Text: Iris Kopf
Die Anwendungspalette reicht von neuen Möglichkeiten der Armierung mit Carbon-, Glas- oder Aramidfasern im Betonbau über den Umweltschutz im Tiefbau, zum Beispiel zur Bodensicherung und Abdeckung von Deponien, bis hin zu neuen Technologien für die Bauwerkssanierung. Fasern als Verstärkungsmaterialien für Bauteile sind schon seit langem vor allem im Fahrzeugbau oder Sportbereich üblich. Dass sich vor allem Kohlenstofffasern für die Herstellung besonders filigraner Betonstrukturen eignen, ist relativ neu und inspiriert nun Architekten und Hersteller zu neuen Entwürfen.
Unter dem Namen „Carbocrete“ erobert zunehmend ein neues Verbundmaterial den Markt. Es ist so fest wie Stahlbeton, aber um bis zu 75 Prozent leichter und langlebiger. Im Vergleich zu Stahlbeton kann Carbocrete nicht rosten, weshalb er sich für Bauteile mit Wasserkontakt besonders eignet.
In Forschungsprojekten an der RWTH Aachen, der TU Dresden oder dem Sächsischen Textilforschungsinstitut Chemnitz STFI wurden außerdem die Möglichkeiten von 3D-Textilbewehrungen für Bauelemente untersucht. So wurde im Rahmen eines Verbundprojekts ein neuer Hybridwerkstoff entwickelt, der die Vorteile von Textilbeton und glasfaserverstärktem Kunststoff hinsichtlich Festigkeit, Dauerhaftigkeit und Gestaltungsfreiheit vereint. Für die Bewehrung kamen 3D-Gewirke aus gitterförmig angeordneten Glasfilamentgarnen zum Einsatz. Die Bewehrung aus alkaliresistenten Glasfasern ermöglicht die Herstellung von Bauteilen mit nur zehn Millimetern Dicke und einer Zugfestigkeit von bis zu 165 MP. Eine Zwischenschicht aus Epoxidharz und Polyester-Wabenvlies soll dabei dem Entkoppeln beider Materialien in Bezug auf mechanische, chemische und thermische Eigenschaften vorzubeugen.
In Kooperation eines Baustoffherstellers mit der RWTH Aachen und der TU Dresden entstand ein Fassadensystem aus nur 30 Millimeter dicken Betonplatten, die mit einer 3D-Textilbewehrung ausgestattet sind und einem Winddruck bis 1,80 kN/m² standhält. Zum Einsatz kam ein Abstandstextil mit enorm hoher Tragfähigkeit und besonders geringem Eigengewicht. Gegenüber vergleichbaren stahlbewehrten Fassadenelementen werden dabei bis zu 80 Prozent der für die Herstellung benötigten Ressourcen eingespart. Die Betonfassaden können mit verschiedenfarbigen Gesteinskörnungen ausgestattet sowie gestrahlt, geschliffen oder gesäuert werden. Die im Vergleich zu anderen Fassadensystemen günstiger ausfallende Ökobilanzierung konnte vom Institut LCEE aus Darmstadt nachgewiesen werden.
Eine besondere Herausforderung ist der Einsatz von Textilbeton im Denkmalschutz, da es um die Sicherung erhaltenswerter Bausubstanz geht. Bisherige Maßnahmen mit bekannten Techniken, oft mit chemischen Produkten, sind meist unbefriedigend, da sie der Witterung nicht standhalten und Rissbildungen nicht verhindern. Deshalb ist besonders unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit – Erhaltung des Baudenkmals unter Verwendung ressourcenschonender Materialien – eine im Rahmen eines Forschungsprojekts der RWTH Aachen entwickelte Textilbetonbandage erwähnenswert, die sich an die Idee einer Lamellenverstärkung anlehnt. Sie wird in Laminiertechnik mit textiler Karbonbewehrung vor Ort hergestellt. Die Bandage kann Kräfte aufnehmen und minimiert die Rissbewegung. Ihr praktikabler Einsatz bleibt nicht auf Gebäude beschränkt, sondern kann auch bauhistorische Kunstwerke wie Mosaiken sichern.
