Carbonbeton

Paradigmenwechsel im Bauwesen
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Paradigmenwechsel im Bauwesen

Zu den größten Herausforderungen unserer Zeit gehören der Umweltschutz und die Minimierung der Folgen des Klimawandels und das exponentielle Wachstum der Weltbevölkerung. Dadurch bedingt ist ein steigender Bedarf an Wohnraum und Infrastruktur als auch ein extrem hoher Verbrauch an Ressourcen und Energie für dessen Erstellung. Diese Herausforderungen sind nicht ohne Veränderungen im Bauwesen zu meistern. Die Vision aus Dresden stellt eine neue Art des Bauens vor: C³-Carbonbeton.

Mit über 100 Millionen verbauten Kubikmetern im Jahr ist Stahlbeton der wichtigste Baustoff Deutschlands. Aber er führt seit jeher zu einem hohen Verbrauch an Rohstoffen. Hinzu kommen die enormen CO2-Emissionen. Allein die Herstellung von Zement ist für 6,5% des gesamten Kohlendioxidausstoßes verantwortlich.

Carbonbeton stellt hier die Lösung dar: Der Stahl im Beton wird durch Carbon ersetzt. Da Carbon nicht rostet, spart man all den Beton, der nur den Stahl vor dem Verrosten schützen soll. Mit Carbonbeton kann man nachhaltig, umweltschonend, weniger materialintensiv und leichter gebaut werden. Auch könnte eine andere Formensprache in der Architektur möglich werden, denn „Leicht Bauen“ und „Beton“ sind kein Widerspruch mehr.

 

Carbonbeton

Carbonbeton ist ein Verbundwerkstoff aus Hochleistungsbeton und einer Bewehrung aus Carbon.
Betonstahl wird mit einer dicken Betonschicht überdeckt, um den Stahl vor Korrosion zu schützen. Carbon ist der Grundbaustein des irdischen Lebens und lässt sich aus Pflanzen, Gesteinen und sogar Luft gewinnen. Zur Herstellung von Carbon wird aktuell noch Erdöl genutzt – da es preiswert und im Vergleich zu den benötigten Mengen unbegrenzt verfügbar ist. Aktuelle Forschungen befassen sich unter anderem mit Carbonherstellung aus Lignin (Holz), z.B. werden Holzabfallprodukte aus  der Papierherstellung genutzt. Der Materialwechsel zu Carbonbeton reduziert den Materialeinsatz durch die Einsparung von Beton bei der Herstellung und Instandsetzung von Bauwerken um bis zu 80%, reduziert dadurch den CO2 Ausstoß und schont wertvolle Ressourcen.

Carbonbeton ist deutlich widerstandsfähiger als Stahlbeton. Carbon ist viermal leichter und sechsmal tragfähiger als Stahl, hat also die 24 fache Leistungsfähigkeit. Carbonbeton ist weitaus beständiger als Stahlbeton, da das Material nicht korrodiert. Bauteile aus Carbonbeton können daher wesentlich schlanker konstruiert werden. Die flexible Formbarkeit der Kohlenstofffasern ermöglicht eine sehr filigrane Gestalt von Bauwerken, deren Lebensdauer zudem deutlich länger ist als bei der Bauweise mit Stahlbeton. Während man bei Stahlbetonbauten von einer Nutzungsdauer von 40 bis 80 Jahren ausgeht, sprechen wir bei Carbonbeton von einer Nutzungszeit von 200 Jahren und mehr. Architekten wird die Möglichkeit eröffnet, Gebäudegeometrien zu entwerfen, die bisher nur schwer umsetzbar waren. Schlanke Bauteile ermöglichen eine völlig neue Formensprache in der Architektur.

C3 - Carbon Concrete Composite

C3 - Carbon Concrete Composite ist das derzeit größte Forschungsprojekt im deutschen Bauwesen. Das Bauwesen ist mit einem Umsatz von ca. 12% des Bruttoinlandsprodukts und über 330.000 Unternehmen der bedeutendste Wirtschaftszweig in Deutschland. Ca. 6% aller Erwerbstätigen arbeiten in der Baubranche.

CUBE

Nach mehr als 20 Jahren Forschung und Entwicklung an und mit dem Verbundmaterial Carbonbeton in Deutschland wird mit der Errichtung und dem Betrieb des Carbonbeton-Gebäudes CUBE die Alltagstauglichkeit des Baustoffs demonstriert, seine Dauerhaftigkeit geprüft und die Wirtschaftlichkeit sowie Nachhaltigkeit der Carbonbetonbauweise nachgewiesen. Im Ergebnishaus des C³-Projekts CUBE werden die Ergebnisse aus über 50 Einzel- und mehr als 300 Teilvorhaben in diesem Forschungsprojekt zusammengeführt. Aufgabe ist es, die Erkenntnisse und Entwicklungen im weltweit ersten Carbonbetongebäude zu realisieren und sowohl die Praxistauglichkeit als auch die Innovationskraft von Carbonbeton zu zeigen. Für die Umsetzung ist dafür ein umfangreicher Ergebnisaustausch und Wissenstransfer zu und mit anderen C³-Vorhaben notwendig.

Alle in CUBE umgesetzten Entwicklungsergebnisse werden während des geplanten zehnjährigen Gebäudebetriebs durch Langzeituntersuchungen validiert. Parallel wird die Nutzerakzeptanz durch Öffnung des Gebäudes für Vorträge und Präsentationen vor breitem Publikum vermittelt. Im Projekt CUBE wird der gesamte Lebenszyklus eines Carbonbetonbauwerks betrachtet. Durchlaufen wird die komplette Prozesskette zur Planung und Errichtung von Carbonbetongebäuden einschließlich technischer Nachweise, Vergabe der Bauleistungen und Überwachung von Qualitätsstandards, auch werden Rück- und Umbauoptionen beschrieben, die Kosten der Carbonbetonbauweise kalkuliert sowie in Langzeitversuchen die dauerhafte Eignung von Carbonbeton als Baumaterial gezeigt.

Leistungen GWT-TUD GmbH

Geschäftsbesorgung C3 - Carbon Concrete composite e.V.
Inkl. Buchhaltung, Personaldienstleistungen, Administration etc.
Fördermittelberatung
Fördermittelmanagement

Projektbeteiligte Partner

C3 - Carbon Concrete Composite e.V.

World Trade Center Dresden
Ammonstraße 72
01067 Dresden

Telefon: 0351 484 567-00
Telefax: 0351 484 567-10
E-Mail: post@bauen-neu-denken.de
Internet: www.bauen-neu-denken.de

Projektträger Jülich | Forschungszentrum Jülich GmbH

Wilhelm-Johnen-Straße
52428 Jülich

Telefon 02461 61-9430
Telefax 02461 61-5837

E-Mail ptj@fz-juelich.de

Technische Universität Dresden - Institut für Massivbau

Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. Manfred Curbach

ABS, Raum 05-009
August-Bebel-Straße 30/30A
01219 Dresden

Telefon 0351 463-37660
Telefax 0351 463-37289

E-Mail manfred.curbach@​tu-dresden.de

 

GWT-TUD GmbH

Bereich Industrie

Freiberger Straße 33
01067 Dresden

Telefon 0351 25933100
Telefax 0351 25933111
E-Mail projektmanagment@gwtonline.de

Ansprechpartner

Haben Sie Fragen oder Anregungen? Dann treten Sie gern in persönlichen Kontakt zu uns. Wir freuen uns auf Sie!

Jana Ulber

Leiterin Bereich Industrie