Projektgruppe Planung
Die übergeordnete Projektgruppe Planung widmet sich der Planung von Carbonbetonbauteilen. Hierbei werden alle Teilbereiche der Dimensionierung von Carbonbetonbauteilen grundlegend und umfänglich betrachtet – beginnend mit dem Entwurf, über die Materialauswahl, die Berechnung der Tragstruktur, die Dimensionierung hinsichtlich bauphysikalischer Aspekte bis hin zu Life-Cycle-Analysen. Die Ausführungs- und Detailplanung, inklusive Ausschreibung und Kostenkalkulation, ist ebenfalls Bestandteil.
Titelbild: © Lore Zierul
Die einzelnen Fachgruppen in der Projektgruppe Planung befassen sich mit den folgenden Themen:
Vordimensionierung
Durch die Verwendung von speziell an die mechanischen Eigenschaften der Carbonbewehrung angepassten Bemessungstafeln, kann die Vorgehensweise für Carbonbeton weitgehend aus dem Stahlbetonbau übernommen werden. Die Fachgruppe konzentriert sich auf die Materialauswahl, die Entwicklung eines Bauteilkatalogs – mit beispielhaften Carbonbetonkonstruktionen als Grundlage für weitere Arbeitsschritte – sowie die Erarbeitung von Leitlinien für die Vorbemessung in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit (GZT) und der Gebrauchstauglichkeit (GZG). Es erfolgt eine detaillierte Betrachtung des Materialverhaltens im GZG.
Quelle: © Nazmul Hasan
Nachhaltiges Entwerfen
Der Hauptbestandteil für nachhaltiges Entwerfen umfasst die Integration umweltfreundlicher Materialien und Technologien, die Minimierung des Ressourcenverbrauchs und die Reduzierung von Abfällen und Emissionen, unter Berücksichtigung der langfristigen ökonomischen Auswirkungen. Bezogen auf die Carbonbetonbauweise bedeutet das, dass eine 1:1 Substitution von Stahl- durch Carbonbewehrung nicht wirtschaftlich ist und daher die bisherige Querschnittsgestaltung aus dem Stahlbetonbau überdacht werden muss. Es werden Entwurfsgrundsätze ausgearbeitet und in einem weiteren Themenbereich wird der Lebenszyklus von Carbonbetonbauteilen betrachtet. Abschließend werden Leitlinien für eine bauphysikalische Dimensionierung der Bauteile erarbeitet.
Foto: © BMBF / Innovation & Strukturwandel / Thilo Schoch
Arbeitsvorbereitung
Im Rahmen der Arbeitsvorbereitung stehen die Themen Ausschreibung und Kostenkalkulation für den Carbonbeton im Fokus. Bislang fehlt es an einer klaren Regelung für die Ausschreibung von Bauteilen aus Carbonbeton, beispielsweise durch entsprechende Textbausteine im Standardleistungsbuch (STLB-Bau). Eine einheitliche und standardisierte Vorgehensweise bei der Ausschreibung würde die Handhabung von Carbonbeton erheblich erleichtern. Das RUBIN-Bündnis setzt sich zum Ziel, standardisierte Textbausteine für Carbonbeton zu entwickeln und die unerlässlichen Parameter für die Ausschreibung festzulegen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Kostenkalkulation. Die Fachgruppe Arbeitsvorbereitung ermittelt generelle Kostenansätze für die Herstellung von Bauteilen aus Carbonbeton, um eine zuverlässige Kostenschätzung bereits in den frühen Planungsphasen zu ermöglichen.
Planungshilfen für Einbauteile
Mit der Fragestellung wie Verankerungstechnik für dünnwandige Carbonbetonbauteile gestaltet werden kann, beschäftigt sich diese Fachgruppe. Verankerungstechnik aus dem voluminösen Stahlbetonbau, ist nicht auf dünnwandige Carbonbetonbauteile übertragbar. Im Rahmen des Projektes wurden daher Transportanker konzipiert. Des Weiteren wird untersucht wie Bauteile durch nichtmetallische Verstiftungen verbunden werden können. Dabei werden verschiedene Szenarien im Herstellungsprozess von Carbonbetonbauteilen analysiert.
Foto: © Nazaib Ur Rehman
Ausführungs- und Detailplanung
Den Planungsbüros soll eine Orientierungshilfe für Hochbau-Anwendungen mit Carbonbeton an die Hand gegeben werden. Es wurden hierfür Leitdetails konzipiert, welche den Gesichtspunkten der technischen Realisierbarkeit mit Anlagentechnik eines Fertigteilwerkes, der Wirtschaftlichkeit und Reproduzierbarkeit Rechnung tragen ebenso wie den ökologischen Aspekten, insbesondere der Reduktion des Rohstoffeinsatzes. Die Detaildarstellungen bilden eine Basis zur Adaption und Ergänzung, in Abhängigkeit vom konkreten Anwendungsfall mit dessen individuellen Anforderungen. Daneben dienen die Leitdetails auch als Beispiel für eine gut lesbare zeichnerische Darstellung der Carbonbeton-Bauweise, in Abgrenzung vom klassischen Stahlbetonbau.
Quelle: Kahnt & Tietze GmbH
