Kategorie: Beton 4.0

Geht es um neue Entwicklungen in der Betonbranche, stehen stets deren Vorteile im Vordergrund. Sogenannter CPC-Beton hat gleich vier davon. Er ist stabil, leicht, nachhaltig und langlebig. Vor allem die letzte der vier Eigenschaften hat es in sich – gerade dann, wenn auch ein Nachteil ins Spiel kommt. «Zwar ist die Herstellung einer CPC-Platte kostenintensiver als diejenige eines klassischen Betonelements, denn die Fasern haben ihren Preis», sagt Christophe Berset, Head of New Solutions bei Holcim Schweiz, der an der Industrialisierung und Vermarktung des Hochleistungswerkstoffs mitgewirkt hat. «Da CPC aber widerstandsfähiger ist als stahlbewehrter Beton, können die Elemente um Jahrzehnte länger genutzt werden. Das ist finanziell interessant.» Eine aussagekräftige Gegenüberstellung der Kosten, zum Beispiel von klassischem Hochbaudecken und CPC-Deckensystemen, ist gemäss Christophe Berset allerdings kaum möglich. «Weil es ein ziemlich neues Produkt ist, gibt es erst wenige Vergleichsmöglichkeiten, und man muss immer das ganze Tragwerksystem betrachten – die Leistung und die Vorteile, die es zusätzlich bietet. Diese sind sehr viel wert.»

Vorgespannte Fasern mit Betonmix

Die Abkürzung CPC bedeutet «Carbon Prestressed Concrete». Dieser wird in der Vorproduktion in Plattenform hergestellt und anschliessend mit CNC-gesteuerten Maschinen in beliebige Formstücke geschnitten. Bei der Produktion spannt man die dünnen Fasern aus Carbon kreuzweise vor und giesst anschliessend den Schalungstisch mit einem Betonmix aus. Es handelt sich also um armierten Beton, aber ohne Stahl, was Gewicht und Ressourcen spart. «Carbon hat hohe Zugfestigkeiten und korrodiert nicht», erklärt Christophe Berset. «Daher können wir damit extrem tragfähige und doch relativ dünne Platten herstellen.»

Die Entwicklung von CPC begann vor über zehn Jahren als Forschungsprojekt der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) in Winterthur und der Silidur AG aus Andelfingen. Unterdessen wurde das Produkt in den Markt eingeführt. Beim Bau von Velo- und Fussgängerbrücken, Treppenstufen, Balkonen, Belägen und Aussenwandbekleidungen kommt der carbonbewehrte Beton immer wieder erfolgreich zur Anwendung. CPC-Platten eignen sich gemäss Christophe Berset hauptsächlich für die Vorproduktion und für flache, tragende Betonteile. Für gerundete Objekte wie Rohre kann CPC nicht verwendet werden, denn die Fasern müssen flach liegen, um ihre volle Kraft entfalten zu können.

Der Weisse Turm von Mulegns fasziniert, obwohl es ihn noch nicht gibt. Das Aussergewöhnliche an ihm ist, dass er per 3D-Druckverfahren hergestellt wird. Mit über 23 Metern ist diese Kulturstätte schon bald eines der höchsten 3D-gedruckten Bauwerke der Welt. Hinter dem Projekt stehen die Nova Fundaziun Origen sowie die ETH Zürich. Die 2005 von Giovanni Netzer gegründete Stiftung aus dem Kanton Graubünden ist Bauherrin und wird künftig die Bespielung des Turmes gewährleisten. Die Architekten Benjamin Dillenburger und Michael Hansmeyer aus der Forschungsgruppe Digitale Bautechnologien der ETH leiten die Planung des Bauwerks sowie Produktion der dünnwandigen, hohlen Bestandteile aus weissem Beton.

«Bei unseren Betonvorfabrikaten ist der spezifische Faktor so hoch, dass wir eigentlich eine Manufaktur mit den Vorteilen einer Industrie sind», sagt Cyrill Kunz, Geschäftsführer der Müller-Steinag Element AG in Rickenbach. Über 200 Anfragen aus der ganzen Schweiz gehen bei der Luzerner Firma pro Woche ein. Ob Treppen oder Fassaden, kein Auftrag gleicht dem anderen. Die Vorfertigung in Beton verbindet die Vorzüge der Industrie – höchste Präzision, genaue Zeitplanung und gleichbleibende Qualität – mit den individuellen Wünschen der anspruchsvollen Kundschaft. Dabei wird jedes Objekt detailgenau geplant und die Statik berechnet.
Natürlich gibt es Serienanfertigungen mit mehreren hundert identischen Elementen, doch dazu kommen hunderte Aufträge mit kleinen Stückzahlen: Bahnbauelemente, Balkone, Fassadenelemente, Garagen, Lärmschutzelemente, Stützen, Tragwerke oder Treppen. Es gibt so gut wie nichts, das nicht werkseitig vorfabriziert werden könnte.