Ja, Bewehrungen aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen weisen sogar eine höhere Zugfestigkeit auf und sind damit Stahl in puncto Kraftaufnahme überlegen. Ein großer Vorteil ist, dass Carbonbewehrungen nicht korrodieren und somit die Betondeckung deutlich reduziert werden kann.

Carbonbewehrung kann als korrosionsfreies Pendant zur Stahlbewehrung eingesetzt werden. Es bestehen hinsichtlich der Anwendung keine Einschränkungen.
Wenn besondere Anforderungen, wie Magnetismusfreiheit, keine Wärmeleitfähigkeit oder keine elektrische Leitfähigkeit, den Einsatz einer Bewehrung mit diesen Eigenschaften erfordern, ist die Glasfaserbewehrung die beste Wahl. Zudem korrodiert die Glasfaserbewehrung nicht.

Faserverstärkte Kunststoffe weisen gegenüber Metallen einige Vorteile auf. Insbesondere Verstärkungen aus Faserverbundwerkstoffen überzeugen aufgrund ihrer Materialparameter in folgenden Punkten.

• bis zu mehrfach höhere charakteristische Zugfestigkeit bei Carbonbewehrungen
• nicht korrosiv
• geringes Gewicht
• sehr hohe Alkalibeständigkeit
• unempfindlich gegenüber einer Vielzahl aggressiver Medien
• lange Lebensdauer
• elektrisch leitfähig (spezielle Produktvarianten der Carbonverstärkung)
• leicht durchbohrbar (nur Glasfaserverstärkung)
• elektrisch nicht leitend (nur Glasfaserverstärkung)
• nicht magnetisierbar (nur Glasfaserverstärkung)
• wärmedämmend (nur Glasfaserverstärkung)

Diese Eigenschaften eröffnen wesentliche Vorteile:

• ressourcenschonend durch die Möglichkeit dünner zu bauen und damit Zement, Wasser und Zuschlagstoffe einzusparen und schließlich
• Reduzierung des CO ₂ -Ausstoßes durch Material- und Energieeinsparung (zB geringere Transportkosten für Fertigteile)

Einfach ausgedrückt: Ja! In Verbindung mit der Verwendung von Faserverbundbewehrung ist es möglich, die erforderliche Betondeckung auf ein Minimum zu reduzieren. Faserverstärkte Kunststoffbewehrung (FVK) korrodiert nicht. Aus Gründen der Dauerhaftigkeit ist daher keine Betondeckung erforderlich. Lediglich der Verbund zwischen der Bewehrung und dem Beton muss sichergestellt werden.
Beispielsweise kann die Vorsatzschale einer Sandwichfassade um die Hälfte ihrer Dicke reduziert werden, was eine Gewichtseinsparung von ca. 50 % bedeutet.

Durch den Einsatz von Carbonbeton (oder kurz Carbonbeton) lassen sich dünnere, filigranere Bauteile und Baukonstruktionen wie Fassadenplatten und -schalen realisieren, da die Betondeckung im Gegensatz zu Stahlbeton auf das zur Kraftübertragung notwendige Minimum reduziert werden kann. Stahl benötigt Beton als Korrosionsschutz – faserverstärkte Kunststoffe brauchen keinen Schutz, da sie nicht rosten! Darüber hinaus lassen sich durch den Einsatz von textilen Geweben als Bewehrung nahezu beliebige Formen als Betonbauteile herstellen. Verdrehte Bauteile, expressionistische Fassaden oder ganz schlichte Betonmöbel sind nur einige Beispiele.

Egal ob Glasfaser- oder Carbonfaserbewehrung im Beton vorhanden ist, eines haben alle Faserverbundwerkstoffe gemeinsam – sie haben gegenüber Betonstahl einen entscheidenden Vorteil: Sie korrodieren nicht! Und mit dieser positiven Eigenschaft lassen sich beim Bauen mit Carbonbeton viele Vorteile gegenüber der konventionellen Bauweise mit Stahlbeton generieren. Heute sind Faserverbundwerkstoffe im Bauwesen noch nicht so verbreitet wie Betonstahl. Das Thema gewinnt jedoch an Dynamik und sie werden daher in Zukunft immer häufiger zum Einsatz kommen, zumal auch die gesetzlichen Grundlagen für den Einsatz des Materials und die Bemessung der Bauteile geschaffen werden.

Carbonbeton (kurz: Carbonbeton) kann grundsätzlich in jedem Bauteil bzw. jeder Baukonstruktion Anwendung finden. Allerdings konzentrieren sich die Einsatzgebiete von Carbonbewehrungen heute eher auf solche im Außenbereich oder im direkten Kontakt mit aggressiven Medien. Beispiele hierfür sind Wasserbauwerke, maritime Bauwerke, Kläranlagen, Agrarbauwerke, Betonfassaden (insbesondere vorgehängte hinterlüftete Fassadenplatten, Sandwichwände), Brücken (insbesondere Brückenkappen und Brückenfahrbahnplatten), Parkdecks, Tankstellenflächen sowie Flächen, die besondere Anforderungen an das Rissverhalten des Betons stellen. Auch bei besonderen Anforderungen an das Bauteil kann eine Glasfaserbewehrung zum Einsatz kommen. Die besonderen Materialeigenschaften der Glasfaserbewehrung, wie wärmedämmend, nicht magnetisch und nicht elektrisch leitend, machen den Einsatz in Bereichen von Hochspannungsanlagen und elektromagnetischen Feldern wirtschaftlich, bei denen der Einsatz von Stahl als Bewehrung ausgeschlossen werden muss.

Ja, grundsätzlich ist eine Kombination aus Stahl- und Carbonfaserbewehrung möglich, sofern nationale Vorschriften dies nicht ausschließen. Allerdings muss darauf geachtet werden, dass es zu keinem Kontakt zwischen Stahl und Carbonfasern kommt.
Um sogenannte „galvanische Korrosion“ zu vermeiden, ist es notwendig, dass die Carbonfaserbewehrung isoliert wird, z.B. mit einem Abstandhalter aus Kunststoff. Bitte beachten Sie, dass der Isolationsbereich den Verbund zwischen der Bewehrung und dem Beton nicht negativ beeinflusst.
Gleiches gilt für Bewehrungen aus Glasfaserverbundwerkstoffen, allerdings sind hier keine Maßnahmen zur Vermeidung der galvanischen Korrosion erforderlich.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, Leichtbauweise mit Beton zu realisieren. In Verbindung mit Faserverbundbewehrung besteht die erste Möglichkeit jedoch darin, die für den Betonstahl erforderliche Betondeckung auf ein Minimum zu reduzieren. Die Faserverbundbewehrung korrodiert nicht und benötigt daher keine Betondeckung, die den Normen für Stahlbetonbauteile entspricht. Das Einzige, was sichergestellt werden muss, ist eine Deckung, die den Verbund gewährleistet.
So kann beispielsweise die Dicke einer Schale um die Hälfte reduziert werden. Neben dem geringeren Bauteilgewicht im Vergleich zu Stahlbeton ist auch die filigrane Optik ein wesentlicher Aspekt.
Eine zweite Möglichkeit besteht darin, die Leistungsfähigkeit der Carbonbewehrung, die über eine um ein Vielfaches höhere Zugfestigkeit verfügt, auszunutzen, um dünnere Konstruktionselemente zu konstruieren.

Generell sind nur epoxidharzimprägnierte Faserverbundbewehrungen in der Lage, die Rissbreiten in Betonbauteilen signifikant zu reduzieren. Aufgrund ihrer hohen Steifigkeit sind Carbonbewehrungen mit Epoxidimprägnierung für diese technischen Anforderungen das effizienteste Material.
Ein spezielles Gitter zur effektiven Minimierung von Rissbreiten heißt solidian ANTICRACK. Es handelt sich dabei um eine solidian GRID Carbonbewehrung mit speziell geschliffener Oberfläche.

Betoninstandsetzungen können grundsätzlich mit Bewehrungen aus faserverstärktem Kunststoff als Ersatz für Betonstahl durchgeführt werden. Bitte beachten Sie die entsprechenden nationalen Normen zur Durchführung einer fachgerechten Betoninstandsetzung.

Vereinfacht ausgedrückt müssen alle vorhandenen Abplatzungen im Beton entfernt und der Untergrund mit geeigneten Materialien vorbereitet werden. Anschließend wird die Faserverbundbewehrung mit Normalbeton oder kunststoffmodifiziertem Beton/Mörtel eingebaut.
Die Konstruktion der FRP-Verstärkung kann auf der Wiederherstellung der ursprünglichen (oder erforderlichen) Festigkeit der Strukturelemente basieren. Dies kann durch Messen des verbleibenden Querschnittsbereichs der Stahlstäbe nach der Reinigung zum Entfernen von Rost- oder Korrosionsrückständen erfolgen. Wenn das Bauteil einen hohen Chloridgehalt aufweist, kann ein Korrosionsschutzsystem erforderlich sein, um die vorhandenen Stahlstäbe zu schützen und eine weitere Verschlechterung zu verhindern. Dies sollte vor dem Einbau der FRP-Verstärkung erfolgen.

Ja, wenn die bestehenden Bauteile durch Wassereintritt, Chlorideintritt oder Ähnliches beschädigt wurden (Korrosion von Stahlstäben und Abplatzen von Beton), kann FRP verwendet werden, um die Funktionsfähigkeit der beschädigten Bauteile wiederherzustellen. Vor dem Aufbringen des FRP müssen jedoch entsprechende Betonreparaturmaßnahmen durchgeführt werden.

Alle vorhandenen Risse und Abplatzungen im Beton müssen entfernt und der Untergrund mit geeigneten Betonreparaturmaterialien repariert werden. Anschließend wird die Oberfläche vorbereitet und die FRP-Bewehrung kann eingebaut werden. Die Konstruktion der FRP-Bewehrung kann auf der Wiederherstellung der ursprünglichen (oder erforderlichen) Festigkeit der Strukturkomponenten basieren. Dies kann durch Messen des verbleibenden Querschnittsbereichs der Stahlstäbe nach der Reinigung zum Entfernen von Rost oder Korrosionsnebenprodukten erfolgen. Wenn das Bauteil einen hohen Chloridgehalt aufweist, kann ein Korrosionsschutzsystem erforderlich sein, um die vorhandenen Stahlstäbe zu schützen und eine weitere Verschlechterung zu verhindern. Dies sollte vor der FRP-Bewehrung erfolgen.

Ist die Bauteiloberfläche vollständig mit FVK bedeckt, kann kein Wasser (und auch kein Sauerstoff) eindringen.

Für Betonarbeitsplatten in Küchen, die beim Einbau alle 60 cm verlegt werden und eine Plattenstärke von 3-4 cm aufweisen, reicht eine Glasfaserbewehrung aus. Hier empfiehlt sich ein feinmaschiges Bewehrungsgitter aus Glasfaserverbundwerkstoff, z. B. solidian GRID. Für höhere Transportlasten oder Nischen empfiehlt sich eine kleinmaschige Carbonbewehrung, z. B. solidian GRID. Für längere, freitragende Bauteile, wie Tischplatten oder Sitzbänke, empfiehlt sich eine solidian GRID Carbonbewehrung. Für eine Sitzbank mit 2 m Länge und 3 cm Plattenstärke kommt z. B. ein solidian GRID Q95-CCE-38 zum Einsatz. Dieses empfiehlt sich auch für Tischplatten.
Soll der Beton im Laminierverfahren eingebracht werden, kann auch eine feinmaschige Bewehrungsmatte verwendet werden. Generell gilt: Je feiner die Bewehrung, desto besser die Formbarkeit und Drapierbarkeit.
Für tragende Betonteile empfiehlt solidian Betone der Güte C50/60 oder höher. Die Körnung richtet sich nach der Bauteildicke. Beton bedeutet eine Mindestkörnung von 8 mm, für Bauteile unter 3 cm Dicke ist ein Feinbeton (Mörtel) empfehlenswert.

FRP-Verstärkung ist eine Abkürzung für faserverstärkte Polymerverstärkung. FRP-Verstärkung besteht aus Fasern mit hoher Festigkeit und Steifigkeit, die mit einem geeigneten Harz zu einem Stab oder Gitter kombiniert werden. Die heute am häufigsten verwendete Faser ist Glas, kombiniert mit einem Vinylester, SBR oder Epoxidharz, obwohl für lasttragende Anwendungen immer mehr Kohlenstofffasern mit Epoxidharzen verfügbar sind.

Carbonbeton (oder kurz: Carbonbeton) ist Beton für Bauwerke, der mit Carbonbewehrung (Matten oder Bewehrungsstäben) verstärkt ist. Er ist eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Betonkonstruktionen, die mit Stahl (Matten oder Bewehrungsstäben) verstärkt sind.

Die Hauptunterschiede sind:

1. Das Material: Stahl vs. Carbonverbundstoff als Bewehrung im Beton
2. die Zugfestigkeit der Bewehrung: Carbonbewehrung ist fester als Stahlbewehrung, wodurch das Bauteil dünner gebaut werden kann bzw. höheren Belastungen ausgesetzt werden kann (sofern nicht die Begrenzung von Rissen im Vordergrund steht).

Wenn Sie mit „stärker“ die Kraftübertragung meinen, dann ja, solange es sich um eine Zugkraft handelt.
Carbonbewehrungen sind unter Zugbelastung und bezogen auf die Auslegungslast ca. 3-5 mal leistungsfähiger als herkömmlicher Bewehrungsstahl.

Wenn Sie die Festigkeitseigenschaften unserer Produkte mit denen anderer Hersteller vergleichen, ist es wichtig, dass der Vergleich unter gleichen Randbedingungen erfolgt!

Vergleiche der Zugfestigkeit können nur in Bezug auf Folgendes angestellt werden:
1. dem reinen Faserquerschnitt (Fläche der statisch wirksamen Reinfasern ohne Imprägniermittel bzw. Harzmatrix) oder
2. der Nennquerschnitt. Der Nennquerschnitt beschreibt die zusammengesetzte Querschnittsfläche (Fasern und Imprägniermittel), die als Bezugsgröße zur Ermittlung festigkeits- und steifigkeitsbezogener Bewehrungseigenschaften dient. Dies gilt für Stäbe und Gitter.

In unseren technischen Produktdatenblättern geben wir Festigkeitswerte in Bezug auf die eingesetzten Fasern und/oder auch in Bezug auf den Verbundquerschnitt an.
Darüber hinaus sind unsere Produkte für den Einsatz im Bauwesen bestimmt – daher werden neben den Angaben zu Mittelwerten auch Kennwerte ausgewiesen, die den relevanten Wert für die Kurzzeitzugfestigkeit darstellen. Der Kennwert soll also die Festigkeit des Werkstoffes angeben, die bei 95% aller Bauteile (5%-Quantil) überschritten wird.
Nicht zuletzt müssen auch die langfristigen Auswirkungen auf die Zugfestigkeit der nichtmetallischen Bewehrung berücksichtigt werden. Daher müssen die charakteristischen Kurzzeitzugfestigkeiten je nach Werkstoff um einen Faktor reduziert werden, um den Dauerhaftigkeitseinflüssen Rechnung zu tragen.
Konkrete Werte zu unseren Produkten entnehmen Sie bitte den jeweiligen technischen Produktdatenblättern.

Carbonbeton – oder kurz Carbonbeton – ist aufgrund des Materialverhaltens der Bewehrung langlebiger als herkömmlicher Stahlbeton. Normaler Stahl (mit Ausnahme von hochwertigem Edelstahl) korrodiert, wenn die Betonkonstruktion nicht hochwertig gebaut, beschädigt oder aggressiven Medien (z. B. Streusalz, Salzwasser, Abwasser, Gülle, Treibstoffe etc.) ausgesetzt ist. Korrosion von Stahl bedeutet Schädigung des Stahls (Materialreduzierung im Querschnitt und damit Verlust der aufnehmbaren Zugkraft), des Betons (Abplatzen der Betondeckung) bis hin zum Versagen der gesamten Konstruktion. Die im Carbonbeton eingelegte Bewehrung aus faserverstärkten Kunststoffen kann nicht korrodieren und somit auch keine Schäden durch Rost an der Konstruktion verursachen. Dadurch können Carbonbetonkonstruktionen eine wesentlich längere Lebensdauer (über 100 Jahre) als Stahlbetonkonstruktionen aufweisen.

Nein, Faserverbundwerkstoffe sind grundsätzlich nicht UV-beständig, es sei denn, es werden Additive zugegeben, welche die Polymerstruktur gegen UV-Strahlung stabilisieren.
Unsere Bewehrungen werden in der Regel im Beton eingebaut und stellen keine hohen Anforderungen an die UV-Stabilität. Sie müssen daher bis zum Betonieren vor UV-Strahlung und Feuchtigkeit geschützt werden.

Im Vergleich zu Stahl sind faserverstärkte Kunststoffe grundsätzlich nicht feuerbeständig. Da sie jedoch immer einbetoniert sind, kann auch hier der Feuerwiderstand des Gesamtbauteils erreicht werden. Maßgeblich ist die Dicke der Betondeckung.

Im Allgemeinen sind Kohlenstofffasern elektrisch leitfähig. Die Leitfähigkeit kann verringert oder aufgehoben werden, wenn die Fasern in eine Harzmatrix eingebettet werden, wie dies bei FVK-Verstärkungen der Fall ist. Da sich bei Verwendung nichtmetallischer Verstärkungen Defekte in der Harzmatrix nicht beseitigen lassen, müssen immer geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um die elektrische Leitfähigkeit zu beseitigen. Alternativ können Glasfaserverbundstoffe verwendet werden.

Leitfähige Kohlenstoffgitter werden beispielsweise als Ersatz für Titananoden im Bereich des kathodischen Korrosionsschutzes eingesetzt. Weitere Informationen finden Sie auf unserer Homepage unter solidian eGRID.

Kohlenstofffasern haben einen Durchmesser von etwa 5–8 Mikrometern. Üblicherweise werden 1.000 bis 24.000 Einzelfasern (Filamente) zu einem Bündel (Roving) zusammengefasst, welches auf Spulen aufgewickelt wird. Die Weiterverarbeitung erfolgt beispielsweise auf Webmaschinen oder Kettenwirkmaschinen zu textilen Strukturen.

Kohlenstofffasern sind industriell hergestellte Fasern aus kohlenstoffhaltigen Ausgangsstoffen, die durch Pyrolyse in graphitähnlichen Kohlenstoff umgewandelt werden. Dabei unterscheidet man zwischen isotropen und anisotropen Typen: Isotrope Fasern besitzen nur geringe Festigkeiten und eine geringere technische Bedeutung, während anisotrope Fasern hohe Festigkeiten und Steifigkeiten bei geringer Bruchdehnung aufweisen.

Carbonbeton ist die Zusammensetzung aus Carbonbewehrung und Beton – ähnlich wie Stahlbeton, bei dem Stahl und Beton zusammenwirken.

Während das Fasermaterial aus Carbon-, Glas- oder Basaltfasern besteht, besteht das Imprägniermaterial wiederum aus einem Harz. Dabei verwendet solidian bevorzugt Epoxidharz (EP), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) oder Acrylat-Dispersionen (AC oder Y).

In den meisten Ländern der Welt ist für den Einbau von Bauprodukten gemäß den nationalen Bauvorschriften eine bauaufsichtliche Genehmigung erforderlich.
Derzeit liegen uns allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen nationaler bzw. europäischer Art für folgende Produkte vor:

• solidian GRID Carbon-Bewehrungsmatten zur Bewehrung von Betonbauteilen: abZ/aBG Z-1.6-308 (Deutschland)
• CRM-Bewehrungssystem solidian ANTISEISMIC zur strukturellen Verstärkung von Beton- und Mauerwerkskonstruktionen: ETA 23/0383 (Europa)

Für weitere Produkte liegen bereits Anträge vor bzw. befinden sich im Zulassungsverfahren:

• Carbonbewehrungsgitter solidian GRID zur Bewehrung von Betonbauteilen: ETA (Europa)
• Carbonbewehrungsmatte solidian ANTICRACK zur Bewehrung von Betonbauteilen: abZ/aBG (Deutschland)
• Glasfaserbewehrungsstäbe zur Verstärkung von Betonbauteilen: abZ/aBZ (Deutschland)
• Beton-Sandwichwandsystem Solidian SANDWICHWANDSYSTEM: abZ/aBZ (Deutschland)
• Estrichbewehrung solidian PRIMAFLOOR: ETA (Europa)

Bereits erteilte Genehmigungen

• Solidian-Sandwichwand: abZ Z-71.3-39,
• solidian Fassadenplatte: abZ Z-71.3-41 und
• solidian Kleinbauten, Raumzellen (Fertiggarage): abZ/aBG Z-71.3-40

sind abgelaufen und somit nicht mehr gültig.

Aufgrund der Neuartigkeit des Werkstoffes gibt es derzeit nur wenige gültige nationale Normen für die Auslegung der Bauteile, beispielsweise in den USA, Kanada, Italien und Japan.
Für Deutschland gibt es aktuell eine Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb) „Betonbauteile mit nichtmetallischer Bewehrung“ zur Bemessung von Bewehrungen aus Carbon- und Glasfaserverbundkunststoffen.
Sollten in Ihrem Land keine Normen für die Auslegung unserer Produkte herangezogen werden können, kann eine Berechnung anhand der bestehenden Grundlagen erfolgen. Externe Forschungsinstitute haben diese Grundlagen intensiv und detailliert untersucht und bestätigt.
Eine ähnliche Situation ergibt sich bei der Verwendung unserer Bauprodukte – für die Verwendung von Faserverbundwerkstoffen als Bewehrung gibt es nur wenige gültige nationale Produktnormen. Existieren keine Produktnormen, müssen diese durch nationale Vorschriften geregelt werden. In Deutschland wird die Verwendung des Produktes beispielsweise durch allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen (abZ) geregelt. Eine vergleichbare europäische Regelung sieht dann eine Europäische Technische Bewertung (ETA) vor.

Mit einem internen Tool führen wir für Kundenanfragen eine statische Berechnung auf Basis der DAfStb-Richtlinien „Betonbauteile mit nichtmetallischer Bewehrung“ durch.
Sie haben Interesse an diesem Tool? Dann nehmen Sie Kontakt mit uns auf!

Unsere Bauingenieure beantworten Ihnen sicher viele Ihrer Fragen zu Dimensionierung und Berechnung. Wir stehen in Kontakt mit hervorragenden Statikbüros und unterstützen Sie gerne bei der Suche nach dem richtigen Partner.

Bei allen Produkten mit einer nationalen oder europäischen technischen Zulassung führen wir Eigen- und Fremdüberwachungsprüfungen am Produkt durch. Insbesondere die Fremdüberwachung dient einer unabhängigen Beurteilung unserer Produkte und stellt die gebotene Leistung und Qualität sicher.
Bei Produkten ohne bauaufsichtliche Zulassung werden standardmäßig Sicht- und Zugprüfungen durchgeführt. Sollten Sie bei diesen Produkten zusätzliche Prüfungen benötigen, nehmen Sie bitte vor der Bestellung Kontakt mit uns auf. Wir beraten Sie gerne.

Da faserverstärkte Verbundwerkstoffe wie Carbonbewehrung im direkten Vergleich zu Stahlbewehrung teurer sind, entstehen bei der Errichtung von Betonkonstruktionen zwar höhere Anschaffungskosten (Investitionskosten), diese amortisieren sich jedoch über die Nutzungsdauer eines Betonbauwerks bzw. Bauwerks. Reparaturkosten werden minimiert – darüber hinaus ergeben sich auch Bausituationen, die zu einem Gewinn an nutzbarer Gebäudefläche führen, die gewinnbringend vermietet oder verkauft werden kann.

Da die von uns verwendeten Fasern (Carbon- und Glasfasern) sowie die von uns hergestellten Faserverbundstoffe, wie beispielsweise unsere Solidian Verstärkungen, nach dem Aushärten des Harzes (insbesondere des Epoxidharzes) nicht gesundheitsschädlich sind, können Solidian Verstärkungsprodukte bedenkenlos eingesetzt werden.
Achten Sie wie bei allen Arbeiten mit Materialien und Werkzeugen auf geeignete Arbeitskleidung und beachten Sie entsprechende Schutzmaßnahmen.

Im Fokus der Arbeiten in der Projektgruppe „Umweltverträglichkeit“ des C³ standen Charakterisierungsuntersuchungen an Transportbeton, Zement/Bindemittel, Füllstoffen und Carbonfasern sowie Auslaugversuche nach dem europäischen Langzeitauslaugversuch DSLT (DIN CEN/TS 16637-2:2014) an unbewehrten und bewehrten Feinbetonproben.

Die Auslaugversuche der getesteten Carbonfasern haben gezeigt, dass diese praktisch keine polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe in das Auslaugwasser abgeben. Des Weiteren konnte festgestellt werden, dass sich das Auslaugverhalten der unbewehrten und bewehrten Feinbetone für die einzelnen Parameter nicht signifikant unterscheidet. Die bisher vorliegenden Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Werkstoff Carbonbeton als umweltverträglich eingestuft werden kann und somit keine weiteren Umweltprüfungen erforderlich sind.

Seit 2019 untersucht solidian die Lebenszyklusanalyse der eigenen Produkte und der daraus gefertigten Kundenbauteile, um die Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit zu ermitteln. Teil dieser Arbeit ist die Ermittlung der notwendigen Material- und Prozessdaten von z. B. Produktionsprozessen, Logistikprozessen und von Rohstoffen, die von externen Partnern wie Lieferanten bezogen werden.
Da solidian selbst keine Ökobilanzen für Bauteile erstellt, können wir dennoch mit Materialkennwerten einen Beitrag leisten. Für die ersten Produkte haben wir eine Umwelt-Produktdeklaration (EPD) erstellen lassen, um den ökologischen Fußabdruck unserer Produkte transparent darstellen zu können.

Beim GWP pro kg schneiden faserverstärkte Kunststoffe wie unsere Carbonbewehrung sicherlich schlechter ab als herkömmlicher Betonstahl. Doch ein einfacher Vergleich der Materialparameter reicht nicht aus! Ein direkter Materialvergleich ist nur die halbe Wahrheit, denn es muss die gesamte Lebensdauer des daraus hergestellten Betonbauteils berücksichtigt werden.
Betonstahl weist in der Regel ein geringeres _CO2- Äquivalent auf als nichtmetallische Bewehrung. Allerdings ist das Verhältnis abhängig vom Fasermaterial (Kohlenstoff oder Glas), der Art der Bewehrung (Maschen- oder Betonstahl) und der Art des Betonstahls (regionaler Energiemix der Produktion, regionale Recyclingquote). Dies ist einer der Gründe, warum man nicht nur das reine _CO2- Äquivalent der Bewehrung betrachten sollte, sondern den gesamten Lebenszyklus eines Bauteils oder Bauwerks bewerten sollte.
Der Einsatz nichtmetallischer Bewehrungen trägt dazu bei, massive metallische Bewehrungen, Beton und damit Bauteilgewicht und Materialeinsatz zu reduzieren. Zudem verlängert er die Lebensdauer von Betonbauteilen, denn wo nichts korrodiert, kann auch nichts zerstört werden und muss nichts repariert werden. All dies – und weitere Aspekte – führt zu einer Reduzierung des _CO2- Fußabdrucks des gesamten Betonbauteils bzw. -bauwerks. Dies führt in den meisten Fällen zu einem positiven Ergebnis der Ökobilanz für nichtmetallische Bewehrungen, unabhängig von regionalen Aspekten.

Die Bewertung des CO2-Fußabdrucks (Global Warming Potential = GWP) oder anderer Vergleiche zur Bewertung der Nachhaltigkeit eines Produkts sollte in Form einer Lebenszyklusanalyse (LCA) des Endprodukts über seinen gesamten Lebenszyklus erfolgen. Diese umfasst alle Rohstoffe und Energie, die zur Herstellung des Teils verwendet werden, die gesamte Lebensdauer des Teils, einschließlich Wartung und anderer Maßnahmen, die erforderlich sind, um das Teil einsatzfähig zu halten, die Demontagephase und das Recycling. Solidian analysiert solche Lebenszyklen mit Partnern. Unsere Ergebnisse zeigen, dass das Potenzial zur Reduzierung von Rohstoffen (bis zu 50 %) und GWP (bis zu 30 %) je nach verstärktem Teil variiert. Die Hauptvorteile nichtmetallischer Solidian-Bewehrungen sind die Reduzierung der Betondicke des Bauteils und die daraus resultierende Verwendung von weniger Beton und Zement, einem Material, das einen hohen CO2-Fußabdruck aufweist. Darüber hinaus kann durch den Einsatz nichtmetallischer Solidian-Bewehrungen die Notwendigkeit von Oberflächenbeschichtungen der Betonteile vermieden werden, da eine viel feinere Rissverteilung erreicht werden kann als bei Verwendung von Stahlbewehrungen. Bei einem Projekt für eine Fußgängerbrücke konnten beide Vorteile - Reduzierung der Bauteildicke und Wegfall der Oberflächenbeschichtung - genutzt werden, wie die obigen Zahlen zeigen.

Generell ist die Menge an Material- und damit Ressourcenersparnis immer abhängig vom jeweiligen Bauteil bzw. der Gebäudekonstruktion.
Mit solidian Bewehrungen sind Brücken und Fassadenelemente entstanden, bei denen fast 50% Material eingespart werden konnten. Und damit meinen wir vor allem Beton! Dies wiederum reduziert den Einsatz von Zement und unseren natürlichen und knappen Ressourcen wie Wasser und Sand.

Einfach gesagt: Schließen Sie den Materialkreislauf und geben Sie Verschnitt oder Abbruchmaterial an ein Recyclingunternehmen, das auf faserverstärkte Kunststoffe spezialisiert ist! Insbesondere Carbonfasern sind viel zu teuer, um sie einfach wegzuwerfen.

Carbonfaser-Recycling-Material kann beispielsweise in folgenden Anwendungen erneut eingesetzt werden: Als Additive für PVC-/Compound-Anwendungen, als Einsatz von Kurzfasern in Vliestextilien (z. B. für den Fahrzeugbau) oder zur Herstellung neuer Recycling-Garne mit ähnlichen Eigenschaften wie solche aus Neufasern.
Der Recyclingbedarf übersteigt aktuell noch massiv die Recyclingkapazitäten. Dennoch haben wir uns zur Aufgabe gemacht, eine nachhaltige Lösung zu finden. Dies ist uns gelungen, sodass wir Ihnen einen Partner zur Seite stellen können, der Ihr Recyclingmaterial auch neuen Materialkreisläufen zuführt und nicht nur entsorgt.

Ja, die Trennung von Carbonbeton in die Bestandteile Beton und Carbonbewehrung wurde bereits erprobt und problemlos durchgeführt. Dabei wurden bestehende und unabhängig geprüfte Verfahren eingesetzt (siehe C ³ – Carbon Concrete Composites e.V.: https://carbon-concrete.org/carbonbeton/recycling/ ).
Der abgetrennte Beton kann wie normaler Beton recycelt werden. Das entstandene Carbonfaser-Recyclingmaterial kann beispielsweise in folgenden Anwendungen wiederverwendet werden: Als Additive für PVC-/Compound-Anwendungen, als Einsatz von Kurzfasern in Vliestextilien (z. B. für den Fahrzeugbau) oder zur Herstellung neuer Recyclinggarne mit ähnlichen Eigenschaften wie solche aus Neufasern.
Der Recyclingbedarf übersteigt aktuell noch massiv die Recyclingkapazitäten. Dennoch haben wir es uns zur Aufgabe gemacht, eine nachhaltige Lösung zu finden. Dies ist uns gelungen, sodass wir Ihnen einen Partner zur Seite stellen können, der Ihr Recyclingmaterial auch neuen Materialkreisläufen zuführt und nicht nur entsorgt.

Da Bewehrungen aus Faserverbundwerkstoffen leichter und flexibler sind als herkömmlicher Betonstahl, neigen sie beim Transport stärker zum Verbiegen. Insbesondere beim Heben mit einem Kran sind daher geeignete Hebezeuge zu verwenden. Bewehrungsgitter können entweder als einzelne Maschen oder aufgerollt transportiert werden. Gleiches gilt für Bewehrungsstäbe – Stäbe als lose Bündel oder als Spulen (je nach Stabdurchmesser).

Bewehrungen aus Faserverbundwerkstoffen der solidian GmbH dürfen bei Transport, Lagerung, Verarbeitung und Einbau nicht beschädigt werden und keinen höheren Temperaturen als 80°C ausgesetzt werden. Sie müssen trocken und vor Korrosion geschützt gelagert werden. Sie müssen trocken, vor Witterungseinflüssen geschützt und ohne Erdberührung gelagert werden. Bis zum Betonieren sind sie vor UV-Strahlung und Feuchtigkeit zu schützen und müssen frei von haftungsmindernden Verunreinigungen (z.B. Fett, Erde, lose Betonreste) sein.

Aufgrund der Querdruckempfindlichkeit des Verbundwerkstoffes sind mechanische Einwirkungen grundsätzlich zu vermeiden. Beschädigte Faserbündel (Harzabplatzungen, spröde Stellen etc.) sollten nicht eingebaut werden, da die angegebene Tragfähigkeit nicht gewährleistet werden kann.

Die Bewehrung kann von uns bereits im Werk in viele Formen gebracht werden, ein nachträgliches Formen von Kanten, Bügeln etc. auf der Baustelle bzw. im Fertigteilwerk ist jedoch nicht möglich.
Es besteht allerdings die Möglichkeit, Matten und Stäbe mit einem definierten Biegeradius zu verlängern (z. B. in Rundwänden).

Bei GFK-Bewehrungsmatten und Betonstahl kann eine temporäre Verbindung während der Betonage mit handelsüblichen Kabelbindern erfolgen. Metallische Bindemittel sind bei der Verwendung von Carbonbewehrung nicht zu empfehlen bzw. auszuschließen.

Grundsätzlich nicht – es können alle handelsüblichen Abstandhalter aus Kunststoff verwendet werden.
Insbesondere für Sichtbetonflächen empfiehlt solidian seine speziell entwickelten Abstandhalter solidian SPACER für die Mattenbewehrung solidian GRID.

Dies kann ähnlich wie bei Betonstahlbewehrung auftreten – teilweise durch die sogenannte Siebwirkung der Maschen beim Betonieren des Bauteils, teilweise durch Feinanteile im Beton. Dies kann durch eine Änderung der Betonierreihenfolge (lagenweiser Einbau) oder durch eine Änderung der Betonrezeptur (Größtkorngröße und Kalksteinmehl) vermieden werden. Des Weiteren kann dies durch den Einsatz von Abstandhaltern vermieden werden, die einen Mindestabstand zwischen Schalung und Bewehrung gewährleisten. Für eine detaillierte Beratung wenden Sie sich bitte an unser Fachpersonal.

Der Effekt kann beim Betonieren bei zu großer Körnung oder zu feinmaschiger Bewehrung auftreten. Durch das Laminierungsverfahren (mehrlagiger Auftrag) beim Betonieren kann dieser Effekt verhindert werden. Bei mehrlagiger Bewehrung wird eine Maschenweite von mindestens 38 mm und Feinbeton mit einer maximalen Körnung von 8 mm empfohlen.

Unsere Bewehrung ist leichter als herkömmliche Stahlbewehrung. Daher kann es bei manchen selbstverdichtenden Betonen zum Aufschwimmen kommen, was sich jedoch durch eine Anpassung der Betonrezeptur oder durch den Einsatz geeigneter Abstandhalter bzw. Befestigungssysteme vermeiden lässt. Hierzu bieten wir Abstandhalter, Befestigungssysteme oder können Ihnen eine Betonrezeptur empfehlen.

Die Montage von Anbauteilen durch Zusammenbinden (Draht, Kabelbinder etc.) ist jederzeit möglich. Bitte beachten Sie die weiteren Maßnahmen zur Vermeidung von Kontaktkorrosion von CFK-Verstärkungen in Verbindung mit Stahlverstärkungen. Die direkte Montage von Anbauteilen an GFK-Verstärkungen durch Schweißen ist nicht möglich! Die Montage von Anbauteilen durch Schweißen in der Nähe der GFK-Verstärkung sollte nur nach vorheriger Rücksprache mit uns oder dem Ingenieurbüro erfolgen. Generell gilt: übermäßige Wärmeeinwirkung auf die Faserkunststoffverstärkung durch z.B. Schweißen sollte vermieden werden, da diese Einwirkung das Materialgefüge und damit die Belastbarkeit der Verstärkung negativ beeinflussen kann.

Schweißen und Löten von faserverstärkten Kunststoffen ist nicht möglich. Generell gilt: Zu große Wärmeeinwirkung auf den FVK durch z.B. Schweißen sollte vermieden werden, da diese Einwirkung die Materialstruktur und damit die Belastbarkeit der Verstärkung negativ beeinflussen kann.

Grundsätzlich ja, allerdings müssen Sie bei unserer Solidian Gitterbewehrung folgendes beachten:
BETRETEN – Beim Betreten der Bewehrung ist darauf zu achten, dass die Arbeiten ausschließlich von geschultem Personal durchgeführt werden. Hierzu bieten wir Ihnen eine umfassende Unterstützung in Form von Personaleinweisungen und Schulungen vor Ort durch unsere Anwendungstechniker. Das Betreten von Hohlräumen, in denen Bewehrung ausgelegt ist, ist unbedingt zu vermeiden, um Beschädigungen und Brüche des ausgelegten Fasermaterials zu vermeiden.
BEFAHREN – Jegliches Befahren mit Fahrzeugen oder Geräten ist verboten. Dies führt zu einer Beschädigung des Fasermaterials. Die beabsichtigte Leistung der Verstärkung kann somit nicht erreicht werden.

Wichtige Vorabinformation!
Generell sollten alle GFK-Schneidarbeiten staubfrei durchgeführt werden. Bei allen Arbeiten mit Schneidgeräten sind die entsprechenden Schutzmaßnahmen zu beachten, wie das Tragen von schnittfesten Handschuhen, Schutzbrille, ggf. Gehörschutz und Staubmaske. Für unsere Solidian-Produkte und andere Produkte auf Carbonfaserbasis dürfen keine elektrischen Geräte, die Staub erzeugen (z. B. Trennschleifer), verwendet werden.
Für unsere Mattenbewehrung solidian GRID und solidian ANTICRACK, egal ob Glas- oder Carbonfaser, sind Blechscheren (Akku- oder Druckluftbetrieb) optimal geeignet. Auch andere Produkte auf Basis einer flächigen textilen Gitterstruktur lassen sich mit Blechscheren verarbeiten. Unsere Stabbewehrung solidian REBAR oder die Mattenbewehrung solidian REMAT auf Glasfaserbasis lassen sich mit einer einfachen Metallsäge (manuell) kürzen. Unsere Stabbewehrung auf Carbonfaserbasis empfehlen wir mit Druckluftblechscheren zu verarbeiten. Die gleiche Vorgehensweise gilt für alle solidian Produkte mit einer kumulierten Textilstruktur.

Ja, ebenso wie bei metallbewehrten Betonbauteilen können konventionelle Verarbeitungsmethoden eingesetzt werden. Ein gutes Beispiel hierfür ist der Tunnelbau, wo Tunnelbohrmaschinen direkt durch die Soft Eyes bohren können, ohne den Vortrieb zu stoppen. Die Glasfaserbewehrung ermöglicht ein direktes Eintreiben in das Betonbauteil, was mit konventionellem Betonstahl nicht möglich wäre.
Bei allen Methoden müssen die entsprechenden Gesundheits- und Sicherheitsmaßnahmen beachtet werden.

Ja, natürlich. Gemeinsam mit unseren Partnern entwickeln wir unser Produktportfolio ständig weiter. Kommen Sie gerne mit Ihren Ideen auf uns zu.

Ja, das sind wir. Unser Zertifikat finden Sie hier: Zertifikat Kelteks ISO 9001:2015

Ein Verbundwerkstoff ist ein Werkstoff, der aus zwei oder mehreren miteinander verbundenen Werkstoffkomponenten besteht. Ein Verbundwerkstoff weist andere Eigenschaften auf als die einzelnen Werkstoffkomponenten, weshalb Verbundwerkstoffe verwendet werden. Verbundwerkstoffe können nach der Geometrie ihrer Komponenten unterschieden werden. Es gibt folgende Typen:
– Partikelverbundstoffe => mindestens eine Komponente ist partikelförmig, zB Polymerbeton
– Faserverstärkte Verbundwerkstoffe => mindestens eine Komponente ist faserartig, z. B. faserverstärkter Kunststoff
– Laminatverbund => die Bauteile sind Schichten, z.B. Alu-Dibond Platten
– Penetrationsverbundwerkstoffe => eine Komponente hat eine porenartige Struktur, die durch mindestens eine zweite Komponente aufgefüllt ist, z. B. Keramik wie siliziuminfiltriertes Siliziumkarbid
Die einzelnen Komponenten eines Verbundwerkstoffs der verschiedenen Art können aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
Keltkes Produkte sind hauptsächlich in der Gruppe der faserverstärkten Verbundwerkstoffe zu finden, die Glas-, Basalt-, Aramid- oder Kohlenstofffasern als Verstärkung und Polymermatrix verwenden. Die Fasern tragen die Lasten, während die Matrix die Funktion hat, die Lasten auf die Fasern zu übertragen und die Geometrie eines Teils zu fixieren. Diese Verbundwerkstoffe werden als faserverstärkte Kunststoffe (FRP) oder genauer als:

• Glasfaserverstärkte Verbundwerkstoffe (GFK)
• Basaltfaserverstärkte Verbundwerkstoffe (BFRP)
• Aramidfaserverstärkte Verbundwerkstoffe (AFRP)
• Kohlenstofffaserverstärkte Verbundwerkstoffe (CFK)

Ja, das sind wir. Unser Zertifikat finden Sie hier: Kelteks Zertifikat ISO 14001:2015

• Der Hauptvorteil von Verbundwerkstoffen besteht darin, dass man die Eigenschaften eines Materials gezielt gestalten kann, indem man verschiedene Materialkomponenten kombiniert, die ihre besonderen Eigenschaften einbringen. Auf diese Weise können Verbundwerkstoffe gezielt optimiert werden, um beispielsweise ein sehr leichtes Material in Kombination mit sehr hoher Festigkeit zu erzeugen. Diese Kombination ist eines der Ziele bei der Herstellung und Verwendung von faserverstärkten Kunststoffen (FVK). Diese sind leicht und gleichzeitig sehr fest.
• Ein weiteres Beispiel ist die Klasse der Verbundwerkstoffe aus Betonmatrix und faserverstärktem Kunststoff (GFK)-Bewehrung für den Beton. Hier verfolgt das Material das Ziel, die hohe Druckfestigkeit von Beton mit der hohen Zugfestigkeit der GFK-Bewehrung zu kombinieren. Die GFK-Bewehrung bringt zusätzlich ihre hohe Medienbeständigkeit mit sich, die das Rosten von Gebäuden verhindert und die Lebensdauer erhöht.
• Beiden Beispielen ist darüber hinaus gemeinsam, dass die Verstärkungen (Fasern bzw. FKV) gezielt nur in den Bereichen und Richtungen integriert werden können, wo sie benötigt werden. Dadurch lassen sich Gewicht und Festigkeit optimieren und zudem Ressourcen einsparen.

Die Verstärkung in faserverstärkten Kunststoffverbundwerkstoffen muss die Belastungen der jeweiligen Anwendung tragen. Die Kunststoffmatrix (Polymermatrix) muss die Fasern an ihrem Platz halten und die Kräfte in die Fasern der Verstärkung verteilen.

Zur Verstärkung von Beton: Wenn Sie nichtleitende oder wärmeisolierende Eigenschaften benötigen, müssen Sie eindeutig Glasfasern verwenden. Wenn Sie höchste Zugfestigkeiten oder Steifigkeiten bei kleinen Durchmessern benötigen oder wenn Sie Lebensdauern von weit über 100 Jahren anstreben, müssen Sie Kohlenstofffasern verwenden. In allen anderen Fällen können Sie nach dem besten Preis-Leistungs-Verhältnis suchen, das je nach Verstärkungstyp oder kritischem Lastfall Ihrer Anwendung variieren kann. Verbundwerkstoffe im Allgemeinen: Kohlenstofffasern sollten dort verwendet werden, wo Sie sehr hohe Anforderungen an das geringe Gewicht stellen, da Kohlenstofffasern eine höhere Festigkeit, Steifigkeit und ein geringeres Gewicht aufweisen. Glasfasern bieten ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis.

Verbundwerkstoffe werden in nahezu allen Anwendungsbereichen der heutigen Welt eingesetzt, insbesondere dort, wo Leichtbau und Ressourcenschonung im Vordergrund stehen. Beispiele hierfür sind die Bauindustrie, die Automobilindustrie, die Luft- und Raumfahrtindustrie, der Bootsbau, Rohr- und Behälterbau, Sportartikel und Konsumgüter.

Es gibt eine Reihe von Eigenschaften, die das Materialverhalten von Verbundwerkstoffen bestimmen. Die Hauptkategorien sind Leichtgewicht, hohe mechanische Eigenschaften und Medienbeständigkeit.