Carbonbeton für robuste, langlebige Brücken

Im Projektkonsortium „C3“ entwickeln Forschende innovative Baumaterialien wie Carbonbeton. Der Vorteil: Die Carbonbewehrung ist sechsmal tragfähiger als die Bewehrung aus Stahl – und könnte künftig die Lebensdauer von Brücken deutlich erhöhen.

Auf einer Länge von 200 Metern ist in Genua eine vierspurige Autobahnbrücke eingestürzt. Angesichts des Unglücks fragen sich auch in Deutschland viele Menschen, wie sicher hiesige Brücken sind. Klar ist: Viele Brücken müssen in den kommenden Jahren saniert oder sogar neu gebaut werden. Denn sie bestehen meist aus Stahlbeton – und daran haben Regen, Wind und die Verkehrsbelastung über die Jahre deutliche Spuren hinterlassen. Forschende des Projektkonsortiums „C3 – Carbon Concrete Composite“, das vom Bundesforschungsministerium gefördert wird, sehen in der Sanierung oder dem Neubau die Chance, künftig deutlich robustere Brücken zu bauen. Dafür entwickeln sie Carbonbeton. Dieser ist leichter, formbarer, langlebiger, nachhaltiger, günstiger und tragfähiger als Stahlbeton.

Das Potenzial von Carbonbeton ist gewaltig

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler formen tausende Carbonfasern zu Gittern – und nutzen diese als Bewehrung im Beton. So entstehen dünne, robuste Platten, die sich vielfältig formen lassen. Das Potenzial des Materials ist gewaltig: Weltweit werden etwa 160 Millionen Tonnen Stahl pro Jahr zur Bewehrung von Betonbauteilen genutzt. In Deutschland sind es etwa vier Millionen Tonnen. Ziel des Projekts ist es, bei der sogenannten Bewehrung in den nächsten zehn Jahren rund 20 Prozent des Stahls durch Carbon zu ersetzen.

Die Brücken sind rostfrei und robust

In Albstadt-Ebingen wurde eine der ersten Fußgängerbrücken aus reinem Carbonbeton gebaut. © Jörg Singer/C3 - Carbon Concrete Composite e.V.

Für neue dünne Fassaden und die Sanierung von Gebäuden ist Carbonbeton bereits zugelassen. Für den Brückenbau steht eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung noch aus. „Wir testen Carbonbeton derzeit in verschiedenen Einzelprojekten“, sagt Frank Schladitz, Geschäftsführer des „C3-Projekts“. Eine alte Eisenbahnbrücke wurde bereits saniert, zwei kleinere Straßenbrücken mit Carbonbetonfahrbahnplatten versehen und mehrere Fußgängerbrücken aus reinem Carbonbeton errichtet. Der Bau der Fußgängerbrücken war vielversprechend: „Wir konnten zeigen, dass die Brücken rostfrei und robust sind“, sagt Schladitz. Erste Unternehmen haben daher beim Deutschen Institut für Bautechnik kürzlich die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung für Fußgängerbrücken beantragt.

Sachsen plant Straßenbrücke aus Carbonbeton

„In Sachsen gibt es schon den Plan für eine Straßenbrücke aus reinem Carbonbeton“, sagt Schladitz. Im kommenden Jahr sollen die Bauarbeiten starten. In fünf Jahren rechnet Schladitz auch für diesen Zweck mit der ersten allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung – denn der Weg dahin ist mitunter lang. In seiner Arbeit ausgebremst sieht sich der Wissenschaftler aber nicht: „Es geht um die Sicherheit von Menschen. Da sind hohe Hürden angebracht“, sagt er.

Hintergrund

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert „C3 – Carbon Concrete Composite“ im Rahmen des Programms „Zwanzig20 – Partnerschaft für Innovation" bis 2021 mit bis zu 45 Millionen Euro. Die Idee für den Carbonbeton hatten u. a. drei Wissenschaftler von der Technischen Universität Dresden: Manfred Curbach, Peter Offermann und Chokri Cherif. Für das innovative Baumaterial wurden sie 2016 mit dem Deutschen Zukunftspreis ausgezeichnet.