Die CO2-Roadmap der österreichischen Zementindustrie
DI Dr. Rupert Friedle, DI Claudia Dankl Vereinigung der Österreichischen Zementindustrie (VÖZ), Wien
Klimaneutralität bis 2040 lautet das Ziel des österreichischen Regierungsprogramms, bereits bis 2030 soll der Strom in Österreich aus erneuerbaren Energiequellen stammen. Um diese Ziele zu erreichen, ist das aktive Engagement von allen erforderlich. Die österreichische Zementindustrie bekennt sich zur Begrenzung der Erderwärmung und zu den Klimaschutzzielen von Paris. In ihrer Roadmap zeigt sie den Weg zur CO₂-Neutralität bei der Zementherstellung in Österreich auf, die entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu erreichen sein wird. Bei dem Vorhaben der Dekarbonisierung steht die Zementindustrie vor großen technologischen und logistischen Herausforderungen. Zwei Drittel der CO2-Emissionen der Zementbranche entstehen durch die Entsäuerung des Kalksteins beim Brennen. Eine gänzlich CO2-neutrale Produktion lässt sich daher nur durch bahnbrechende neue Technologien zur CO2-Abscheidung erzielen
 
CO2-armer Beton – Entwurf und Bauausführung GWP als Entwurfs- und Optimierungskriterium für Normalbeton
Joachim Juhart Institut für Materialprüfung und Baustofftechnologie mit TVFA, Technische Universität Graz, Austria
Auf dem Weg zur CO2-Neutralität sind alle Akteure der Betonbauweise gefordert, einen Beitrag zur Klimaverträglichkeit zu leisten. Ziel ist eine vollständige Reduktion von Treibhausgasemissionen (kg CO2eq = global warming potential, GWP) des Baustoffs Stahlbeton. Eine kurz- bis mittelfristig signifikante CO2-Reduktion wird möglich, wenn das GWP als Entwurfs-, Konstruktions- und Vergabekriterium berücksichtigt wird. Erstens wird vorgeschlagen, GWP- Klassen zur Leistungsbeschreibung von Betonsorten (bzw. Betongüten) und somit zur Deklaration von kg CO2eq des Frischbetons einzuführen. Zweitens sollte ein minimales GWP als Optimierungsziel unmittelbar in den Mischungsentwurf der Rezeptur eingehen. Der Mischungsentwurf und die damit verbundenen Performance-Nachweise von klimaverträglichem Beton sind ein multikriterielles Optimierungsproblem, in welchem ein Optimum in Bezug auf minimales GWP bei zufriedenstellender funktional-technischer Leistung, Dauerhaftigkeit, und letztlich auch Wirtschaftlichkeit gefunden werden muss. Performancebasierte Betonkonzepte ermöglichen eine solche Optimierung und fordern drüber hinaus die Bestimmung von Dauerhaftigkeitskennwerten (wie Karbonatisierungswiderstand, Chloridwiderstand) ein, die im deskriptiven Konzept bisher nicht überprüft werden. Letztere können als Grundlage für eine Lebensdauerprognose und -bemessung von Betonbauwerken herangezogen werden.
 
Grenzzustand der Klimaverträglichkeit in der Tragwerksplanung
Konrad Bergmeister Institut für Konstruktiven Ingenieurbau Universität für Bodenkultur, Wien
Die Errichtung und der Betrieb von Bauwerken ist für mehr als 50% des weltweiten CO2-Ausstosses verantwortlich! Daher hat eine Gruppe von Wissenschaftlern einen neuen Grenzzustand der Klimaverträglichkeit neben der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit eingeführt [1]. Die emissionseffiziente Planung und Baurealisierung wird bezogen auf die Nutzungsdauer einem aus der Klimaforschung abgeleiteten Grenzwert gegenüberstellt. Mit diesem neuen Ansatz kann erstmalig ein konkreter Nachweis sowohl auf der Baustoff- als auch auf der Bauwerksebene unter Berücksichtigung der rechnerischen Lebensdauer der Bauwerke bzw. Bauteile explizit geführt werden. Als Nachweisgröße wird die Menge an freigesetztem äquivalentem CO2 bezogen auf die Lebenszyklusphasen angesetzt. Neben den direkt freigesetzten äquivalentem CO2 aus der Herstellung, Errichtung, Betrieb und dem Abbruch bis zum Recycling bzw. der Wiederverwertung des Tragwerks, können auch gezielte Absorptionen von CO2 Emissionen beispielsweise aus einer Karbonatisierung berücksichtigt werden. Unterstützt durch diesen neuen Ansatz können auch zukünftig ästhetisch wertvolle, ressourceneffiziente und klimaverträgliche Bauwerke entworfen und verantwortbar gebaut werden.
 
Weiternutzung von Betonbrücken
Moritz Menge Schimetta Consult ZT GmbH; Linz, Österreich
Wir Bauingenieur:innen sind mit unseren Produkten und Entwicklungen mitverantwortlich für einen großen Teil des vom Menschen gemachten CO2-Ausstoßes; sowie für Ressourcen- und Energieverbrauch. Damit kommt auch uns Brückenbauer:innen eine wichtige Rolle zu im Kampf gegen die Erderwärmung, Klimawandel und für Umweltschutz. Bislang haben sich keine ganzheitlichen, in sich abgestimmten und durchgängigen Bewertungssysteme zur Nachhaltigkeit im Infrastrukturbau, speziell im Brückenbau, durchgesetzt. Wenn wir aber bei unseren Brücken von der frühen Planung bis zum Abbruch konsequent nach einer möglichst langen Nutzungsdauer trachten, stützen wir damit wesentlich die drei Säulen nachhaltigen Bauens – ökonomisch, ökologisch, soziokulturell. Dieser Tagungsbeitrag gibt einen Überblick zu den vielfältigen vorhandenen Möglichkeiten zur Weiternutzung von Brückenbauwerken und appelliert an alle Beteiligten im Brückenbau, diese konsequent zu nutzen im Sinne der Nachhaltigkeit von Brückenbauwerken. Wer, wenn nicht wir Ingenieur:innen, haben Werkzeuge, den Klimawandel zu bremsen?
 
adidas ARENA – ein einzigartiges Gebäude in Verbundbau
Dr.-Ing. Norbert Sauerborn stahl + verbundbau gmbh, Deutschland
Die neue adidas ARENA ist nicht nur architektonisch ein besonderes Bauwerk. Auch statisch-konstruktiv bot das Bauvorhaben besondere Herausforderungen, z. B. bei den Verbundstützen des Überbaus, oder der erstmaligen Anwendung der sog. Cardingtonmethode, durch die auf den konstruktiven Brandschutz der Nebenträger verzichten werden konnte. Darüber hinaus wurde ein spektakuläres Montageverfahren eingesetzt, um den ebenerdig vormontierten Überbau hydraulisch auf +12,5 m anzuheben.
 
Brücken mit HPC als Aufbeton ohne Abdichtung – Beispiele aus Salzburg
DI DI Markus Grimming Brückenbau, Land Salzburg
Dipl. HTL. Ing. Walter Obersamer eh. Brückenbau, Land Salzburg
Brücken sind seit den letzten Jahrzehnten einer ständig steigenden Verkehrsbelastung ausgesetzt. Um die Nutzungsdauer von Stahlbetonbrücken mit 100 Jahren zu gewährleisten, sind regelmäßig zeitaufwändige Instandsetzungen erforderlich. Beim Versuch witterungsabhängige Arbeitsschritte zu reduzieren, wurde die Idee eines dichten Aufbetons ohne zusätzlicher Abdichtung geboren. Im folgenden Beitrag werden drei Brücken ohne herkömmliche Abdichtung aus Salzburg gezeigt. Betrachtet man den derzeitigen Zustand der Brücken, kann trotz diverser Herausforderungen bei der Sanierung von einem funktionierenden System gesprochen werden.
 
Präventives Bauwerksmonitoring mit intelligenten, vernetzten Systemen
Markus Krüger, Helmut Pongratz IMBT, TU Graz, Österreich
Werner Lienhart IGMS, TU Graz, Österreich
Das Projekt PreMainSHM verfolgt das Ziel den Bereich des präventiven Bauwerksmonitorings (Structural Health Monitoring – SHM) auf eine neue Ebene von vernetzten Systemen zu heben. Dies betrifft nicht nur die Vernetzung von autarken Internet of Things (IoT) Sensoren und deren Sensordaten, sondern auch die Vernetzung und Nutzbarmachung relevanter Informationen für Systeme der Bauwerkszustandsbewertung und des Bauwerkmanagements. Der Fokus liegt im Bereich drahtloser Sensornetze und faseroptischer Systeme. Die Monitoringkonzepte sehen dabei eine Trennung von passiver, bauteilintegrierbarer Sensorkomponente und austauschbarer Messelektronik vor. Dies mit dem Ziel kostengünstige, robuste, bauteilintegrierbare, und wenn nötig kalibrierbare, auf elektrischen Messprinzipien beruhende punktuelle Sensoren zur permanenten Installation am Bauwerk bereitzustellen und diese mit verteilten faseroptischen Messverfahren (DFOS) in einem Monitoringgesamtpaket zusammenzufassen. Zur Gewinnung bauwerksmanagementrelevanter Informationen werden geeignete Analyse- und Prognoseprozeduren mit dem Ziel der bauwerksseitigen Datenbereinigung und gleichzeitigen Datenreduktion bzw. Datenfusion weiterentwickelt, adaptiert und evaluiert. Hierzu werden neben modelbasierten Verfahren Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) eingesetzt und in ein interoperables Softwareframework integriert. Letzteres ermöglicht über Webinterfaces eine Darstellung der Zustandsinformationen in Form eines digitalen Zwillings als auch über weitere Schnittstellen die Einbindung der Zustandsinformationen in Bauwerkmanagementsysteme.
 
Spanndrahtbrüche infolge von Spannungsrisskorrosion und deren Detektion mittels Schallemissionsanalyse
Sebastian Schmidt, M.Sc. Bilfinger Noell GmbH, Würzburg, Deutschland
Ein Großteil der Bestandsbrücken in Deutschland wurde in der Mitte des vergangenen Jahrhunderts erbaut und erreicht nun das Ende ihrer geplanten Lebensdauer. In einigen der Spannbetonbrücken dieser Baujahre wurden Spannstähle verbaut, welche anfällig für Spannungsrisskorrosion sind. Ein Versagen der Spanndrähte mit diesem Schadensbild kündigt sich nicht an. Die Überwachung der Spannglieder und ihrer einzelnen Drähte gestaltet sich mit herkömmlichen Methoden schwierig oder liefert nur Momentaufnahmen des Bauwerkszustandes. Die Schallemissionsanalyse (SEA) basiert auf der Aufzeichnung von Schallemissionen und ermöglicht eine genaue Lokalisierung der Emissionsquelle. Durch die Energie von Drahtbrüchen ist es möglich, dass ein einzelner SE-Sensor einen weiten Bereich abdecken kann, sodass auch nicht oder nur schwer zugängliche Bereiche überwacht werden können. Werden die Schallemissionen eines Drahtbruchs von mehreren Sensoren detektiert, ist eine genaue Lokalisierung des Drahtbruchs möglich. So ist nicht nur der Zeitpunkt der Änderung des Tragwerkszustandes, sondern auch der Ort des Schadens direkt bekannt und Maßnahmen können gezielt eingeleitet werden. Die Möglichkeiten und Vorteile der SEA bei der Überwachung von Spanngliedern auf Drahtbrüche werden in diesem Dokument anhand mehrerer Projekte dargestellt.
 
Monitoring von kritischen geotechnischen Bauwerken am Beispiel von Winkelstützmauern und geankerten Konstruktionen
Matthias J. Rebhan, Hans-Peter Daxer, Franz Tschuchnigg, Roman Marte Institut für Bodenmechanik, Grundbau und Numerische Geotechnik Technische Universität Graz, Österreich
Geotechnische Bauwerke wie Stützmauern, Brückenwiderlager oder Hangsicherungen stellen einen wichtigen Bestandteil der Infrastruktur in Österreich dar. Diese kommen vor allem bei der Errichtung von Verkehrstrassen für Straße und Schiene zum Einsatz. Neben den Anforderungen an die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit muss zur Sicherstellung der Zuverlässigkeit auch die Dauerhaftigkeit betrachtet werden. Hierzu kommen neben Bauwerksprüfungen und Inspektionstätigkeiten auch Monitoringlösungen zum Einsatz. Mit dem hier vorliegenden Beitrag werden neben den Methoden und Ansätzen der Bauwerksprüfung bei Winkelstützmauern und geankerten Konstruktionen auch die Anforderungen und Randbedingungen für ein Monitoring derartiger Konstruktionen – unter Berücksichtigung dauerhaftigkeitsbedingter Einflüsse – erläutert. Hierbei wird neben der Anordnung der erforderlichen Messtechnik und Sensorik auch auf die Berücksichtigung von Schäden und Schadensbildern sowie das mögliche Umlagerungsverhalten und die daraus resultierenden Auswirkungen eingegangen.
 
Adaptive Modulbauweisen mit Methoden der Fließfertigung
Patrick Forman, Peter Mark Lehrstuhl für Massivbau, Ruhr-Universität Bochum, Deutschland
David Stieler, Achim Menges ICD - Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung, Universität Stuttgart, Deutschland
Seit 2020 arbeiten rund 60 Forscherinnen und Forscher im Schwerpunktprogramm (SPP) 2187 an der Übertragung der Methoden der Fließfertigung, wie z. B. aus dem Automobilbau bekannt, auf die Vorfertigung von modularen Betonbauteilen. Das wesentliche Ziel dieser interdisziplinaren Forschung ist das schnelle und ressourcenschonende Bauen. Durch die Modularisierung ganzer Strukturen in gleiche oder ähnliche Bauteile, sogenannte Module, können diese strukturoptimiert, also mit minimalen Ressourcenaufwand, und hochpräzise mittels Fließfertigungsmethoden vorgefertigt werden. Die eigentliche Bauzeit beschränkt sich dann nur noch auf die Assemblierung, welche mittels einfachen Verbindungselementen, wie z. B. Trockenfugen oder Verschraubungen, möglichst schnell erfolgt. Dies reduziert Störungen der umgebenden Infrastruktur. Dies gelingt nur mithilfe einer ganzheitlichen, digitalen Gesamtrepräsentation. Im Beitrag wird dazu der digitale Zwilling eines Referenztragwerks am Beispiel eines Hochbaus vorgestellt, der als Machbarkeitsstudie durch die verschiedenen Modul- und Fertigungskonzepte des SPPs aufgebaut ist.
 
Modulare Konstruktionen im Hoch- und Brückenbau
Helmut Lieb MAX BÖGL, Deutschland
Nguyen Viet Tue, Thomas Markus Laggner Institut für Betonbau, Technische Universität Graz, Österreich
Modulare Konstruktionen können sowohl im Hochbau als auch im Brückenbau einen wesentlichen Beitrag zum ressourcenschonenden Bauen mit Beton leisten. Durch die Werkfertigung können zum einen Hochleistungswerkstoffe, wie z. B. CO2-optimierte Hochleistungsbetone verwendet und zum anderen hohe Baugenauigkeit erreicht werden. Somit sind eine Reduktion der Baustoffmengen und der Bauzeit möglich. Dies wirkt sich wiederrum günstig auf Baukosten und -emissionen aus. Die Umstellung der von monolithischen Verbindungen geprägten Betonbauweise auf eine modulare Bauweise ist jedoch mit großen Herausforderungen verbunden. Hierzu zählen u.a. die Entwicklung von geeigneten Modulaufteilungen, die Verbindungs- und Fügetechnik der Module, aber auch der Transport und die Montage. In Rahmen dieses Beitrages wird anhand ausgewählter Beispiele aufgezeigt, wie die Max Bögl Gruppe modularen Konstruktionen im Hoch- und Brückenbau entwickelt und in Praxis umsetzt.
 
Betonfertigteile als Innovation im Hochhausbau
Bachmann, Hubert Dr.-Ing. Bachmann Liebig Consulting +Engineering PartGmbB, Deutschland
Obgleich der konventionelle Ortbetonbau den maßgebenden Anteil an der Massivbauweise besitzt, gewinnt der Betonfertigteilbau immer mehr an Bedeutung. Gerade im Hochhausbau können wesentliche Vorteile der Vorfertigung genutzt werden. Neben der seriellen Produktion gleicher oder zumindest ähnlicher Bauelemente ist die schnelle Montage sowie der Einsatz hochfester Materialien zu nennen. In Deutschland wurden inzwischen einige Hochhäuser mit dem verstärkten Einsatz von Betonfertigteilen errichtet. Dabei konzentriert sich deren Einsatz auf das Deckensystem sowie die Stützen, während die zur Aussteifung erforderlichen Kernbereiche nach wie vor in Ortbeton hergestellt werden. Aber auch hier gibt es bereits Entwicklungen hin zum verstärkten Einsatz von Fertigelementen. Unter dem Eindruck von Klimakrise und Verteuerung der Energie werden derzeit verstärkte Anstrengungen unternommen, um den Massivbau klima- und energieschonender zu machen. Ein wesentlicher Beitrag zur Reduktion des Treibhausgaspotentials ist eine materialschonende Konstruktion. Gerade hierbei kann der Betonfertigteilbau mit einer optimierten Konstruktion und dem Einsatz hochfester Materialien punkten. Zu beachten ist dabei der notwendige Transport sowie der verstärkte Einsatz nachhaltiger Materialien, wie z.B. Holz. In diesem Beitrag soll über die Aspekte anhand von ausgeführten oder geplanten Hochhäusern diskutiert und berichtet werden. Es werden neben dem Taunusturm in Frankfurt, den Tanzenden Türmen in Hamburg über den aktuellen Neubau des Projekts FOUR in Frankfurt sowie aktuellen Entwicklungen berichtet werden.
 
Integrale Planung – Voraussetzung für einen ressourcenschonenden Lebenszyklus von Bauwerken
Klaus Pfaff, Michaela Hauser ATP München Planungs GmbH, Germany
Der Bau- und Immobiliensektor ist einer der größten Verursacher von CO2-Treibhausgasen. Die roten und grauen CO2-Emissionen müssen dringend reduziert werden, um die EU-Klimaziele annähernd zu erreichen. Der vorliegende Aufsatz erläutert anhand des „ATP Green Deal“ die Integrale Planung mit BIM für nachhaltige Gebäude in den frühen Projektphasen, da zu diesem Zeitpunkt die Klima-Weichen gestellt werden. Es werden Planungswerkzeuge für die Umsetzung von Nachhaltigkeitsthemen in den frühen Projektphasen aufgezeigt. Die ATP Green Deal-Bausteine „CO2-neutrale Planung“ und die „Kreislaufplanung“, werden erläutert und entsprechende Checklisten, Berechnungstools und Planungsprinzipien präsentiert. Für die Produktions- und Tragwerksplanung von Industriebauwerken wird ein Parametrischen Tool für automatisierte Variantenstudien vorgestellt.
 
Integrale Tragwerksplanung im gemeinsamen BIM-Modell
Dirk Schlicke Institut für Betonbau, Technische Universität Graz, Österreich
Klaus Pfaff, Sonja Winstermann ATP München Planungs GmbH
Der vorliegende Vortrag stellt die Möglichkeiten und Anforderungen einer integralen Architektur- und Tragwerksplanung in einem gemeinsamen BIM Modell zur Diskussion. Neben den Anforderungen an das BIM-Modell als solchem, um die Schnittstelle zur Tragwerksplanung in einem gemeinsamen BIM-Modell bedienen zu können, werden die Unterschiede in den statischen Berechnungsergebnissen je nach Berechnungsansatz gegenübergestellt. Zur Veranschaulichung wurde ein bestehendes BIM-Modell der integralen Architektur- und HKLS-Planung eines komplexen Hochbauprojekts von ATP München derart aufbereitet, dass ein durchgängiger Workflow für die Tragwerksplanung im gemeinsamen Modell geschaffen wurde.
 
BIM in der Brückenbaupraxis
Ing. Rene Holzer FCP Fritsch, Chiari & Partner ZT GmbH
Building Information Modelling (BIM) als ein Teilbereich der Digitalisierung ist auch bereits im Infrastruktur- und Brückenbau angekommen. Dadurch entstehen bei verschiedenen Stakeholdern, wie zum Beispiel Auftraggebern und Baufirmen Interessen an den Daten der Bauwerksmodellen zur weiteren Verwendung in ihren Prozessen. Die Grundlagen für die BIM Projekte, wie eine projektbezogene Auftraggeber Informations Anforderung (AIA) und standardisierte Rollen werden in den BIM Projekten bereits umgesetzt. Es werden Beispiele für die Umsetzung von Vorgaben aus der AIA dargestellt. Es wird von einer frühen Verwendung von Bauwerksmodellen und der Auswirkung auf Plandarstellungen, Vorteilen von strukturierten Datenstrukturen für die Optimierung von Prozessen und der Koordination, der Möglichkeit einer modellbasierten Abrechnung und einem digitalen Prozess einer Brückenprüfung berichtet.
 
EC2 – Was gibt es Neues?
Walter Potucek, Markus Vill FH-Campus Wien
Seit 1. Juli 2009 ist in Österreich die ÖNORM EN 1992-1-1 für Hochbauten aus Beton, Stahlbeton oder Spannbeton anzuwenden. Diese Norm ist der Teil 1 des Eurocode 2 (EC2). Ihre Erarbeitung geht auf einen Auftrag der Kommission der Europäischen Gemeinschaften aus den Jahren 1980 zur Schaffung einheitlicher Regeln (EUROCODES) für Konstruktionen zurück. Durch die Beauftragung des CEN mit der Schaffung der Eurocodes erhielten diese den Status europäischer Normen, die von den Mitgliedsländern des CEN in das nationale Normenwerk zu übernehmen sind. Nachdem die EUROCODES nunmehr schon sehr lange gelten, war es notwendig, eine Überarbeitung dieser Normen und damit auch des EC2 durchzuführen. Diese Überarbeitung findet derzeit im Rahmen des CEN unter Mitwirkung des ASI statt. Dabei werden die wissenschaftlichen Erkenntnisse nach dem Stand der Technik und auch neue Bauverfahren, die die Marktreife erreicht haben, berücksichtigt. Nach dem derzeitigen Zeitplan ist mit einer verpflichtenden Anwendung der überarbeiteten EUROCODES etwa im Jahre 2028 zu rechnen.
 
ÖBV-Richtlinie UHPC
Michael Kleiser, ASFINAG Baumanagement GmbH
Michael Huß, Nguyen Viet Tue, Bernhard Freytag Technische Universität Graz, Österreich
Es ist längst bekannt, dass ultrahochfester Beton (UHPC) einen Quantensprung in der Werkstofftechnologie darstellt und ein immenses Potential für materialsparende und dauerhafte Baukonstruktionen aber auch für den Einsatz auf dem Gebiet der Bauwerksverstärkung und -sanierung aufweist. Nach vielen Pilotanwendungen in Österreich ist es nun gelungen, alle gewonnenen Erfahrungen in einer neuen ÖBV-Richtlinie „UHPC“ zu bündeln und für alle Baubeteiligten nachvollziehbar und praxisorientiert darzulegen. Diese Richtlinie bietet die Grundlage, einerseits Planungssicherheit durch gezielte Anwendungsempfehlungen und einer nachvollziehbaren Bemessung zu schaffen und andererseits, die Herstellung durch Empfehlungen zu Rezepturen und zur Verarbeitung sowie durch ein lückenloses Qualitätsmanagement zu erleichtern. Diese neuen Spielregeln sollen dafür sorgen, dass von Seiten der Planung, des Auftraggebers und der Baustoff- bzw. Bauindustrie die UHPC-Bauweise in einem vielfältigen Einsatzspektrum kalkulierbarer und somit gegenüber Anwendungen mit anderen Werkstoffen gesamtheitlich durchsetzungsfähiger wird.
 
Geopolymerbeton – Eigenschaften, Herstellung und Anwendung im Abwasserbereich
Cyrill Grengg,Institut für Angewandte Geowissenschaften, Technische Universität Graz, Österreich
Joachim Juhart, Florian Mittermayr, Ognjen Rudic, Yunus Seyrek,Institut für Materialprüfung und Baustofftechnologie, Technische Universität Graz, Österreich
David Funke-Kaiser, Bernhard Freytag,Labor für Konstruktiven Ingenieurbau, Technische Universität Graz, Österreich
Die enormen globalen Schäden an Kanal- und Klärsystemen aufgrund von biogener Schwefelsäure-Korrosion (BSK) und die damit verursachten Kosten verlangen nach Innovationen in der Baustofftechnologie. Geopolymerbeton besitzt bei geeigneter Rezeptur eine hervorragende chemische Resistenz und Stabilität gegen BSK. Dieser Aufsatz gibt einen Überblick über die wichtigsten mechanischen, chemischen und verarbeitungstechnischen Eigenschaften von Metakaolin – Hüttensand-basierten Geopolymerbeton, die im Rahmen eines grundlagenorientierten Forschungsprojekts gewonnen wurden. Die baupraktische Umsetzbarkeit wird mittels vollmaßstäblichen Herstellungsversuchen untermauert. Aufgrund des in diesem Projekt erfolgreich verifizierten Potentials dieses Baustoffs hinsichtlich einer allseits geforderten nachhaltigen Kreislaufwirtschaft sind die nächsten Entwicklungsschritte in Richtung einer breiten Bauanwendung in Form eines Christian-Doppler-Labors bereits im Gange.
 
Der CUBE - Das erste Gebäude aus Carbonbeton
Dipl.-Wirtsch.-Ing. [FH] Matthias Tietze, M.A., TU Dresden, Institute für Massivbau, Dresden,Deutschland
Dr.-Ing. Michael Frenzel, TU Dresden, Institute für Massivbau, Dresden, Deutschland
Dr.-Ing. Frank Schladitz MBA, TU Dresden, Institute für Massivbau, Dresden, Deutschland
Dr.-Ing. Alexander Kahnt, HTWK Leipzig, Institut für Betonbau, Leipzig, Deutschland
Prof. Manfred Curbach, TU Dresden, Institute of Concrete Structures, Dresden, Deutschland
Im Rahmen des Projekts "C3 - Carbon Concrete Composite" wurde der Verbundwerkstoff aus nichtmetallischer Bewehrung (Carbon- und Glasfaserbewehrung) und Beton in seiner Anwendung für Konstruktionen in nahezu allen Bereichen des Bauwesens erforscht. Das "CUBE"-Gebäude, das C³-Ergebnishaus, ist ein Beispiel für die Ergebnisse dieses Projekts. Es soll das weltweit erste Gebäude sein, dessen Betonteile ausschließlich aus nichtmetallischem, hauptsächlich kohlenstofffaserbewehrtem Beton bestehen. Das Haus wird auf dem Campus der Technischen Universität Dresden errichtet und soll Ende 2022 fertiggestellt werden. Der Hauptzweck des Gebäudes ist zu zeigen, dass die C3-Bauweise so weit fortgeschritten ist, dass die gesamte Prozesskette von Entwurf, Planung, Ausschreibung, Bau und Betrieb durchlaufen werden kann. Zusätzlich bietet das Gebäude ein Versuchsfeld, in der innovative Komponenten in verschiedenen zukünftigen Forschungsprojekten unter realistischen Bedingungen umgesetzt und getestet werden können.
 
Innovative Stützen im Hoch- und Industriebau
Goran Vojvodic, Johannes Glaßner, Nguyen Viet Tue Institut für Betonbau, Technische Universität Graz, Österreich
Durch Materialentwicklung können Stützen mit immer größerer Tragfähigkeit hergestellt und somit die architektonische Gestaltungsmöglichkeit im Hochbau, insbesondere bei den Hochhäusern, verbessert werden. Hierzu zählen Stützen aus ultrahochfestem Beton, Stützen mit hohem Bewehrungsgrad, Stützen mit hochfester Bewehrung und nicht zuletzt die Verbundstützen oder eine Kombination aus verschiedenen Parametern. In diesem Beitrag werden die verschiedenen Stützentypen zusammenfassend beschrieben und ihre wesentlichen Eigenschaften dargestellt. Weiters wird auf die Besonderheiten in der Bemessung und die konstruktive Ausbildung eingegangen.
 
3D-Druck für Betonfertigteile
Martin Staudinger, BSc Geschäftsführer uniQum GmbH, Gessenschwandt 61, 4882 Oberwang, Österreich
Die Firma uniQum GmbH ist auf 3D-Betondruck spezialisiert. Durch den Einsatz der 3D-Technologie können verschiedenste Objekte gedruckt werden. Die Objekte eignen sich sowohl für den Innen- als auch Außenbereich und können z.B. als Möbel, Designobjekte und gestalterische Elemente o.Ä. verwendet werden. Die neue Fertigungsmöglichkeit bietet eine präzise und kostengünstige Herstellung unterschiedlichster Objekte in kurzer Zeit. Durch die laufende Weiterentwicklung und Forschung von uniQum wurde das CPR Konzept entwickelt und umgesetzt, in der als Bewehrung ein Textilfaserroving mitgedruckt werden kann. Neben den bereits seit einigen Jahren am Markt erhältlichen unbewehrten Betonteilen, sowie konventionell bewehrten Stahlbeton-Druckbauteilen sind nun auch Textilbewehrte, schlanke Betonelemente bei uniQum erhältlich. Auch Einfärbungen sind weiterhin im Druckprozess möglich; dafür werden Flüssigpigmente im Mischvorgang dazugegeben, die bereits vorab in der Anlagenprogrammierung berücksichtigt und automatisiert an die Dosieranlage des internen Netzwerks der Anlage verteilt werden.