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Carbonbeton, oder: Das neue Wundermaterial

Copyright TU Dresden, Foto: Ulrich van Stipriaan

Neuartiger Verbundwerkstoff könnte Betonbau revolutionieren

Obgleich sich im Bauwesen die Einführung neuer oder veränderter Baustoffe aufgrund normativer und baurechtlicher Beschränkungen oft als schwierig erweist, drängt immer wieder Neues auf den Markt. Ein aktuelles Beispiel dafür ist ein neuartiger Carbonbeton mit dem Namen Carbon Concrete Composite (C3), den ein Forscher-Team der Technischen Universität Dresden entwickelt hat. Tatsächlich könnte C3 den Beton revolutionieren, denn zu dessen Verstärkung werden Carbonfaser anstelle von Stahl verwendet - was zu gleich mehreren Veränderungen führt.
immoexperten.de stellt diesen innovativen Baustoff näher vor.

Aus der Familie der Textilbetone

C3 ist ein sogenannter Textilbeton. Textilbetone sind zementgebundene Verbundwerkstoffe, bei denen als Bewehrungsmaterial technische Textilien (Gelege und Gewebe) aus Glasfaser oder Carbonfaser eingesetzt werden. Im Fall von Carbonbeton werden einzelne Carbonfasern von einer Textilmaschine zu einem netzgleichen Gelege verwebt. Das Gelege wird beschichtet und sodann erhitzt. Heraus kommt ein millimeterdünner, jedoch hochstabiler Faserverbund, der sich aufrollen und problemlos zu seinem Bestimmungsort transportieren lässt, um später zwischen dünnen Betonschichten verarbeitet zu werden.

Sanierung von Bauten geht (noch) vor Neubau

Die Lebensdauer von Stahlbeton ist unter anderem abhängig von der Einhaltung der Betontechnologie und den Umgebungsbedingungen (Bewehrungskorrosion, Betonangriff, Temperaturen). Zudem greift häufig Rost die im Beton verarbeiteten Stahlgitter an, so dass der Beton nach durchschnittlich 40 Jahren „altersschwach” wird. Je nach Wirtschaftlichkeit stellt sich dann die Frage nach Sanierung oder Neubau. Bestes Beispiel hierfür ist die große Anzahl der Brücken in Deutschland, die in Punkto Stand- und Verkehrssicherheit in einem mangelhaften Zustand sind.
Im Sinne der Nachhaltigkeit geht die möglichst lange Nutzung bestehender Bauten vor den Neubau. Laut den Forschern der TU Dresden lassen sich baufällige Gebäude oder Brücken durch C3 um zusätzliche 50 oder 100 Jahre stabilisieren. Hierzu wird der angeschlagene Beton aufgeraut und befeuchtet, anschließend wird eine millimeterdünne Schicht Feinbeton aufgesprüht und in diese das Carbonnetz reingedrückt. In Sandwichbauweise folgen objektabhängig mehrere Schichten Beton und Carbon. Am Ende des Prozesses ist das Bauwerk nur minimal dicker als zuvor, kann aber weitere Jahrzehnte wie ursprünglich vorgesehen genutzt werden.

Architekten geraten ins Schwärmen

Beim Carbonbeton entfallen die starken Betonaußenschichten zum Schutz der Stahlbewehrung im Stahlbeton. Architekten schwärmen bereits, denn sie können aus dem dünnen und flexiblen Carbonbeton dynamische Formen kreieren, z. B. schwungvolle Fassaden oder extravagante Balkone. Der Betonbau könnte sich hinsichtlich Leichtigkeit und Ästhetik stark verändern.
Auch der Bund setzt auf Carbonbeton. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt die weitere Entwicklungsarbeit der TU Dresden mit 45 Millionen Euro, verschiedene Unternehmen steuern zusätzliche 23 Millionen bei.
In Deutschland sollen bis 2025 rund 20 Prozent der Stahlbewehrung bei Neubauten durch Carbonbewehrung ersetzt werden. In Asien stehen bereits ganze Gebäude aus einer früheren Generation Carbonbeton.

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