Vorgespannte Carbonbetondecken mit reduzierten Querschnitten

Überblick

Wir wissen, dass die Zementherstellung für rund 8 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich ist und dass auch die Zuschlagstoffe Kies und Sand zu erschöpfen drohen bzw. die weitere Gewinnung enorm schädliche Umweltwirkungen auf Fauna und Flora haben werden. Weil sich das Bauen mit Beton wegen des zunehmenden Bedarfs an Bauleistungen in den nächsten Jahrzehnten aber vorläufig nicht vermeiden lassen wird, glauben wir, dass unser Ansatz der Massenreduktion unter Beibehaltung von Wirtschaftlichkeit und Komfort großes Potential aufweist.

Fragestellung

Wir sind überzeugt, dass die üblicherweise 30 cm starken Betondecken im Massivbau wirklich überall durch leichte, nicht korrosionsgefährdete Flächentragwerke – mit Carbon vorgespannte Betonelemente – auf maximal (je nach Elementtyp) 10 cm reduziert werden können und so ein wirklicher und messbarer Beitrag zur Ressourcenschonung und zur Reduktion der CO2-Emissionen geleistet werden kann. Der Schwerpunkt soll auf vorgefertigten Deckenelementen liegen, weil geringere Abfallmengen bei der Herstellung, leichterer Rückbau und bessere Wiederverwendbarkeit das Nachhaltigkeitspotential der Bauweise deutlich erhöhen werden. Erfolgreicher Leichtbau beruht auf den Prinzipien von kleinen Spannweiten, Vermeidung von Biegung, hoher Reißlänge der verwendeten Werkstoffe, Vorspannung und doppelter Krümmung.

Vorgehensweise

Diese Nachhaltigen Decken werden in einem multidisziplinären Ansatz entwickelt und erprobt. Dazu gehört sowohl das Entwickeln der Herstellungsmethoden sowie die Prognose und Validierung der Qualität der Decken. In allen Disziplinen werden nummerischen Berechnungsmodelle verwendet die darauf Maßstabsmodellen validierte werden. Folgend werden die virtuellen Decken auf die verschiedenen Kenngrößen gesamtheitlich optimiert und im 1:1 Maßstab gebaut und erprobt.

Angestrebte Ergebnisse

Ziel des hier vorgeschlagenen Projektes CaPreFloor ist nichts weniger als eine Revolution im Hochbau, nämlich den weltweiten Standard, die massiven Stahlbetondecken im Büro-, Wohnungs- und Hotelbau durch leichte, aber steife mit Carbon vorgespannte Deckensysteme zu ersetzen (Bild 1 bis Bild 3). Diese sollen weiterhin allen Anforderungen an der Statik, und an dem Brand-, Wärme- und Schallschutz einhalten.

LeitungProf. Dr.-Ing. Berndt Zeitler
Partner

Technische Universität Berlin; Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung; Ed. Züblin AG; GINKGO Projektentwicklung GmbH; SKM GROUP - SKM Holding GmbH; thomas allton GmbH; schlaich bergermann partner – sbp GmbH (assoz.)

FörderkennzeichenO3LB3089C
FördergeberBundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
Programm

TECHNOLOGIETRANSFER-PROGRAMM LEICHTBAU (TTP LEICHTBAU)

Laufzeit01.03.2023–28.02.2026

Team

Name & Position E-Mail & Telefon Büro
Professor / IAF Direktorium / Akustikgruppe+49 711 8926 2507 7/104
Akademische Mitarbeiterin | Akustikgruppe+49 711 8926 2756 7/113
Akademischer Mitarbeiter / Akustikgruppe+49 711 8926 2889 7/112