Projekt 18612/02

Entwicklung bautechnisch zulassungsfähiger glasfaserverstärkter Bewehrungssysteme (2. Phase)

Projektträger

Schöck Bauteile GmbH
Vimbucher Str. 2
76534 Baden-Baden
Telefon: 07223/967-273

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel des Projektes war die Entwicklung eines praxistauglichen Bewehrungssystems für den Bereich der nicht vorgespannten Bewehrungen in der Bautechnik, das auf glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) basiert. Dieses Bewehrungssystem soll in Bereichen eingesetzt werden, in denen derzeit gerippter Betonstahl, insbesondere nicht rostender Edelstahl, verwendet werden muss.
Mit dem neuen GFK-Bewehrungssystem waren wesentliche Vorteile für die Umwelt angestrebt, insbesondere durch eine extreme Reduzierung der Wärmeleitung (Niedrig-Energie-Bauweise), von Gewicht sowie durch Ressourcenschonung und Verbesserung der Korrosionseigenschaften.
Im Rahmen der 2. Phase sollten Optimierungen des Bewehrungssystems und Herstellungsverfahrens umgesetzt werden sowie der Nachweis zum stationären Einsatz als nicht vorgespannte Bewehrung für Böden, Decken und Balkonanschlüssen erbracht werden. Ferner waren die umweltseitigen Vorteile und ein Erfüllen der Zulassungsvorschriften für diese Anwendungen nachzuweisen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Durchführung des F&E-Projektes wurde in zwei Phasen unterteilt:
- In der 1. Projektphase wurde die Machbarkeit eines im betreffenden Anwendungsbereich zulassungsfähigen GFK-Bewehrungssystems nachgewiesen, insbesondere durch Erfüllung der Prüfkriterien im Dauertest im Labor. Ferner zeigte ein erster Anwendungstest die technische und wirtschaftliche Herstellbarkeit einzelner Elemente in größeren Mengen sowie deren Verarbeitbarkeit am Bau (im temporären Einsatz zur Bewehrung von Grundwasserabsperrwänden beim Tunnelbau).
- Innerhalb der 2. Projektphase wurden weitere Prüfungen zur Vorbereitung der bauaufsichtlichen Zulassung des GFK-Bewehrungssystems durchgeführt und die Zulassung weiter vorangetrieben. Aufwändige Versuchsreihen betrafen den Nachweis der Dauerhaltbarkeit und Chemikalienbeständigkeit. Ferner wurden weitere beispielhafte Anwendungen untersucht, das Herstellungs-verfahren und die Beschichtungstechnik optimiert sowie eine geeignete Prüftechnik entwickelt.


Ergebnisse und Diskussion

Die erfolgreiche Entwicklungsarbeit führte zu einem praxistauglichen GFK-Bewehrungssystem für nicht vorgespannte Bewehrungen. Neben einem neuen Systemaufbau (Materialauswahl, Konstruktion) wurden Verfahren und Werkzeuge zur Herstellung und Verarbeitung auf der Baustelle sowie eine geeignete Prüftechnik und Prüfprogramme entwickelt.
Im Rahmen der umfangreichen Prüfreihen konnten die Dauerhaftigkeit sowie die mechanischen und dynamischen Eigenschaften des Systemaufbaus unter Beweis gestellt werden. Hierdurch wurde die bautechnische Zulassung im Bereich der nicht vorgespannten Bewehrungen vorbereitet. Das laufende Zulassungsverfahren soll bis Mitte 2006 erfolgreich abgeschlossen werden.
Unabhängig von der noch ausstehenden Zulassung wurden bereits mehrere Prüfungen und Gutachten zum Einsatz des Materials auf Basis einer Zustimmung im Einzelfall erfolgreich bestanden und das Material bereits auf diversen Baustellen und unterschiedlichen Anwendungen erfolgreich verarbeitet. Beispiele sind der stationäre Einsatz in Kragplattenanschlüssen (Isokorbâ), beim Bau von Bodenplatten an Mautstationen und Parkhäusern sowie der temporäre Einsatz in Grundwasserabsperrwänden.
Der Nachweis der Serienfertigung und Praxistauglichkeit des entwickelten Systems wurde durch Herstel-lung und Verarbeitung von ca. 120 t GFK-Bewehrungsstäben in 2005 erbracht.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Das entwickelte System wird von Schöck vermarktet. Hierzu wurden bereits zum Ende der Laufzeit das Marketing aufgebaut und 5 Mitarbeiter eingestellt.
Ein Ideenworkshop mit externen Experten ergab mehr als 60 neue Anwendungsmöglichkeiten für GFK-Bewehrungen, von denen 20 Anwendungen auf einer Prioritätenliste herausgearbeitet wurden und nach Projektabschluss verfolgt werden sollen.
Zur Information der Öffentlichkeit wurden innerhalb der Laufzeit mehrere Vorträge auf nationalen und internationalen Veranstaltungen sowie Veröffentlichungen in der Fachpresse und auf Fachmessen vorgenommen. Zu erwähnen ist hierbei, dass Schöck für das entwickelte GFK-Bewehrungssystem ComBARâ 2005 den begehrten materialica design award erhielt.


Fazit

Im Rahmen des geförderten F&E-Projektes ist ein innovatives Bewehrungssystem entstanden, das einen maßgeblichen Beitrag zum Umweltschutz leisten kann, beispielsweise durch eine deutliche Reduzierung der Wärmeverluste an Balkonanschlüssen, Ressourcenschonung und Vermeidung von Korrosion. Entsprechende Vorteile wurden bei den im Projekt untersuchten Anwendungen nachgewiesen.
Eine deutliche Überschreitung der bei Antragstellung geplanten Ziele der Umweltentlastung soll nach Projektabschluss durch eine Erweiterung der Anwendungsfälle und weitere Entwicklungsprojekte erreicht werden.
Da die entwickelten GFK-Bewehrungssysteme außerdem im Vergleich zu derzeitigen Lösungen auch wirtschaftlich sind, ist von einer erfolgreichen Vermarktung auszugehen.