Kolloquium Zement und Beton: Mit Forschung Grenzen ausloten Innovative Entwicklungen für Architektur und Konstruktion

Wien (OTS) - „Innovative Baustoffe haben das Potenzial, die Grenzen des Möglichen bei komplizierten Konstruktionen zu verschieben. Unsere WissenschaftlerInnen und IngenieurInnen sichern mit ihren Entwicklungen Österreichs führende Rolle im internationalen Umfeld“, beschreibt DI Sebastian Spaun, Geschäftsführer der Vereinigung der Österreichischen Zementindustrie (VÖZ), die Beiträge des 37. Kolloquiums Forschung & Entwicklung für Zement und Beton. Nachhaltiger Straßenbau, ultrahochfester Beton (UHPC) für Bauwerke der Superlative, Potenziale des 3D-Drucks und das Zusammenspiel von Holz und Beton waren Themen, die großes Interesse fanden. Internationale und österreichische Experten aus Wissenschaft und Industrie stellten am 13. November 2017 ihre neuesten Erkenntnisse für die Bauwirtschaft in der Wirtschaftskammer Österreich in Wien vor rund 300 Teilnehmern vor. Das jährliche Kolloquium zählt zu den wichtigsten Veranstaltungen der Baubranche. Keynotespeaker Prof. DI Dr. Hermann Sommer, langjähriger Leiter des Forschungsinstitutes der österreichischen Zementindustrie zu 66 Jahren Branchenforschung: „Die Zementindustrie war immer zukunftsorientiert und hat die Bedeutung der Forschung erkannt und gefördert. Vieles wurde entwickelt, das heute Bestand von Regelwerken und täglicher Praxis sowie Grundlage für Weiterentwicklungen ist.“

Ultrahochfeste Betone: noch schlanker, stärker und ressourceneffizienter

Ultrahochfeste Betone (UHPC) zeichnen sich durch besonders hohe Dichte und Festigkeit aus. Die Beimischung von Stahlfasern erhöht die Duktilität des Betons entscheidend. DI Philipp Preinstorfer vom Institut für Tragkonstruktionen, TU Wien, berichtet über neueste Experimente, die zur Bewehrung korrosionsbeständige Carbonstäbe und Textilfasern einsetzen. Die Vorteile von UHPC führen zu noch schlankeren Betonteilen und erlauben die Umsetzung ganz neuer ästhetischer Möglichkeiten. „Ein wichtiger Nebeneffekt von UHPC ist die hohe Ressourceneffizienz, die nachhaltige Konstruktionen ermöglicht“, meint Dr. Michael Olipitz, Geschäftsführer des Ingenieurbüros SDO ZT GmbH aus Graz. Gleichzeitig arbeiten derzeit ForscherInnen der Smart Minerals GmbH, eines gemeinsamen Forschungsunternehmens der VÖZ und TU Wien, und der Holzforschung Austria (HFA) an Lösungen, wie sich Beton und Holz zu einem leistungsstarken Hybridbauteil verbinden lassen und wo diese Bauteile eingesetzt werden können.

Sichere Strahlenkammer

Beim Bau einer neuen Strahlenkammer für den Forschungsreaktor des Atominstituts der TU Wien wurden Betone mit sehr spezifischen Eigenschaften benötigt. Die Grundanforderung war die Abschirmung von Gamma- als auch Neutronenstrahlung und Kammerelemente mussten flexibel verstellbar sein. „Die Abschirmung der Gammastrahlen konnte durch die hohe Rohdichte des Betons und der Beimischung von Hämatiterz erreicht werden. Das ermöglichte auch eine geringere Wandstärke. Gegen die Neutronenstrahlung wurden Serpentin und Borcabid beigemischt“, schildert DI Gerald Maier von der Smart Minerals GmbH die Optimierung der Rezeptur.

„Grüne“ Spurwege

Feld-, Güter- und Wirtschaftswege bestehen nur aus zwei Fahrspuren, während der Mittelstreifen unbebaut bleibt. Dadurch beeinträchtigen sie das Ökosystem minimal und haben einen hohen Verschleißwiderstand. „Betonspurwege sind für Kommunen wirtschaftlich interessant, da für etwa 30 Jahre keine Erhaltungsmaßnahmen nötig sind“, betont Hofrat DI Dr. Wolfgang Haslehner, Amt der Burgenländischen Landesregierung. „Eine Ökobilanz für Spurwege, die mit Kies, Beton oder Schwarzbelag errichtet wurden, zeigt eindeutig, dass der Betonspurweg, obwohl aufwendiger in der Herstellung, bei der Erhaltung, Ressourcen und, wenn nötig, Entsorgung punktet. Auch die Lebensdauer von über 60 Jahren spricht klar dafür. Schwarzbelag ist um fast die Hälfte teurer als Beton.“ sagt Thomas Kägi von der Carbotech AG, Zürich. Der Öko-Fußabdruck von Güterwegen beinhaltet nicht nur Emissionen, sondern auch die Herstellung und Erhaltung. „Wenn der gesamte Prozess, beginnend beim Verbrauch der Ressourcen, bei der Produktion des Materials, über den Bau bis zu Erhaltungsmaßnahmen, betrachtet wird und nicht nur CO2-Emissionen, dann erschließt sich eine positive Ökobilanz für Beton beim Bau von Verkehrswegen“, resümiert Spaun.

Technologieschub bei 3D-Druck mit Beton

Der 3D-Druck mit Beton, bereits ein Highlight beim letztjährigen Kolloquium, macht weiter große Fortschritte. So können beispielsweise Formen konstruiert werden, die durch keine herkömmlichen Methoden realisierbar sind. „Ein besonderes Potenzial des 3D-Drucks ist die Verwendung in der Freiform-Architektur für Gebäude mit fließenden und biomorphen Formen“, betont Daniel Weger, MSc von der Technischen Universität München. Die Universität Innsbruck und das Unternehmen Baumit haben sich zu einer Forschungskooperation zusammengeschlossen, um die Entwicklung im 3D-Druck zu forcieren. Für eine baldige Markteinführung sind erste größere Objekte im Bereich Landschafts- und Stadtgestaltung in konkreter Planung.

Sicherheit und Nachhaltigkeit

Ein wichtiges Thema war die nachhaltige Verwendung von Ressourcen und damit die umweltfreundliche Produktion von Baustoffen. Mag. Dr. Helga Zeitlhofer von Smart Minerals referierte über die Verwendung von Hüttensand, einem Nebenprodukt in der Metallindustrie, als Substituent für Gesteinskörnung in Betonen. Die Smart Minerals GmbH forscht auch nach Methoden zur besseren Sicherheit von Betonkonstruktionen wie Tunnel und Brücken. „In Zusammenarbeit mit der Asfinag untersuchen wir derzeit die Dauerhaftigkeit von Tunnelanstrichsystemen in ganz Österreich, die nicht nur die Sicherheit von Tunnelbauwerken erhöhen, sondern auch die Instandhaltungs- und Energiekosten reduzieren“, sagt DI Birgit Achleitner.

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