DFG fördert Sonderforschung zu Carbonbeton
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat am 29. Mai 2020 entschieden, den Sonderforschungsbereich SFB/Transregio 280 „Carbonbeton“ an der Technischen Universität Dresden (TUD) und RWTH Aachen mit Beteiligung des Instituts für Textiltechnik (ITA) durch zwölf Millionen Euro in den kommenden vier Jahren zu fördern.
Der SFB/Transregio 280 „Konstruktionsstrategien für materialminimierte Carbonbetonstrukturen – Grundlagen für eine neue Art zu bauen“ bricht damit, wie bisher Stahlbetonwerke traditionell zu entwerfen. Die wechselseitige Abhängigkeit von Bewehrung und Matrix wird tiefgehend untersucht und eine komplett neue Entwurfs- und Konstruktionsstrategie für das Bauen mit Carbonbeton entwickelt.
Carbonbeton heute: dünnwandige gekrümmte Tonnenschalen als Dachelemente am ITA (Foto: ITA, RWTH Aachen)
Neue Design- und Konstruktionsmöglichkeiten
Carbonbeton ermöglicht vollkommen neue Design- und Konstruktionsmöglichkeiten im Bauwesen. Grund dafür sind seine sehr hohe Festigkeit sowie die Möglichkeit einer sehr geringen Betonüberdeckung von nur wenigen Millimetern, da Carbon im Gegensatz zu Baustahl nicht rostet. Der erfolgreiche Einsatz des neuen Materials, das 2016 mit dem deutschen Zukunftspreis ausgezeichnet wurde, erfordert aber vollkommen neue Konstruktions- und Fertigungsstrategien, die der SFB/Transregio 280 untersuchen soll.
Bislang werden Textilbewehrungen vor der Bauteilherstellung beschichtet und ausgehärtet. Dieses Verfahren wird als Offline-Konsolidierung bezeichnet. Seine steifen Halbzeuge eignen sich nicht zur Herstellung komplexer Bauteile auf Basis neuer, digitaler und kontinuierlicher Fertigungsprozesse (unter anderem 3D-Betondruck und Betonextrusion). Das ITA untersucht daher im Teilprojekt B02 des SFB/Transregio 280, wie Umform- und Konsolidierungsschritte durch Prepregsysteme in den Betonageprozess gezielt zeitlich verschoben werden und innerhalb der neuen digitalen, kontinuierlichen Fertigungsprozesse angewendet werden können. Neben etablierten Aushärtemechanismen, wie zum Beispiel durch Wärme oder UV-Strahlung, werden auch neue Ansätze erforscht. Zu diesen gehört beispielsweise die Aktivierung über die Alkalität des Betons, Mikrowellen und Induktion. Die TUD und die RWTH Aachen erhielten den Förderzuschlag aufgrund langjähriger Erfahrung im Forschungsgebiet Textilbeton. Der Werkstoff Textilbeton wurde in zwei Sonderforschungsbereichen an beiden Universitäten von 1999 bis 2011 entwickelt und erstmals grundlegend erforscht.
(EU-Recycling 07/2020, Seite 29, Foto: ITA, RWTH Aachen)
