Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und das Universitätszentrum für Energieeffiziente Gebäude der CTU in Prag (UCEEB) untersuchen in einem gemeinsamen Forschungsprojekt das Verhalten von Textilbeton unter Brandeinwirkung. Ziel ist es, die Einsatzmöglichkeiten dieses innovativen Baustoffs zu erweitern und gleichzeitig einen Beitrag zu sicherem und nachhaltigem Bauen zu leisten.
Textilbeton ist ein moderner Verbundwerkstoff, der aus einer feinkörnigen Betonmatrix und einer textilen Bewehrung besteht – meist aus Carbon-, Glas- oder Basaltfasern. Anders als herkömmlicher Stahlbeton, bei dem Stahlstäbe zur Verstärkung eingesetzt werden, nutzt Textilbeton flexible, korrosionsfreie Gewebe, die in mehreren Lagen in den Beton eingebettet werden.
Das Ergebnis sind besonders dünne, leichte und dennoch hochfeste Bauteile, die sich ideal für filigrane Konstruktionen, Sanierungen und ressourcenschonendes Bauen eignen. Die textile Bewehrung sorgt für eine hohe Zugfestigkeit bei gleichzeitig geringer Materialdicke. Wird ein Bauteil durch Lasten wie das Gewicht von Personen oder Wind beansprucht, nimmt der Beton die Druckkräfte und die eingebetteten Carbonfasern die Zugkräfte auf – so bleibt das Bauteil stabil und tragfähig.
Bislang wird Textilbeton vor allem bei normalen Temperaturbedingungen eingesetzt. Für tragende Bauteile in Gebäuden bestehen jedoch häufig besondere Brandschutzanforderungen. Hierzu fehlt es bisher an belastbaren wissenschaftlichen Erkenntnissen. Genau hier setzt das neue Forschungsprojekt an: Die Wissenschaftler*innen wollen herausfinden, wie sich Textilbeton bei hohen Temperaturen verhält und wie er so eingesetzt werden kann, dass er auch unter extremen Bedingungen seine Tragfähigkeit behält.
Im Fokus stehen dabei die Materialeigenschaften im Hochtemperaturbereich und die Entwicklung und Erprobung leichter Tragelemente aus Textilbeton. Außerdem wird die rechnerische Modellierung des Verhaltens im Brandfall sowie die Bewertung der Umweltfreundlichkeit über den gesamten Lebenszyklus des Bauteils miteinbezogen.
„Die Herausforderung liegt darin, die hervorragenden mechanischen Eigenschaften von Textilbeton auch unter extremen Temperaturbedingungen zuverlässig nutzbar zu machen”, erklärt Richard Fürst, Leiter des Projekts an der BAM. „Mit unserem Forschungsansatz wollen wir gezielt verstehen, wie sich das Material im Brandfall verhält und daraus konkrete Lösungen für die sichere Anwendung für tragende Bauteile ableiten.“
Die BAM bringt ihre langjährige Erfahrung im Bereich Brandschutz und Hochtemperaturverhalten von Baustoffen ein. Die CTU UCEEB ist auf die Entwicklung und Bewertung von Textilbeton spezialisiert. Gemeinsam verfolgen die beiden Institutionen das Ziel, neue wissenschaftliche Grundlagen zu schaffen, die den sicheren und nachhaltigen Einsatz von Textilbeton im Bauwesen ermöglichen.
Das Projekt FiReC3 wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und die Tschechische Wissenschaftsstiftung (GAČR) gefördert.
