Ressourcenminimierte Textilbeton-Lärmschutzelemente – Gleiche Leistung bei ⅓ Betonvolumen
Zum Gesundheitsschutz werden die mehr als 240 km bzw. 8,8 Mio. m² bereits in Deutschland errichteten Lärmschutzwände ständig erweitert und erneuert. Lärmschutzwände aus Stahlbeton zeichnen sich gegenüber Aluminium durch ihren hohen Widerstand gegen Umwelt- und Betriebseinflüsse aus, besitzen aber auch ein deutlich höheres Gewicht. In einem öffentlich geförderten Projekt (Förderprogramm ZIM, BMWi) wurde gemeinsam mit dem Fertigteilunternehmen Eudur-Bau GmbH & Co. KG, dem Lehrstuhl Betonbau und dem Lehrstuhl Werkstoffe des Bauwesens der TU Dortmund eine neue Tragkonstruktion aus Textilbeton entworfen, hergestellt und umfangreich untersucht. Mit dem Einsatz nichtmetallischer Bewehrungsstrukturen ist eine Reduktion der Betondeckung auf ein für den Verbund erforderliches Minimum möglich. Die Kombination von Textilien aus Carbonfasern und GFK-Stäben in einem hinsichtlich des Designs und Herstellungsaufwandes optimierten Querschnitt, ermöglicht eine Verringerung des Betonvolumens um zwei Drittel. Nach kleinformatigen Biegeversuchen zur Anpassung der Material- und Querschnittseigenschaften erfolgte die Untersuchung der Bauteilbemessung anhand großformatiger Bauteilversuche mit 5 m Länge. Die neuartigen Lärmschutzwandelemente erfüllen sämtliche Anforderungen hinsichtlich Gebrauchstauglichkeit und Tragfähigkeit. Sie sind wirtschaftlich im Fertigteilwerk herstellbar. Das deutlich geringere Bauteilgesamtvolumen bedingt eine Reduzierung der Zementmenge auf die Hälfte, womit bezogen auf die Zementherstellung der Ausstoß von CO2-Emissionen auf unter 60 % gesenkt werden kann. Der verringerte Transportaufwand für die Ausgangsmaterialien und fertigen Lärmschutzwände reduziert ebenfalls die Emissionen, trägt aber auch zur Wirtschaftlichkeit bei.
Mitautor / co-author:
Markus Beßling, Msc.; TU Dortmund