Ob bei Wohn- und Geschäftshäusern, Fabriken, Brücken, Tunneln, Türmen oder Masten: Stahlbeton war bisher Baustoff Nummer 1 in Deutschland. Aber einer mit Nachteilen: Bei seiner Herstellung kommt es zu einem vergleichsweise hohen CO2-Ausstoß. Noch dazu kann Stahl rosten. Marode Bauwerke müssen daher oft aufwendig saniert werden. Manfred Curbach, Chokri Cherif und Peter Offermann von der Technischen Universität Dresden wollten das nicht hinnehmen und dachten über Alternativen nach. Die Grundlage ihrer Idee: Carbon. Der hoch belastbare und flexible Werkstoff kommt bereits bei Angelruten, Fahrradrahmen, im Fahrzeugbau und in der Raumfahrt zum Einsatz. Aus diesem Material schufen die Forscher – im Rahmen eines Sonderforschungsprojekts im Zeitraum zwischen 1999 und 2011 – einen neuartigen Beton-Verbundwerkstoff. Ein Gelege aus feinen Kohlenstofffasern, das extrem zugfest und deutlich widerstandsfähiger ist als Stahlbeton und sich vielseitig einsetzen lässt. Seine Dichte ist viermal geringer und seine Tragfähigkeit sechsmal höher als die von Stahl. Und: Carbonbeton korrodiert nicht. Der Ressourcen- und Energieverbrauch und damit der CO2-Ausstoß beim Herstellen und Instandhalten von Bauwerken fallen wesentlich geringer aus.
Carbonbeton – leichter, dünner, langlebiger
Seit 2006 wird Carbonbeton verstärkt in der Baubranche eingesetzt: Durch Aufbringen einer dünnen Schicht konnte die Lebensdauer vieler Geschäftsgebäude, Brücken und Fassadenelemente bereits verlängert werden. Neubauten kommt die geringere Größe und das niedrigere Gewicht von Betonbauteilen mit Carbon zugute: So sind Fassadenplatten mit Carbonbeton nur noch zwei Zentimeter stark – statt acht Zentimeter wie bei Stahlbeton. Das reduziert die Herstellungs-, Transport- und Montagekosten. Um die Vorteile und Einsatzmöglichkeiten von Carbonbeton weiter zu untersuchen, ging 2014 mit „C3 – Carbon Concrete Composite“ ein umfangreiches Forschungsprojekt an den Start, an dem sich 140 Institute und Unternehmen beteiligen und das mit 45 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sowie 25 Millionen Euro Eigenmitteln finanziert wird. Die Forscher der TU Dresden, die hierfür den sprichwörtlichen Grundstein legten, wurden für ihre Arbeit 2016 mit dem Deutschen Zukunftspreis ausgezeichnet.
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