erster Einsatz für 60 km Kanalstrecke in Dresden geplant.

In einem der drei Online-Seminare steht von Josef Kurath, Züricher Hochschule für Angewandte Wissenschaften ZHAW Dep. Architektur, FG Faserverbundwerkstoffe, das Thema Bemessen von Bauteilen mit CPC-Carbonbetonplatten auf dem Programm. In den letzten drei Jahren wurde ein sehr ausführliches und aufwendiges Versuchsprogramm durchlaufen, um eine allgemeine Zulassung für die Anwendung von CPC-Carbonbetonplatten in Deutschland zu erhalten. Dabei wurden auch Bemessungsmodelle definiert. Anhand der (beantragten) Zulassung der CPC-Carbonbetonplatten in Deutschland beim DIBt werden die Bemessungsmodelle erläutert, mithilfe derer der Bauingenieur CPC-Carbonbetonplatten berechnen und bei tragenden Strukturen einsetzen kann. Dabei dienen ausgeführte Bauten / Bauteile als Referenz.

Die Teilnehmer der Podiumsdiskussion mit Liveübertragung, moderiert von Nadine Lindner, Deutschlandradio, am 22.09.2020 von 18:30 – 20:00 Uhr sind: Prof. Manfred Curbach TU Dresden, Direktor des Instituts für Massivbau, Prof. Josef Kurath, ZHAW Zürich, Leiter der Fachgruppe Faserverbundkunststoffe, Prof. Udo Wiens, Geschäftsführer des DAfStb, Gerhard Breitschaft, Präsident des DlBt und Oliver Heppes, Goldbeck GmbH, Leitung für die Technologie zur Produktion von Carbonbetonbauteilen.

Weitere Informationen, das aktuelle Programm und die Möglichkeit zur Online-Anmeldung unter www.carbon-textilbetontage.de bzw. www.carbon-textilbetontage.de/en/home/

Bild oben: Die 12. Carbon- und Textilbetontage finden dieses Jahr im virtuellen CUBE statt – dem weltweit ersten Haus vollständig aus Carbonbeton, das aktuell in Dresden entsteht. Die Teilnehmer erhalten vorab einen exklusiven, virtuellen Einblick. Foto: Iurii Vakaliuk

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