Carbonbeton: Verbundmaterial der Superlative

Mit über 100 Millionen verbauten Kubikmetern im Jahr ist Stahlbeton der wichtigste Baustoff in Deutschland – aber nicht der haltbarste. Gebäude aus Stahlbeton werden kaum älter als wir Menschen. Carbonbeton bietet eine neue Art des Bauens: Der Materialverbund aus Carbonfasern (also Kohlenstofffasern) und Hochleistungsbeton ist leichter als herkömmlicher Stahlbeton, umweltverträglicher und kann nicht rosten.

Für Bauten aus Beton werden große Mengen an Zement, Sand, Kies und Wasser benötigt. Die Produktion von einer Tonne Zement verursacht über eine halbe Tonne Kohlendioxidemissionen (CO2). Für Carbonbeton muss weit weniger Beton verwendet werden, so dass der CO2-Ausstoß bei der Erstellung und Instandsetzung von Bauwerken um knapp 50 Prozent reduziert werden kann.

Carbon und Beton – eine gute Partnerschaft

Beton und Stahl werden im Stahlbeton zu einer Art Partnerschaft verbunden: Der Stahl sorgt für eine höhere Stabilität des ansonsten bruchgefährdeten Betons, rostet aber leicht; dicke Schichten von Beton verlangsamen das Rosten des Stahls, machen Gebäude und Brücken aber schwer und teuer. Carbonbeton kann nicht rosten, was bereits zu weniger Betonverbrauch führt. Zudem können die Carbonfasern so ausgerichtet werden, dass sie den Kräfteverhältnissen in Gebäuden und Brücken entsprechen und die gesamte Konstruktion optimal verstärken.

Carbon ersetzt Stahl

Bis zu 50.000 Kohlenstofffasern werden zu einem Garn zusammengefasst. Die Garne werden meist zu einem Gelege (spezielle Textiltechnik) verarbeitet und mit einer Beschichtung stabilisiert, jedoch können die Carbonfasern auch zu Stäben verarbeitet werden. Gelege oder Stäbe werden wie gewohnt in den Beton eingearbeitet. Das Ergebnis ist leichter und dünner als gewöhnlicher Stahlbeton.

Ein Haus aus Carbonbeton

Carbonbeton soll zunächst zur Verstärkung und Instandsetzung bestehender Bauwerke dienen, aber auch die Tür zu neuartigen Konstruktionen von Brücken, Hochhäusern und Industriebauten öffnen. Ein erstes Beispiel soll der „Cube“ in Dresden werden, ein vollständig aus Carbonbeton errichtetes Bürogebäude. Die Planung hat bereits begonnen, der Baubeginn ist für Anfang 2019 geplant. Der Cube soll nicht nur ein Musterbeispiel für filigranes Bauen werden, sondern auch Langzeitbeobachtungen hinsichtlich Haltbarkeit und Langlebigkeit ermöglichen.

 

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