Carbonvorspannung – Neue Deckenquerschnitte für den Hochbau
Die Betonbauweise ist durch die Zementherstellung für ca. 8 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich und auch dafür, dass die Zuschlagstoffe Kies und Sand weltweit zu erschöpfen drohen. Weil sich das Bauen mit Beton aber vorläufig nicht vermeiden lassen wird, bietet eine starke Massenreduktion unter Beibehaltung von Wirtschaftlichkeit und Komfort eine alternative Lösung.
Massive Stahlbetondecken im Büro-, Wohnungs- und Hotelbau gehören zum weltweiten Standard im Hochbau. Durch leichte – aber steife – mit Carbon vorgespannte Deckensysteme können diese in Zukunft ersetzt werden. Die üblicherweise 30 cm starken Betondecken könnten durch leichte, korrosionsbeständige Flächentragwerke auf im Mittel 10 cm reduziert werden, um so einen spürbaren Beitrag zur Ressourcenschonung und zur Reduktion der CO2-Emissionen zu leisten. Zur Erhöhung des Nachhaltigkeitspotenzials verursachen vorgefertigte Deckenelemente geringere Abfallmengen bei der Herstellung, ermöglichen einen leichteren Rückbau und sind besser in der Wiederverwendbarkeit.
Die leichten, hochbeanspruchbaren und ermüdungssicheren carbonfaserverstärkten Kunststoffe (CFK) haben mit rund 200 km die wohl höchste Reißlänge aller Werkstoffe. Sie erlauben es, Beton sehr hoch vorzuspannen und gleichzeitig die Betondeckung auf ein nötiges Minimum zu reduzieren. Da die im Hochbau üblichen Spannweiten im Vergleich zum Brückenbau als klein bezeichnet werden können und mit einfach oder doppelt gekrümmten Elementen Schalentragwirkung aktiviert und Biegung minimiert werden kann, sind die Vorteile des Leichtbaus in ihrer ganzen Breite nutzbar. So entstehen schlanke, leichte und trotzdem biegesteife Bauelemente, bei denen der Betonverbrauch minimiert wird, ohne dass Vorteile wie Dauerhaftigkeit und Wirtschaftlichkeit verloren gehen.
