Brücken bis Badewannen

Ein neues Gießverfahren und spezielle Zusatzstoffe sollen Beton stabiler und schöner machen – und ihm so ganz neue Einsatzbereiche erschließen.

Lesezeit: 3 Min.
In Pocket speichern
vorlesen Druckansicht Kommentare lesen
Von
  • Gregor Honsel
Inhaltsverzeichnis

Irgendwie sexy“ nennt die Star-Architektin Zaha Hadid den Baustoff Beton. Damit dürfte sie zu einer Minderheit gehören: Das Kies-Zement- Gemisch gilt Schöngeistern als Inbegriff gesichtsloser oder plumper Architektur. Auch aus nüchtern-wirtschaftlicher Sicht ist Beton mitunter außerordentlich unsexy – zum Beispiel, wenn eine teure Sanierung fällig wird, weil der Frost wieder einmal die Oberfläche eines Betonbauwerkes aufgebrochen und die Stahl-Armierung freigelegt hat.

Der Bauingenieur Gregor Zimmermann von der Uni Kassel hat sich aufgemacht, das zu ändern: Im Rahmen seiner Dissertation hat er einen Beton entwickelt, der sowohl aus ästhetischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht tatsächlich sexy sein soll. Noch fehlen die Erfahrungen, aber er könnte zum neuen Standardmaterial werden.

Zimmermanns UHPC (Ultra High Performance Concrete) unterscheidet sich vor allem durch zwei Eigenschaften von herkömmlichem Beton. Erstens besteht er aus sehr feinen, rund 0,1 Millimeter großen Kiespartikeln als Zugabe zum Zement. Gießt man ihn in eine Verschalung aus Glas, hat er anschließend eine so glatte Oberfläche, dass er sogar spiegelt. „Das sieht dann eher aus wie Keramik als aus Beton“, sagt Zimmermann. Zweitens bestehen rund zweieinhalb Prozent seines Volumens aus 0,1 Millimeter dicken und 10 bis 17 Millimeter langen Stahlfasern. Je nachdem, wie der UHPC in die Form gepumpt wird, richten sich diese Fasern in beliebige Richtungen oder parallel aus. Beim Aushärten verbacken sie dann untrennbar mit dem Beton. Dadurch erreicht UHPC eine höhere Zug- und Druckfestigkeit als herkömmlicher Beton. Letztere liegt laut Zimmermann bei 200 statt bei 30 bis 35 Newton pro Quadratmillimeter.

Die Folge: Mit dem neuen Hochleistungsbeton können Bauwerke filigraner gebaut werden, da er dieselbe Kraft bei weniger Volumen aufnehmen kann. Das bedeutet etwa bei Hallen ästhetischere Stützkonstruktionen und bei Häusern mehr Nutzraum durch dünnere Wände. Auch der Bau wird einfacher: Zwar müssen Zugkräfte nach wie vor durch Stahlbänder aufgenommen werden, doch auf die Verstärkung durch einbetonierte Stahldrähte und -matten („schlaffe Bewehrung“) kann weitgehend verzichtet werden – und was nicht da ist, kann auch nicht rosten und den Beton aufsprengen. Zudem dringen wegen der hohen Dichte weniger Schadstoffe in den Beton ein.

Mit diesem Stoff gebaute Hochhäuser oder Autobahnbrücken seien, so Zimmermann, unter Berücksichtigung all dieser Faktoren „auf keinen Fall teurer“ als herkömmlich hergestellte. Für die Herstellung des UHPC seien keine völlig neuen Prozesse nötig, allerdings ein gewisses Know-how. So ist zum Beispiel die Reihenfolge wichtig, in der die Zutaten miteinander vermischt werden. In Kassel wurden bereits drei Fußgängerbrücken mit dem neuen Beton errichtet. Bisher größtes Objekt ist die 140 Meter lange Gärtnerplatzbrücke, die aus extrem dünnen Betonplatten mit reduzierter Bewehrung gebaut wurde. Dank der hohen Oberflächenfestigkeit des UHPC wurden die Bauteile erstmals nicht mechanisch verbunden, sondern verklebt.