25 Jahre Seniorenakademie – da darf das spannende Thema Carbonbeton natürlich nicht fehlen. Die C³-Carbonbetonexperten Dr. Frank Schladitz und Dr. Matthias Lieboldt führten die überaus interessierten Teilnehmer heute durch das Otto-Mohr-Laboratorium der TU Dresden und gaben einen kleinen Einblick in die Betonage und Prüfung von Carbonbetonbauteilen.
In der themengerechten Atmosphäre konnten sich die anwesenden
Senioren gut auf das innovative Verbundmaterial einlassen. Wissbegierig nutzen sie
die Möglichkeit sich die Vorzüge des Materials von den Experten näher bringen
zu lassen.
Dr.-Ing. Frank Schladitz referiert über Carbonbeton. Foto: Chris Gärtner
Die Bahntochter DB Netz AG ist für die Instandhaltung und den Ausbau von Europas größtem Schienennetz mit mehr als 25.000 Eisenbahnbrücken und über 33.000 Kilometern Streckennetz verantwortlich. Damit Personen- und Güterverkehr in den kommenden Jahren wie prognostiziert stark wachsen können, wollen die Deutsche Bahn AG und die Bundesregierung eine Rekordsumme in die Modernisierung und Digitalisierung des deutschen Schienennetzes stecken.
Das bedeutet, dass bei laufendem Betrieb u. a. Gleisnetz, Tunnel und Brücken erneuert oder ersetzt werden. Für diese Mammutaufgabe holt sich die DB Netz AG Unterstützung aus der Wissenschaft. In den kommenden fünf Jahren finanziert sie am Institut für Massivbau der TU Dresden die Stiftungsprofessur „DB Netz AG-Stiftungsprofessur für Ingenieurbau“, von der sie sich sowohl vielfältige Impulse für das Monitoring und die Instandhaltung der Infrastruktur als auch hochqualifizierten Nachwuchs erwartet.
Die Wissenschaftler des Instituts forschen seit langem an Verfahren und Materialien, um Brücken- und Tunnelbau in jeder Hinsicht effizienter zu gestalten und die Bauwerke gleichzeitig beständiger und wartungsärmer zu konstruieren. „Wir sind beeindruckt von der exzellenten Ausbildungskultur an der TU Dresden und den an der Universität begonnenen Forschungsarbeiten im Bereich des konstruktiven Ingenieurbaus“, erklärt DB Netz AG-Vorstand Jens Bergmann. „Mit der engen Zusammenarbeit über die Stiftungsprofessur erhoffen wir uns Antworten auf aktuelle eisenbahnspezifische Forschungsfragen. Die Professur am Institut für Massivbau hat deshalb eine große Bedeutung für den Erhalt und Ausbau eines optimal funktionierenden Schienennetzes.“
TUD-Rektor Prof. Hans Müller-Steinhagen mit den Vorständen der DB Netz AG Dr. Volker Hentschel (Mi) und Jens Bergmann bei der Vertragsunterzeichnung
„Wir freuen uns sehr über das in die TU Dresden gesetzte Vertrauen. Wir arbeiten seit vielen Jahren in verschiedensten Projekten eng mit der Deutschen Bahn AG zusammen. Wenn wir dank unserer exzellenten interdisziplinären Forschungs- und Ausbildungsarbeit zu einer gelingenden Infrastrukturoffensive beitragen können, dann leisten wir damit einen erheblichen Beitrag für unsere gemeinsame Zukunft“, betont Prof. Hans Müller-Steinhagen, Rektor der TU Dresden.
Prof. Manfred Curbach ist einer der führenden Köpfe bei der Entwicklung des Textilbetons bzw. Carbonbetons und wurde 2016 mit dem Deutschen Zukunftspreis des Bundespräsidenten ausgezeichnet. „An unserem Institut für Massivbau dominieren heute Forschungsarbeiten zum Carbonbeton, zum Impaktverhalten von Beton, zu mehraxialen Beanspruchungen von Beton und zum Brückenbau. Carbonbeton wird einen immensen Innovationsschub im Bauwesen auslösen, das Bauen zukunftsfähig machen und einen Paradigmenwechsel im Bauwesen einläuten“, sagt Institutsdirektor Curbach. Man könne den Energiebedarf und den CO2-Ausstoß bei der Herstellung und Instandsetzung von Bauwerken fast halbieren und damit wertvolle Ressourcen schonen. Dieser Materialwechsel führe zu einer neuen Art zu konstruieren, zu bauen und zu leben, vom plumpen Betonbau der Vergangenheit zur Filigranität, Leichtigkeit und Ästhetik des Betonbaus der Zukunft, konstatiert Curbach.
Die DB Netz AG fördert den im Moment noch nicht final besetzten Stiftungslehrstuhl jährlich mit einem sechsstelligen Betrag über einen Zeitraum von fünf Jahren. Die Berufung des Lehrstuhlinhabers erfolgt durch die TU Dresden nach den Bestimmungen des Sächsischen Hochschulfreiheitsgesetzes sowie der Berufungsordnung der TU Dresden. Die Entscheidungsfreiheit der Berufungskommission wird dabei durch die DB Netz AG nicht berührt oder beeinträchtigt. Die Stiftungsprofessur nimmt ihre Arbeit auf, sobald die aktuell laufenden personellen Verhandlungen abgeschlossen sind.
Im letzten Quartal des vergangenen Jahres sind die von Studentinnen und Studenten des Instituts für Massivbau an der TU Dresden angefertigten Gestaltungstudien für eine schlanke Fußgängerbrücke vorgestellt und ausgezeichnet wurden. Die prämierten Entwürfe bildeten die Basis für die anschließenden Untersuchungen und Analysen. So wurden im Umfeld der geplanten schlanken Brücke Flora und Fauna beobachtet und ein Baugrundgutachten hat die Beschaffenheit des Baugrundes auf beiden Uferseiten bewertet.
In der Stadtratssitzung vom 25. September 2019 informierte die Stadtverwaltung über den aktuellen Stand der Spreequerung. Damit wird die Grundlage für weitere Planungen und Abstimmungen geliefert.
v.l.n.r.: Prof. Dr.-lng. habil. lvo Herle, Prof. Dr.-lng. Dr.-lng. E.h. Manfred Curbach, Dipl.-lng. Jakob Bochmann, Dr.-lng. Frank Jesse, Prof. Dr. sc. techn. Mike Schlaich, Prof. Dr.-lng. Viktor Mechtcherine
Nach einem sehr kurzen Zeitraum konnte Herr Dipl.-lng. Jakob Bochmann am heutigen Freitag erfolgreich seine wissenschaftliche Arbeit im Rahmen des Promotionsverfahrens zum Thema „Carbonbeton unter einaxialer Druckbeanspruchung“ verteidigen und mit einer sehr guten Promotionsleistung abschließen.
Inhalt von Jakob Bochmanns Arbeit ist es, den Einfluss der Carbonbewehrung, die ja ursächlich zur Übertragung von Zugkräften* eingelegt wird, unter Druckbeanspruchung zu untersuchen und herauszufinden, wie sich die Übertragung der Druckkräfte im Beton ändert, wenn in der Betonmatrix Carbonbewehrungselemente liegen. Als Ergebnis seiner experimentellen Untersuchungen hat Herr Bochmann hierfür ein Bemessungsmodell entwickelt.
Neben dem Vorsitzenden der Promotionskommission Prof. Dr.-Ing. habil. Ivo Herle waren als Gutachter Prof. Dr.-lng. Dr.-lng. E.h. Manfred Curbach, Prof. Dr. sc. techn. Mike Schlaich von der TU Berlin, Dr.-lng. Frank Jesse von der Hentschke Bau GmbH sowie Prof. Dr.-lng. Viktor Mechtcherine von der Technischen Universität Dresden als Mitglieder der Promotionskommission anwesend.
Wir gratulieren herzlich zum Doktortitel und wünschen Jakob Bochmann alles erdenklich Gute und viel Erfolg auf seinem weiteren Schaffensweg.
*Grundsätzlich wird die Bewehrung – im Stahlbeton Stahl, im Carbonbeton Carbon – zur Übertragung von Zugkräften eingelegt.
In der Baubranche läuft nichts ohne Beton, er wird für nahezu jedes Bauwerk benötigt. Beton enthält Zement als Bindemittel, bei dessen Herstellung allerdings klimaschädliches CO2 ausgestoßen wird. Ein weiterer Nachteil ist, dass der Stahl im Stahlbeton korrodieren kann, es kommt zu Abplatzungen und Rissen im Beton, die der Tragfähigkeit des Materials nicht zuträglich sind. Kreative, innovative und ökologische Alternativen müssen entwickelt werden und das klingt besonders ambitioniert, wenn man über Beton spricht. Ersetzt man die stählerne Bewehrung im Beton durch ein Gelege oder auch Stäbe aus Carbonfasern klingt das zunächst nicht unbedingt nach einer Umweltrevolution, Beton wird immer noch benötigt. Das kohlenstoffhaltige Fasermaterial ist witterungsbeständig, leichter und 6-mal tragfähiger als Stahl und das eröffnet neue Möglichkeiten. Ein sparsamerer Einsatz von Beton, der nun nicht mehr als Korrosionsschutz dient, ermöglicht schlankere Bauweisen und leichtere Bauteile – das wirkt sich postitiv auf die Klimabilanz aus.
SPIEGEL ONLINE berichtet im Videobeitrag über Carbonbeton: ein Baustoff, der weniger Rohstoffe verbraucht und doch tragfähiger ist als Stahlbeton. Für die Aufnahmen aus dem Otto-Mohr-Laboratorium und die Interviews mit Institutsdirektor Manfred Curbach war das Drehteam im vergangenen März zu Gast an der TU Dresden.
Die ‘Hyparschale‘ ist eine Mehrzweckhalle im Magdeburger Stadtpark Rotehorn. Sie wurde 1969 nach Plänen von Ulrich Müther in Stahlbetonbauweise errichtet. Vier zusammengesetzte hyperbolische Paraboloide überspannen eine Grundfläche von ca. 2300 m². Damit handelt es sich um das größte Schalenbauwerk Müthers, was heute noch erhalten ist. Die denkmalgeschützte Hyparschale steht seit vielen Jahren leer und befindet sich in einem baulich schlechten Zustand. Im Juni 2017 hatte der Magdeburger Stadtrat beschlossen, dass das Gebäude nun umfangreich saniert werden soll. Dazu soll, der Tradition Müthers folgend, stets neueste Werkstoffe und Bautechniken anzuwenden, der an der TU Dresden und TU Aachen entwickelte Carbonbeton zum Einsatz kommen.
Der Mitteldeutsche Rundfunk produzierte im Zuge der Sanierung einen TV-Beitrag und stellt die Hyparschale und den Architekten näher vor. Neben der bewegten Geschichte des Hauses nimmt auch die Sanierung eine Rolle im Beitrag ein – das Drehteam war dazu zu Gast im Otto-Mohr-Laboratorium und informierte sich über die Vorteile von Carbonbeton.
Die Produktion steht unter dem Titel: „Schwung statt Platte“ und wurde am 07. Mai 2019 um 21.00 Uhr im MDR-Fernsehen ausgestrahlt. Aktuell steht die interessante Reportage in der Mediathek zur Verfügung.
Der Hafen des Bergheider Sees beherbergt seinen ersten Bewohner. Das schwimmende autartec®-Haus – entstanden im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Wachstumskerns – soll mit seinem unkonventionellen Aussehen und einer Vielzahl implementierter neuer Technologien das Lausitzer Seenland bereichern.
Bereits seit 2014 entwickelten und erprobten Unternehmen, Hochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen aus Süd-Brandenburg, Sachsen und Ost-Thüringen neue Materialien und Methoden. So entstanden innerhalb des Projekts autartec® verschiedenste Technologien für sich selbst versorgende Siedlungen und schwimmende Architektur. Am 16. April 2019 fand die offizielle Abschlussveranstaltung statt, an der neben Mitarbeitern des Instituts für Massivbau auch die C³-Experten, Dr.-Ing. Matthias Lieboldt und Ludwig Gawer, teilnahmen.
Insbesondere die Verwendung innovativer Bauwerkstoffe aus Carbonbeton, die Strukturintegration von Energiespeichern, die Erprobung von Wasseraufbereitungsanlagen und die Entwicklung einer umfassenden Steuerung der spezifischen Teilkomponenten sollen dazu beitragen, eine autarke Lebensweise zu ermöglichen. Mitte letzten Jahres wurde unter Federführung des Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI in Dresden damit begonnen, das Haus als Technologiedemonstrator zu errichten. Das Nutzungsszenario orientiert sich an dem Energie- und Platzbedarf eines 4-Personenhaushaltes. Der 175 qm große Ponton bildet das Fundament für ein zweistöckiges Gebäude mit umlaufender Terrasse.
Elegante Treppe aus Carbonbeton
Ein Teil des Projektes, an welchem insgesamt dreizehn Partner beteiligt waren, wurde vom Institut für Massivbau (IMB) der Technischen Universität Dresden bearbeitet. Gemeinsam mit Partnern war das IMB für die Entwicklung und Prüfung von Bauteilen aus Carbonbeton zuständig, die zum einen statische Aufgaben übernehmen und zum anderen aber auch Stauraum bieten sollten, um die Technikmodule, die für ein autarkes Wohnen benötigt werden, platzsparend verstauen zu können. Dafür wurden ein Wandsystem, eine Treppe sowie ein Pontondemonstrator aus Carbonbeton gebaut. Die Prüfungen für die Wand- und Treppenelemente wurden im Otto-Mohr-Laboratorium, der Eignungstest des Pontondemonstrators an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg durchgeführt.
Das Wandelement wurde im Labor durch eine Kombination aus einer vertikal und einer horizontal einwirkenden Last beansprucht, um die gängigen Belastungen aus dem Hochbau zu simulieren. Für den Nachweis der Treppe wurde eine einzelne Stufe als Kragarm in einen Prüfstand eingespannt und mit einer normativen Einzellast und einer Flächenlast in Höhe des Gewichts eines Technikmoduls zyklisch belastet. Im Anschluss wurde noch die Resttragfähigkeit nachgewiesen, die dem dreifachen Wert der normativen Last entsprach. Nach der erfolgreichen Prüfung wurden die Wandelemente sowie die Treppenkonstruktion in das autartec-Haus eingebaut und werden jetzt entsprechend ihrer geplanten Konzeption genutzt.
Architektonisch spiegelt die Kubatur des Hauses die drei Facetten der im Projekt angestrebten Autarkiebereiche für Wasser/ Abwasser, Elektroenergie und Wärmeenergie wider. Dementsprechend prägen drei sich durchdringende Kuben das skulpturale Erscheinungsbild. Spezifische Gebäudeflächen sind für den jeweiligen Energieertrag optimal ausgerichtet. Die Gesamtkomposition referenziert zu der freiheitlichen und unabhängigen Wohnkultur auf Basis moderner Technologien. Das schwimmende Haus als Symbolbild für vernetzte alternative Energiekonzepte und moderne Wohnkultur bietet gute Chancen, als Kristallisationskeim für weitere Aktivitäten zu neuen Lebensformen auf dem Wasser und dem Land zu fungieren.
Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI
Kommunikation und Design
Elke Sähn
Telefon +49 (0)351/ 46 40-612 elke.saehn@ivi.fraunhofer.de
C³ – Carbon Concrete Composite e.V. und die Sächsische Landesbibliothek – Staats- und Universitätsbibliothek Dresden eröffnen am 11.04.2019 die Ausstellung „Megatrend – Carbonbeton“. Diese verdeutlicht, welche Vielfalt und welche Wandelbarkeit sich hinter dem innovativen Material #Carbonbeton verbergen. Neben wissenschaftlichen Aspekten und praktischer Anwendung, werden die Eigenschaften des Materials auf ungewöhnliche Weise präsentiert: u. a. eine Symbiose des altbekannten Baustoffes Beton mit dem leichten Carbongelege in Form eines Kleides sowie ein Auto aus Carbonbeton mit integrierter Popcornmaschine.
Veranstaltungsort: Bereichsbibliothek DrePunct, Zellescher Weg 18, 01069 Dresden
Interessenten bitten wir um eine kurze Rückmeldung im Laufe des heutigen Tages an sandra.kranich@tu-dresden.de
Leichtbau zählt zu den Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts. Denn der Leichtbau steht für ein einfaches Prinzip: Weniger Gewicht, weniger Energie und Emissionen bei verbesserter Funktionalität. Leichtbau ist zudem ein starker Innovationstreiber, der zur Steigerung von Ressourcen- und Energieeffizienz entscheidend beitragen kann. Das ist gleichermaßen wichtig für Umwelt- und Klimaschutz sowie zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit des Industriestandorts Deutschland. Damit kommt der Zukunftstechnologie Leichtbau eine wichtige Rolle zur Bewältigung globaler Herausforderungen zu.
Um der Vielseitigkeit des Leichtbaus eine gesonderte Bühne zu verleihen, richtete das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen der HANNOVER MESSE 2019 den 1. Lightweighting Summit aus. „Unser klares Ziel ist es, Leichtbau als Schlüsseltechnologie zu fördern und damit den Weg zu ebnen für eine noch breitere industrielle Anwendung“, so Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier. „Mit der Leichtbau-Konferenz wollen wir den dafür nötigen Dialog zwischen Politik, Wirtschaft und Forschung voranbringen.“
Im Rahmen des 1. Lightweighting Summit präsentierte das BMWi Carbonbeton als das Best-Practice-Beispiel für den Leichtbau in Deutschland. Bereits am Empfang erhielten die Gäste die Broschüre zu Carbonbeton überreicht. Auch Dr. Michael Meister, Parlamentarischer Staatssekretär beim Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), erläuterte in seinem Vortrag die überaus positiven Entwicklungen und zahlreichen Vorteile von Carbonbeton. Der Vorstandsvorsitzende des Carbon Composite e. V., Prof. Hubert Jäger, ging explizit auf die hohe Relevanz des Bauwesens und Carbonbeton ein. Er verdeutlichte dabei den großen Betonverbrauch und den hohen prognostizierten Zuwachs an Carbonbetonprodukten weltweit.
Die Carbonbetonentwicklung ist mit einem langzeitigen Wachstum in zahlreichen Branchen verbunden. Durch die enorme Breitenwirkung profitieren im hohen Maße neben der Baubranche, vor allem die Chemie-, Maschinenbau- und Textilbranche.
Die kleine Gemeinde Ottenhöfen im Schwarzwald baut einen Geh- und Radweg zur Nachbargemeinde Seebach. Idyllisch gelegen, muss dazu auch der kleine Fluß Acher überquert werden. Der Gemeinderat hat kürzlich beschlossen, dass die Querung mittels einer ursprünglich geplanten GFK-Brückenplatte durch eine Konstrultion mit schlanken Carbonbeton-Fertigteilplatten ersetzt wird.
