Alexander Kahnt

Forschung 09 thermotex thermotex Raumabschließende Bauelemente aus Textilbeton unter Temperaturbeanspruchung Laufzeit: 10|2012 - 03|2015 Textilbeton – ein Baustoff mit Zukunft. Während Beton im Bauwesen immer noch für die höchsten Rohstoffentnahmemengen und CO2-Emissionen verantwortlich ist, feiert Textilbeton schon seinen stetigen Aufstieg und eine steigende Nachfrage. Durch den Einsatz von mattenartigen Bewehrungsstrukturen (textile Gelege) anstelle von Stahlbeton verspricht Textilbeton, als hochleistungsfähiger Verbundwerkstoff und als zukunftsträchtige Alternative zu Stahlbeton große Material- und Energiemengen im gesamten Wertschöpfungsprozess einzusparen. Für Architekten und Designer eröffnen sich zahlreiche neue Perspektiven, denn nicht nur Formen, Formate, Farben und Oberflächenstrukturen können beliebig variieren und gestalten den Einsatz belastbarer Bauteile durch die vielfältigen Bewehrungsstrukturen äußerst flexibel. Es bieten sich außerdem die Möglichkeiten, zusätzliche Funktionen wie Heizen, Monitoring oder Leuchtelemente bauteilintegriert zu realisieren. Was über das Materialverhalten von Textilbeton im Normaltemperaturbereich bekannt ist, liegt profunden Erkenntnissen aus Wissenschaft und Forschungen zugrunde. Der Einsatz von Textilbeton ohne Berücksichtigung thermischer Belastungen erzielte daher stets zufriedenstellende Resultate. Weniger gut erforscht sind jedoch die Materialeigenschaften von Textilbeton unter semi-thermischer Beanspruchung (60 - 80 °C) und Hochtemperaturbeanspruchung (bis 800 °C). Dieses Forschungsdefizit gilt es zu beseitigen und den vielversprechenden Baustoff mittels wissenschaftlicher Nachweise für die entsprechenden Temperaturbereiche als ein konkurrenzfähiges Produkt am Markt vorzubereiten. thermotex widmet sich diesen Fragen, um für Textilbeton auf diese Weise weitere Anwendungsfelder zu erschließen. Das Forschungsvorhaben untersucht und beschreibt das mechanische und bauphysikalische Verhalten von raumabschließenden Bauteilen aus Textilbeton im semithermischen und Hochtemperaturbereich. Den Untersuchungen und der Analyse werden die Feinbetonmatrix, die textile Bewehrung einschließlich ihrer Beschichtung sowie der Verbund aller Komponenten unterzogen. Auch die Bereitstellung von Materialkenngrößen für die Modellierung und Simulation des Werkstoffs im semi-thermischen Bereich und im Hochtemperaturbereich sowie die Formulierung von bauseitig textilen Bemessungs- und Konstruktionstechniken für Bauelemente aus Textilbeton unter Temperaturbeanspruchung werden im Rahmen des Forschungsvorhabens fokussiert. Diese Untersuchungen erfolgen an zwei exemplarischen Bauelementen einer Gebäudehülle: Fassadenelement mit Vakuumdämmpaneel, Dachelement mit integrierter Dämmschicht. Um die Einführung des Baustoffs in die industrielle Fertigung mit fundierten Ergebnissen zu unterstützen, stellt die Generierung einer Kennwert-Datenbank unter besonderer Berücksichtigung temperaturabhängiger Materialparameter (für die Nutzung in Normung, Zulassung und Planung) einen dritten wesentlichen Schwerpunkt des Forschungsvorhabens dar. Das Forschungsvorhaben thermotex stellt somit eine wesentliche Grundlage für den Nachweis des Potenzials eines hochleistungsfähigen Werkstoffs dar, für den sich branchenübergreifend weitere, tendenzielle Anwendungsfelder und Einsatzmöglichkeiten erschließen lassen.