Forschung

Entwicklung von Hybridbeton-Elementen mit Aerogel-Schaumbetonkern

Status:       Abgeschlossen
Laufzeit:    01.08.2017 – 31.07.2019, verlängert bis 31.03.2020
 

Das Forschungsprojekt fokussiert sich auf der Realisierung einer neuen Betonbauweise. Eine synchrone Optimierung der Ebenen Materialzusammensetzung, Konstruktion und Fertigung gewährleistet die Realisierung eines nachhaltigen Produktes in Anbetracht des gesamten Lebenszyklus. Modulkomponenten, bestehend aus zwei nanooptimierten UHPC-Deckschichten und einem hoch isolierenden, tragfähigen Leichtbetonkern werden durch Einbindung eines neuartigen Hybridbeton-Werkstoffs in einem automatisierten Endlos-Fertigungsprozess als geschosshohe Betonpaneele hergestellt.

Was ist das Neue am Forschungsprojekt?

Als hoch-wärmedämmender Zuschlag wurde Aerogel als Pulver in den schnellhärtenden Leichtbetonkern eingemischt. Mit der Einbindung der Aerogel-Technologie in den Fertigungsprozess können Hybridbeton-Paneele in einem Endlosprozess hergestellt werden, die gleichzeitig alle Anforderungen an Statik, Brandschutz, Dichtigkeit und Wärmedämmung in einem monolithischen Element vereinen. Die homogene Dämmwirkung über den gesamten Bauteilquerschnitt erlaubt die Realisierung neuartiger wärmebrücken-minimierter Anschlüsse. In Einklang dazu entwickelte Konstruktionsprinzipien und Fügetechniken, die zwar modular, aber nicht als monotone Repetition ablesbar sind, ermöglichen die Fügung der vorgefertigten Wand-, Boden- und Decken-Paneele zu geschosshohen Räumen. Durch die Realisierung dieser grundsätzlich sehr effizienten Konstruktionsmethode konnte ein standardisiertes System entwickelt und zur Marktreife geführt werden. Durch die Einbindung digitalisierter Entwurfsprinzipien und deren verlustfreier Überführung in die automatisierte Fertigung werden die Probleme bisheriger Standardisierungsprozesse überwunden.
 

Die Umsetzung auf Basis von durchgängigen digitalen Prozessketten stellt architektonische Qualität langfristig sicher und kommt gleichzeitig dem Wunsch nach einer zunehmenden Individualisierung in einem angemessenen Kostenrahmen nach, denn Wanddicke, Schichtenaufbau, Paneel-Dimensionen, Oberflächen-beschaffenheit und Farbigkeit können projektspezifisch definiert werden. Die Forschungsarbeit (Hybridbeton-Tafelbauweise) bietet das Potential, eine signifikante Verbesserung der Nachhaltigkeit im Bauwesen durch ein automatisiert hergestelltes Produkt zu erreichen.