Innovation bei Beton kann Gebäude verschlanken
Wissenschaftler der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt haben selbstvorgespannte Betonelemente entwickelt. Durch diese Innovation können Gebäude verschlankt und weniger Material eingesetzt werden.
Ein Team von Forschern der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) hat eine neue Technologie entwickelt. Durch diese kann Beton nachhaltiger hergestellt und eingesetzt werden. Dazu werden die eingesetzten Materialien bei der Herstellung von selbstvorgespannten Betonelementen reduziert.
Bei der konventionellen Vorspannung werden normalerweise Spannglieder aus Stahl auf beiden Seiten des Betonelements verankert, unter Zug gesetzt und anschliessend wieder entfernt. Wegen der Rostanfälligkeit des Stahls müsse „die Betonschicht rund um den Spannstahl eine bestimmte Mindestdicke aufweisen“, so die Empa in einer Mitteilung. Seit den 90er Jahren arbeiten Forscher daher daran, den Stahl durch carbonfaserverstärkten Kunststoff (CFK) zu ersetzen. Dieses Verfahren ist aber sehr teuer und auch deutlich komplizierter als der Vorspannprozess mit Stahl.
Die Empa hat diese Probleme nun vollständig gelöst. Durch ihr Verfahren kann sie auf die Verankerung an den Seiten des Elements verzichten. Stattdessen ermöglicht sie dem Beton durch ihre Rezeptur, sich bei der Aushärtung auszudehnen. „Durch diese Expansion setzt der Beton die CFK-Stäbe in seinem Innern unter Zug und spannt sie dadurch automatisch vor.“
„Unsere Technologie eröffnet völlig neue Möglichkeiten im Leichtbau“, wird Mateusz Wyrzykowski in der Mitteilung zitiert, der das Empa-Team gemeinsam mit Giovanni Terrasi und Pietro Lura anführt. „Wir können nicht nur stabiler bauen, sondern brauchen dafür auch erheblich weniger Material.“
Das Team hat für seine Technologie kürzlich Patente in Europa und den USA erhalten. Nun entwickelt es gemeinsam mit dem Industriepartner BASF neue Anwendungen.