Entwicklung von funktionsintegrierten Schalen- Elementen aus Carbonbeton

Projektangaben

Warum wurde das Material gewählt?

Zur Demonstraton der Machbarkeit zur Herstellung von doppelt gekrümmten Carbonbetonelementen (Herstellung im Fertigteilwerk) sowie zum Aufzeigen des hohen Potentials dieser extrem dünnwandigen Bauweise in Praxis.

Was macht den Materialeinsatz besonders?

Carbonbeton bietet gegenüber klass. Stahlbetonbauweisen aufgrund der Ressourceneinsparung hohes Leichtbau-Potential und erschließt neue Anwendungsgebiete (filigrane Strukturbauteile). Durch die Verwendung von nicht-korrodierenden Textilien (Carbon) an Stelle von Stahl werden Betondeckungen minimiert.

Welche besondere Qualität erzielt das Material?

Neben seiner hohen Festigkeit, geringen Mindestbetonüberdeckung und guten Dauerhaftigkeit werden neue Freiheitsgrade bei der Gestaltung von Bauelementen gestattet. Außerdem verfügt die entwickelte Carbonbeton-Bauweise über eine hervorragende Oberflächenqualität.

Projektbeschreibung

An der TU Chemnitz wurden Carbonbeton-Schalen entwickelt, berechnet, technologisch umgesetzt und im Rahmen von freigeformten Versuchsbauwerken errichtet, was hinsichtlich Materialkomposition und Herstellungstechnologie neue Lösungsansätze erforderte. Hierfür kam eine speziell entwickelte Feinbetonmischung zum Einsatz, in die ein beschichtetes und vorgeformtes Carbontextil integriert wurde. Zur exakten Fixierung des Textils wurden neue Positionierhilfen entwickelt. Die Herstellung der Elemente erfolgte in einer eigens dafür konzipierten Glasfaser-Kunststoff-Verbund(GFK)-Schalung, die neben der reproduzierbaren Fertigung mit geringen Toleranzen die Umsetzung hoher Sichtbetonqualitäten gestattet. Weiterhin wurde eine LED-Beleuchtung in die Carbonbeton-Elemente integriert, die über einen gestickten Touch-Sensor im Fußbereich des Pavillons gesteuert werden kann. Durch die freie Formbarkeit ist diese Bauweise im besonderen Maße für filigrane Leichtbauschalen geeignet.

Materialien

Carbonbeton (Pavillon)
Hentschke Bau GmbH

GFK (Schalung für Pavillon)
Fiber-Tech Products GmbH

Integrierte LED-Beleuchtung
Appelt&Appelt GbR