Bauen mit Textilbeton aus nachwachsenden Rohstoffen

8. Oktober 2018


Textilbeton ist der Baustoff der Zukunft. Er hat eine hohe Lebensdauer, ermöglicht vielseitige Geometrien und leichte Konstruktionen. Anstatt mit Stahl ist er mit Carbon- oder Glasfasergewebe verstärkt. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI ersetzt diese Gewebe jetzt durch umweltfreundliche Naturfasern. Damit kann die CO2-Bilanz des Betons bei gleicher Performance verbessert und die Herstellungskosten können reduziert werden. Vom 14. bis 19. Januar 2019 präsentieren die Forscherinnen und Forscher den Prototyp einer naturfaserverstärkten Betonbrücke auf der Messe BAU 2019 in München.

 

Deutschlands Brücken sind marode. Nach Angaben des TÜV Rheinland ist jedes zweite Bauwerk betroffen. Die Konstruktionen aus Stahlbeton sind korrosionsanfällig. Schäden am Bewehrungsstahl sind zu dem Zeitpunkt, zu dem sie von außen sichtbar werden, weit fortgeschritten. Künftig sollen Risse im Beton und rostender Stahl der Vergangenheit angehören: Ingenieure und Architekten setzen auf Textilbeton, ein korrosionsfreier Baustoff mit hoher Lebensdauer, der die gleichen statischen Eigenschaften von Stahlbeton aufweist. Zudem zeichnet er sich durch Materialstärken von nur wenigen Zentimetern aus. Filigrane Leichtbauten sind möglich, die textile Bewehrung passt sich nahezu jeder Geometrie an. Neben Brücken eignet sich der Werkstoff auch für Fassaden und Decken. Designer nutzen ihn für Sitzmöbel oder Skulpturen.

 

Das Geheimnis des Materials: Ein Hochleistungsbeton, der anstatt durch Stahl, mit Carbon-, Glasfaser- oder Kunststoffgeweben verstärkt ist. Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer WKI in Braunschweig wollen diese Fasern durch ein Textil ersetzen, das auf nachwachsenden Rohstoffen basiert und so zum Umwelt- und Klimaschutz beitragen. Dabei setzen sie auf einheimische Produkte, konkret auf Flachs, der sich im Spinn- oder Webverfahren weiterverarbeiten lässt. Je nach Bauteilanforderung ergänzen die Forscher den Flachs durch einzelne Stränge aus Polymerfaser und kreieren so ein Mixgewebe. Gewebt wird der Materialmix von den Forscherinnen und Forschern des Anwendungszentrums für Holzfaserforschung HOFZET® des Fraunhofer WKI. Mit Hilfe einer Doppelgreifer-Webmaschine mit Jaquardaufsatz, die in Europa einzigartig ist, sind die Experten in der Lage, innovative Leichtbau-Verbundmaterialien mit komplexen, anwendungsspezifischen Gewebestrukturen und integrierten Funktionen herzustellen. Die Maschine ermöglicht es, herkömmliche und nachhaltige Materialien wirtschaftlich effizient und technisch komplex zu kombinieren. Damit es nicht verwittert, kommt ein Hochleistungsbeton zum Einsatz, dessen Gefügedichtheit die Fasern praktisch vollständig vor schädlichen Einflüssen schützt. Zudem wird das gewebte Textil mit natürlichen Harzen modifiziert.

 

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