Beton ist ein unendlich vielseitiger Baustoff. Seit Jahrtausenden im Einsatz, wurde er im Laufe der Zeit immer wieder weiterentwickelt, so dass es heute für die unterschiedlichsten Einsatzbereiche jeweils Betonarten mit spezifischen Eigenschaften gibt. Und die Entwicklungsgeschichte ist noch längst nicht zu Ende erzählt. Gerade auf dem Gebiet textiler Betone wird derzeit weltweit rege geforscht, um Beton leistungsfähiger, ressourcenschonender und so letztendlich zukunftsfähiger zu machen. Der neueste Streich in diesem Bereich ist ein flexibler Beton made in Singapur.
© NTU Singapore; NTU Assistant Professor Yang En-Hua zeigt den flexiblen Beton, den sein Team entwickelt hat.
Wissenschaftler des Industrial Infrastructure Innovation Centre der Nanyang Technological University (NTU-JTC I³C) in Singapur haben kürzlich eine neue Betonrezeptur entwickelt, die schon bald den Straßenbau im wahrsten Sinne erleichtern könnte. ConFlexPave steht für einen biegsamen Beton, der obendrein leistungsfähiger und haltbarer ist als gewöhnliche Betone. Das Geheimnis dieser besonderen Leistungsmerkmale liegt in Polymermikrofasern. Dünner noch als menschliches Haar, übertragen diese die Lasten auf die gesamte Länge eines Bauteils. Wo herkömmlicher Beton normaler Weise bricht, gibt ConFlexPave einfach biegsam nach.
Zwar nicht aus flexiblem Beton, dafür aber aus elegantem Sichtbeton: Das Fahrradhotel "Der König im Weinberg" bei Koblenz.
Weniger und kürzere Baustellen
Entwickelt wurde der flexible Beton für den Straßenbau. Hier soll er in Form dünnerer und daher leichterer vorgefertigter Platten, die schnell verbaut werden können, zum Einsatz kommen. Mithilfe des Materials sollen Straßenarbeiten um die Hälfte verkürzt werden und die fertige Straße seltener der Wartung bedürfen. Zudem weist der biegsame Beton eine verbesserte Griffigkeit auf.
Der Durchbruch gelang den Wissenschaftlern, indem sie auf mikroskopischer Ebene untersuchten, wie die Materialkomponenten miteinander interagierten. So ließ sich ein Gemisch erzeugen, das geradezu maßgeschneidert ist für die materiellen Anforderungen an Straßenbelag. Bisher wurde ConFlexPave allerdings erst in Platten von geringer Größe im Labor hergestellt. Der nächste Schritt wird nun sein, das Material in größerem Maßstab und unter Realbedingungen, sprich von Menschen und Fahrzeugen beansprucht, zu testen.
© NTU Singapore; Herkömmlicher Beton vs. Flexibler Beton
Fasern für die Zukunft
Vom Prinzip her handelt es sich bei ConFlexPave um eine Art Textilbeton. Damit reiht er sich in eine Gruppe von Leichtbau-Innovationen, die das Bauen in naher Zukunft prägen sollen. Deren berühmtester Vertreter ist derzeit wohl Carbonbeton. Dieser soll auf lange Sicht den noch immer unverzichtbaren Stahlbeton ersetzen. Dabei weist er, ähnlich wie flexibler Beton, eine sehr hohe Leichtigkeit in Verbindung mit enormer Druck- und Zugfestigkeit auf, die ein filigraneres und dadurch extrem materialsparendes Bauen ermöglicht. Dabei ist auch Carbonbeton weitaus langlebiger als das Betonurgestein mit Stahlbewehrung.
Anders als beim biegsamen Beton aus Singapur ist die Carbon-Betonforschung längst dem Labor enteilt. Unter anderem dank des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Großforschungsprojekts „C3 – Carbon Concrete Composite“. Dessen Konsortium mit über 150 Mitgliedern wird von der Technischen Universität Dresden koordiniert, die auf ihrem Campus bis 2019 das erste Carbonbeton-Haus der Welt baut. Auf dem Campus der Nachbar-Uni TU Chemnitz, die ebenfalls an C3 teilnimmt, kann man in Form eines Forschungspavillons schon heute ein gelungenes Beispiel filigranen Carbonbeton-Baus bewundern.
