Zwanzig20 - Partnerschaft für Innovation

C³ – Carbon Concrete Composite

Der Problemraum

Die Senkung des Energie- und Ressourcenverbrauchs ist eng mit dem größten Verbraucher – den Bauwerken – verbunden und kann nur unter Einbeziehung dieser realisiert werden. Eine lange Lebensdauer der Bauwerke, vor allem der Stahlbetonbauwerke, trägt zur Ressourcenschonung bei.

Betrachtet man die bestehenden Baukonstruktionen, wird deutlich, dass vor allem die korrosionsempfindliche Stahlbewehrung für den Großteil der Instandhaltungskosten verantwortlich ist. Somit ist es zwingend notwendig, in Zukunft in vielen Bereichen diese Bewehrung aus Stahl durch eine Bewehrung zu ersetzen, die eine derartige Neigung zur Korrosion nicht besitzt.

Der größte Wert, den eine Volkswirtschaft besitzt, ist die Bausubstanz. Die steigenden Nutzungsanforderungen an die Bauwerke und die zahlreichen Schäden an diesen sind weltweit mit hohen, aktuell kaum noch tragbaren Investitionskosten verbunden. Es ist gesellschaftlich gesehen von höchster Relevanz und an der Zeit, in Zukunft neuartige, flexibel einsetzbare, langlebige und zum Teil funktionsintegrierende sowie multifunktionale Baustoffe einzusetzen. Die Lösung wird im Carbon Concrete Composite gesehen.

Die Ziele

Das Konsortium will in den nächsten zehn Jahren die Voraussetzungen schaffen, damit mindestens 20 Prozent der Stahlbewehrung durch Carbonbewehrung bei Neubauten ersetzt werden können.
Stahlbeton ist das am häufigsten verwendete Material am Bau, aber es hat auch Nachteile, wie zu hohen Ressourcenverbrauch und eine begrenzte Lebensdauer von nur 40 bis 80 Jahren. Neben vielen anderen Bauwerken werden beispielsweise immer mehr Brücken zum Sicherheitsrisiko. Der volkswirtschaftliche Schaden allein durch Umleitungen und Staus durch Brückenüberfahrtsbeschränkungen wird aktuell in Deutschland auf 2 Milliarden Euro/Jahr geschätzt. Es gibt einen extremen Bedarf an Instandsetzungsmaßnahmen bei vielen Bauwerken.

Der Wechsel zur Materialkombination von Carbon und Beton liefert mehr als die Summe ihrer Teile: Er führt zu einer neuen Art zu konstruieren, zu bauen und zu leben. Ziel ist, den Schritt vom plumpen Betonbau der Vergangenheit zur Filigranität, Leichtigkeit und Ästhetik des Betonbaus der Zukunft zu machen. Energieverbrauch und CO2-Ausstoß bei der Herstellung und Instandsetzung unserer Bauwerke sollen reduziert, wertvolle Ressourcen geschont werden.“

Die thematischen Schwerpunkte

Die Ziele des Konsortiums sind mit dem Ausbau, der Ansiedlung und Neugründung von Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette von den Grundmaterialien bis zum fertigen Bauwerk (Maschinenbau, Beschichtungschemie, Carbon-Veredelung, Fertigteil- und Bauunternehmen etc.) verbunden. Parallel dazu werden Bildungsangebote (Aus- und Weiterbildung) für alle wertschöpfungsrelevanten Etappen entwickelt und in neue Berufsbilder überführt. Neben diesem hohen volkswirtschaftlichen Nutzen ergibt sich ein enormes Exportpotential bei Halbzeugen, in der Technologie und der Bildung, was zu einem zusätzlichen überdurchschnittlichen Wachstum in diesem Sektor und zur Technologieführerschaft in Ostdeutschland führen wird. Durch die Strategie der „zunehmenden Vernetzung“ wächst das Netzwerk von innovativen Unternehmen und es entstehen zusätzliche Arbeitsplätze in den Regionen. Erwartet wird ein Wachstum in den Bereichen:
 

  • Strategie: Aufbau eines Organisations- und Kommunikationsmanagements (Bsp. Aus- und Weiterbildung, Netzwerkmanagement, Marketing, Wissenstransfer, Instrumente zur Messung der Zielerreichung etc.)
  • Maschinenbau: Entwicklung von Textilmaschinen, Maschinen zur Bewehrungsproduktion und -konfektion, Mischtechnik, Fertigungstechnik und Transporttechnik
  • Chemie: Entwicklung von Rohstoffen/Halbzeuge (Garne, Stäbe), Beschichtungsmittel, Zusatzmittel, Zusatzstoffe/Hilfsstoffe, Füllstoffe sowie Fügetechniken
  • Bauindustrie (Verarbeitung/Anwendung): Ausbau und Spezialisierung bei Fertigteilwerken (Fertigteile, Verbundelemente, Modulbauweise) und im Bereich der Verstärkung/Instandsetzung von Bauwerken
  • Elektrotechnik und faseroptische Technologie: Entwicklung der Funktionsintegration (Bsp.: Sensorik, Heizen, Steuerung, Datentransfer)
  • Ingenieurwesen: Bearbeitung der Themenstellungen Planung und Bemessung, Softwaremodule für Planung und Bemessung, Qualitätsmanagement vom Rohstoff bis zum Produkt sowie Erstellung von Richtlinien

Die Partner

79 Partner (Stand: August 2013; http://innovation-textilbeton.de/?page_id=17), davon 63 Unternehmen

Kontakt

Prof. Manfred Curbach
Institut für Massivbau
Tel.: 0351 463-37660
E-Mail: Manfred.Curbach[at]tu-dresden.de
www.bauen-neu-denken.de

Berichterstattung aus dem "Blickpunkt" finden Sie hier.


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