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17. Jahrgang | Ausgabe 5939 | Nr. 327
Fachbeiträge für Bauingenieure » Forschung
 
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Betonstützen: Neues Verfahren zur Verstärkung mit Carbon

13.11.2017
 

Leipziger Technik-Hochschule ehrt Nachwuchsforscher für bautechnische Problemlösung. Verwendung von carbonfaserverstärktem Kunststoff verspricht Effizienzsteigerung gegenüber herkömmlicher Praxis. Bauaufsichtsbehörde erteilt Zustimmung im Einzelfall

 

Textilbeton: Umfangreiche Förderung zeigt Wirkung

Dr.-Ing. Stefan Käseberg testete für seine Dissertation das Materialverhalten von über 150 carbonverstärkten Probestützen aus Beton. Foto: Johannes Ernst / HTWK Leipzig Dr.-Ing. Stefan Käseberg testete für seine Dissertation das Materialverhalten von über 150 carbonverstärkten Probestützen aus Beton. Foto: Johannes Ernst / HTWK Leipzig

Über die Entwicklung des neuartigen Baustoffs Textilbeton haben wir bereits mehrfach berichtet (siehe Quellen und Verweise). Die breite öffentliche Unterstützung unter anderem des Bundes, welcher das um die Technische Hochschule Dresden angesiedelte Forschungs-Konsortium "Carbon Concrete Composite" - kurz C³ - bis 2020 mit insgesamt 45 Millionen Euro fördert, trug zuletzt erneut Früchte.

Mit seiner Dissertation unter dem Titel "Verstärkung von Stahlbetonstützen mit Kreisquerschnitt durch Umschnürung mit CFK-Werkstoffen" (siehe Quellen und Verweise) ist es dem Nachwuchsforscher Stefan Käseberg von der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) gelungen, ein Berechnungsmodell für den sicheren und effizienten Einsatz eines Verfahrens zur Verstärkung von Betonstützen mittels Carbon vorzulegen.

 

CFK-Schicht wirkt wie ein Korsett

Eine dünne Schicht aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) werde dabei wie ein Korsett um die Stütze aus Stahlbeton gelegt. "Das erhöht mit minimalem Ressourceneinsatz die Tragfähigkeit der Stütze", erklärt der Bauingenieur Käseberg. Die Grundlage seiner Forschungen bildeten über 150 eigens durchgeführte Versuche.

Bis das Verfahren in Form einer offiziellen Richtlinie in die Baupraxis übergeht, wird es noch etwas dauern. Schon heute ist jedoch die baupraktische Anwendung mit einer Zustimmung im Einzelfall möglich, welche bei der jeweils zuständigen Bauaufsichtsbehörde beantragt werden kann.

 

Hohe Nachfrage durch breiten Anwendungsbereich wahrscheinlich

In der Fachwelt wird Käsebergs Forschung bereits mit regem Interesse diskutiert. Tatsächlich dürfte der Bedarf an dem neuen Verfahren groß sein, ist es doch bislang nur mit viel Aufwand und bei ausreichend Platz möglich, bestehende Bauwerke für größere Lasten - etwa durch ein weiteres Stockwerk oder mehr Verkehr - zu verstärken, indem man auf die Stützen eines Gebäudes oder einer Brücke eine zusätzliche Schicht Beton aufträgt.

Nach Einschätzung seines Doktorvaters, Professor Klaus Holschemacher, hat Stefan Käseberg mit seiner Dissertation die ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen zur nachträglichen Verstärkung von Bauwerken aus Stahlbeton mithilfe von Carbon geschaffen und damit für ein "aktuell bestehendes bautechnisches Problem eine hervorragende Lösung gefunden".

 

Nachwuchsforscher: Vom Zimmerer zum ausgezeichneten Wissenschaftler

Stefan Käseberg machte eine Lehre zum Zimmerer, bevor er an der HTWK Leipzig Bauingenieurwesen im Diplom und anschließend im Master studierte. Seit 2008 forscht er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter in verschiedenen Forschungsprojekten am Institut für Betonbau (IfB) der HTWK Leipzig.

Für sein Promotionsvorhaben in Kooperation mit der Technischen Universität Dresden wurde Käseberg mit einem Stipendium des Freistaats Sachsen aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds (ESF) unterstützt. Professor Klaus Holschemacher (HTWK Leipzig) und Professor Manfred Curbach (TU Dresden) betreuten die Arbeit. Seit seiner Promotion im Sommer 2016 leitet Käseberg die Forschungsgruppe Massivbau am IfB.

 

Hochschul-Stiftung zeichnet Dissertation aus

Käsebergs Doktorarbeit erlangte den diesjährigen Dissertationspreis der Stiftung HTWK in Leipzig. Dieser wird seit 2014 jährlich an eine herausragende Dissertation mit maßgeblicher Entstehung an der HTWK Leipzig verliehen.

Die Stiftung HTWK fördert die Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig durch die Beschaffung und Weiterleitung von Mitteln zur Unterstützung und den Ausbau von Lehre und Forschung. Der diesjährige Dissertationspreis wurde von der "Neue ZWL Zahnradwerk Leipzig GmbH" gestiftet.

 
Quellen und Verweise
Textilbeton: Kommt die Revolution im Brückenbau?
Fassadenplatten aus Textilbeton schützen neue Bosporusbrücke
Verstärkung von Stahlbetonstützen mit Kreisquerschnitt durch Umschnürung mit CFK-Werkstoffen (Dissertation)
 
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