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Neue Richtlinie erleichtert Einsatz nichtmetallischer Bewehrungen

Carbonbewehrung vor dem Durchbruch?

solidian GmbH

Anschrift:
Sigmaringer Straße 150
72458 Albstadt
Deutschland

Kontakt:

07431 10-3135

07431 10-63135

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Obwohl Zement zu den weltweit größten Verursachern von Treibhausgasemissionen gehört, ist Beton im Bauwesen unverzichtbar. Daher wird intensiv nach Lösungen gesucht, um diese Emissionen zu verringern. Neben der Verbesserung von Technologien zur CO2-Abscheidung und der Materialsubstitution gibt es auch Ansätze, den Betoneinsatz zu reduzieren – z. B. durch die Verwendung nichtmetallischer Bewehrungen wie Glas-, Carbon- und Basaltfaserbewehrungen. Mit der Erarbeitung einer neuen Richtlinie zum Einsatz nichtmetallischer Bewehrungen in Betonbauteilen durch den Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) wurde nun ein wichtiger Schritt unternommen, um alternative Bewehrungslösungen marktfähig zu machen.

Gegenüber der konventionellen Stahlbewehrung bieten nichtmetallische Bewehrungen eine Reihe von Vorteilen. Der wichtigste ist: Sie korrodieren nicht. In der Praxis bedeutet dies, dass die sonst übliche Betondeckung, die u. a. dem Schutz des Stahls dient, deutlich kleiner ausfallen kann. Dadurch wird weniger Beton benötigt, was dünnere und leichtere Bauteile ermöglicht. Dies hat positive Auswirkungen auf Transport, Materialbedarf, Flächenverbrauch und vieles mehr. Zudem verlängert die Korrosions- und Medienbeständigkeit die Lebensdauer der Bauteile.

Doch wer in Deutschland mit dem neuartigen Material bauen wollte, musste bislang eine „Zustimmung im Einzelfall“ erlangen. Dies bedeutete meist, dass Versuche an repräsentativen Bauteilen durchgeführt und die statischen und bauphysikalischen Eigenschaften analysiert werden mussten. Außerdem war das Gutachten eines unabhängigen Sachverständigen erforderlich. Dies verzögerte den Baubeginn, verursachte höhere Kosten und bedeutete für die Planer und Investoren immer eine gewisse Unsicherheit. Und – der Mehraufwand erschwerte, dass sich diese neue Bauweise auf dem Markt etablierte.

Anwendung vereinfacht

Doch 2024 veröffentlichte der Deutsche Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) die Richtlinie „Betonbauteile mit nichtmetallischer Bewehrung“, was vieles vereinfacht. Sie definiert unterschiedliche Varianten nichtmetallischer Bewehrung und deren Einsatzmöglichkeiten. Die Richtlinie enthält Bemessungsverfahren für die statische Auslegung der Tragwerke, sowie Konstruktionsdetails. Damit liegt für diese innovative Bauweise erstmals eine anerkannte Regel der Technik vor und das bisher aufwendige Genehmigungsverfahren entfällt – wenn Produkte mit entsprechender Zulassung auf den Markt gebracht werden. Als Vorreiter in diesem Bereich hat Solidian in einem mehrjährigen Zulassungsverfahren beim Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) für sein solidian GRID eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ) sowie eine allgemeine Bauartgenehmigung (aBG) erwirkt.

Vielseitiges Leichtgewicht

Das Bewehrungsgitter solidian GRID besteht aus epoxidharzgetränktem Carbon und zeichnet sich durch seine enorme Zugfestigkeit, sowie ein geringes Gewicht aus. Es kann sowohl im Fertigteilwerk als auch auf Ortbetonbaustellen eingesetzt werden. Dabei eignet es sich sowohl als statisch tragende, wie auch als konstruktive Bewehrung für z. B. biegebeanspruchte Bauteile mit vorwiegend ruhender Belastung. Exemplarische Beispiele sind Fassaden, Sandwichelemente, Balkone, Garagenbodenplatten oder Fuß- und Radwegbrücken.

Für den Einsatz von soilidian GRID können alle Normalbetone nach DIN EN 206-1 verwendet werden. Die ausschließlich konstruktive Verwendung von solidian GRID erlaubt auch die Kombination mit z. B. Stahlbewehrung sowie Anwendungen nach der Betonwerksteinnorm DIN 18500, bzw. DIN 18516. Da es dem Unternehmen gelungen ist, für das Produkt eine Familienzulassung zu erlangen, sind auch neue Geometrien abgedeckt, die Solidian in der Zukunft auf den Markt bringen wird. Einzige Bedingung ist, dass die Gitter eine Rasterweite von 21 mm bis 76 mm haben und für ihre Herstellung die gleichen Werkstoffe verwendet werden wie bei den bereits zugelassenen Varianten. Die in der Zulassung festgelegten Mindest-Zugeigenschaften müssen lediglich im Rahmen der Erstmusterprüfung nachgewiesen werden. Darüber hinaus können zukünftig auch sogenannte R-Gitter (unterschiedliche Tragfähigkeiten und Querschnitte in Längs- und Querrichtung) als zugelassene Gitter verwendet werden, nachdem diese die Erstmusterprüfung durchlaufen haben.

Solidian GRID kann als ebene Bewehrungsmatte, oder als Rollenware mit bis zu mehreren hundert Laufmetern Länge ausgeliefert werden. Die maximale Bewehrungsbreite liegt bei 3,0 m. So lassen sich z. B. bei großen Betonbauteilen oder Flächen aufwendige Stöße und Übergreifungsflächen reduzieren.

bpz meint: Die Zementproduktion hat prozessbedingt einen erheblichen Einfluss auf die globalen CO2-Emissionen. Daher sollte der Betoneinsatz im Bauwesen, wo immer möglich, optimiert werden. Eine Lösung besteht in der Verwendung nichtmetallischer und somit korrosionsbeständiger Bewehrungen. Dadurch kann die erforderliche Betondeckung verringert und der Gesamtbetoneinsatz reduziert werden.

Weitere Informationen:
www.solidian.com

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Die Fixierung Hans Fix verhindert, dass die Bewehrung aufschwimmt bzw. absinkt, und verzichtet dabei auf Abstandshalter. (Bild: solidian GmbH)
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Die Fixierung Hans Fix verhindert, dass die Bewehrung aufschwimmt bzw. absinkt, und verzichtet dabei auf Abstandshalter. (Bild: solidian GmbH)

Beim Betonbau kommt es immer wieder vor, dass die Bewehrung aufschwimmt bzw. absinkt. Besonders häufig tritt dieser Effekt bei innovativen nicht metallischen Bewehrungen aus Carbon- und Glasfasern auf. Doch damit die Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit der Betonbauteile auch langfristig erhalten bleibt, muss die geforderte Betonüberdeckung eingehalten werden. Dank der Fixierungsvorrichtung „Hans Fix“ lässt sich dies mit wenigen Handgriffen sicherstellen: Hierfür legt der Verarbeiter die Vorrichtung auf die Schalungskanten auf und stellt die statische Nutzhöhe bzw. die Betonüberdeckung an der Vorrichtung ein – hierbei kann er millimetergenau arbeiten. Zusätzlich spannt er mithilfe einer Federeinrichtung die Bewehrung leicht vor, was den Vorteil hat, dass sie nicht durchhängt. Nachdem diese Arbeitsschritte durchgeführt sind, kann betoniert werden. Sobald der Beton verdichtet ist, wird ein Hebel betätigt und die Bewehrung löst sich aus den Haken.

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