Schon die Phönizier mischten vor rund 3.000 Jahren Mörtel mit Vulkangestein und erhielten so einen formbaren Baustoff. Eine entscheidende Weiterentwicklung fand zudem rund um den Beginn des 20. Jahrhunderts statt. Damals erfand Joseph Monier den Stahlbeton, wodurch ganz neue Zugkräfte ermöglicht werden. Bis heute ist Stahlbeton daher der entscheidende Baustoff bei unzähligen Bauwerken weltweit. Einen Nachteil gibt es allerdings: Aufgrund der Korrosion der Stahlträger liegt die Lebensdauer zumeist nur zwischen vierzig und achtzig Jahren. Anschließend ist ein Neubau oder eine aufwändige Sanierung nötig. Inzwischen gibt es allerdings eine durchaus praktikable Alternative: Den Carbonbeton. Das Prinzip dahinter ist vergleichsweise simpel. Die stützende Struktur aus Stahl wird schlicht durch Carbon ersetzt. Das Material aus Kohlenstoff-Fasern ist leichter als Stahl, korrodiert nicht – ist aber trotzdem sogar noch fester. Zum Einsatz kommt es unter anderem schon in der Luftfahrt und bei Windrädern.


Bild: Stefan Gröschel / TU Dresden

In Sachsen wird eine Straßenbrücke aus Carbonbeton gebaut

Die positiven Eigenschaften von Carbon bringen zwei große Vorteile mit sich. Zum einen können die einzelnen Bauteile deutlich schlanker konstruiert werden. Dies reduziert den Materialverbrauch. Zum anderen erhöht sich aber auch die Langlebigkeit. Aktuelle Schätzungen gehen davon aus, dass entsprechende Bauwerke bis zu 200 Jahre stabil bleiben. Erste praktische Anwendungen gibt es auch bereits. So wurde eine Autobahnbrücke in Frankfurt am Main bereits mithilfe von Carbonbeton stabilisiert. In Sachsen wiederum entsteht eine erste Straßenbrücke vollständig aus dem neuen Material. Im Idealfall könnten von solchen und ähnlichen Projekten dann auch die Nerven der Autofahrer profitieren. Denn zukünftig dürften deutlich weniger Baustellen und Brückensperrungen nötig sein. Die erhöhte Langlebigkeit sorgt aber vor allem dafür, dass die Klimabilanz des neuen Baustoffs deutlich besser ausfällt als beim klassischen Stahlbeton. Zumal sich das Material auch vergleichsweise gut recyceln lässt.

Noch wird das Potenzial von Carbon nicht voll ausgereizt

Einen limitierenden Faktor stellt allerdings die Produktion des benötigten Carbons dar. Denn diese steht noch ganz am Anfang. So werden die Fasen aktuell noch zu einhundert Prozent aus Erdöl produziert. Theoretisch wäre es aber auch möglich, pflanzliche Materialien oder aus der Atmosphäre gewonnenes CO2 zu nutzen. Hier ist aber noch weitere Forschungsarbeit nötig. Außerdem ist Carbon aktuell noch rund 15 Mal so teuer wie Stahl. Teilweise kann der Einsatz sich dennoch auch heute schon lohnen, weil weniger Carbon benötigt wird, um die gewünschte stabilisierende Wirkung zu entfalten. Erste Schätzungen gehen davon aus, dass bei rund zwanzig Prozent der weltweiten Bauprojekte ein Einsatz heute schon auch aus wirtschaftlicher Sicht sinnvoll wäre. Von heute auf morgen dürfte sich der neue Baustoff dennoch nicht gleich durchsetzen. Vielmehr muss dieser zunächst einmal bekannt gemacht werden. Anschließend müssen dann immer mehr Firmen die entsprechende Expertise aufbauen.


Via: Klimareporter

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2 Kommentare

  1. Martin Herms

    12. Juli 2021 at 18:38

    Zum Artikel „Betonbauten: Carbon statt Stahl sorgt für eine deutlich bessere Klimabilanz“ gibt es auch bereits realisierte Brücken aus Carbon-Verbund Material – z.B. in Sassnitz auf der Insel Rügen:

    https://composites-united.com/baltico-laengste-kunststoff-bruecke-der-firmengeschichte-montiert/

    Es gibt einen kleinen Film über die Herstellung der Brücke – das ist sehr innovativ und klar die Zukunft.

    Martin aus Mannheim

  2. Michael Kammler

    16. Juli 2021 at 09:17

    Das ist interessant. Vielen Dank für deinen Tipp.

    Beste Grüße Micha

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