Textilbeton im Härtetest: BAM erforscht Brandschutz für innovative Baustoffe

3-D-Modell eines tragenden Bauelements aus textilbewehrtem Beton, das im Projekt entwickelt und hinsichtlich seines Feuerwiderstands geprüft wird.

Foto: BAM

Textilbeton gilt als vielversprechende Alternative zu herkömmlichem Stahlbeton. Er besteht aus einer feinkörnigen Betonmatrix, die durch textile Bewehrungen aus Carbon-, Glas- oder Basaltfasern verstärkt wird. Anders als Stahlstäbe sind die Gewebe korrosionsfrei und lassen sich flexibel in mehreren Lagen in den Beton einbetten.

Das Ergebnis sind Bauteile, die besonders dünn, leicht und dennoch hochfest sind. Damit eröffnet sich ein großes Potenzial für filigrane Konstruktionen, ressourcenschonendes Bauen und Sanierungen, bei denen eine geringe Materialdicke gefragt ist. Die Bauweise beruht auf einem klaren Prinzip: Während der Beton die Druckkräfte aufnimmt, tragen die Carbonfasern die Zugkräfte. So bleibt das Bauteil stabil und tragfähig, auch bei dynamischen Belastungen durch Wind oder das Gewicht von Personen.

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Grenzen bei hohen Temperaturen

Bislang findet Textilbeton vor allem unter normalen Temperaturbedingungen Anwendung. Für tragende Bauteile in Gebäuden gelten jedoch strenge Brandschutzauflagen. Ob Textilbeton auch diesen Anforderungen gerecht werden kann, war bislang kaum erforscht. Genau an diesem Punkt setzt ein gemeinsames Projekt der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und des Universitätszentrums für Energieeffiziente Gebäude der CTU in Prag (UCEEB) an.

Die Forscherinnen und Forscher wollen herausfinden, wie sich Textilbeton bei hohen Temperaturen verhält und welche Einsatzgrenzen er im Brandfall hat. Ziel ist es, Lösungen zu entwickeln, die seine hervorragenden mechanischen Eigenschaften auch unter Extrembedingungen zuverlässig nutzbar machen.

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Forschungsschwerpunkte des Projekts

Im Mittelpunkt des Projekts stehen drei Aspekte: Die Untersuchung der Materialeigenschaften im Hochtemperaturbereich, die Entwicklung und Erprobung leichter Tragelemente aus Textilbeton sowie die rechnerische Modellierung des Verhaltens im Brandfall. Ergänzend wird die Umweltfreundlichkeit des Baustoffs über den gesamten Lebenszyklus bewertet – ein Schritt, der gerade mit Blick auf nachhaltiges Bauen entscheidend ist.

„Die Herausforderung liegt darin, die hervorragenden mechanischen Eigenschaften von Textilbeton auch unter extremen Temperaturbedingungen zuverlässig nutzbar zu machen”, erklärt Richard Fürst, Leiter des Projekts an der BAM. „Mit unserem Forschungsansatz wollen wir gezielt verstehen, wie sich das Material im Brandfall verhält und daraus konkrete Lösungen für die sichere Anwendung für tragende Bauteile ableiten.“

Kompetenzen beider Partner

Die BAM bringt ihre langjährige Expertise im Bereich Brandschutz und Hochtemperaturverhalten von Baustoffen ein. Die CTU UCEEB wiederum verfügt über fundierte Kenntnisse in der Entwicklung und Bewertung von Textilbeton. Durch die enge Zusammenarbeit sollen wissenschaftliche Grundlagen geschaffen werden, die eine sichere und nachhaltige Nutzung dieses Werkstoffs ermöglichen.

Das Projekt trägt den Namen „FiReC3“ und wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) sowie der Tschechischen Wissenschaftsstiftung (GAČR) gefördert. Damit erhält die Forschung nicht nur eine starke fachliche Basis, sondern auch die nötige Unterstützung, um neue Standards für die Anwendung von Textilbeton im Bauwesen zu entwickeln.

Nachhaltige Oberflächentechnik im Fokus

Wegbereiter für sicheres und nachhaltiges Bauen

Mit dem Projekt werden zentrale Fragen des modernen Bauens adressiert: Wie lassen sich innovative Materialien so einsetzen, dass sie nicht nur effizient und ressourcenschonend, sondern auch sicher im Brandfall sind? Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, Textilbeton langfristig als vollwertigen Baustoff zu etablieren – nicht nur für Sanierungen oder architektonische Sonderlösungen, sondern auch für tragende Strukturen in Gebäuden, die besonderen Brandschutzanforderungen unterliegen.

Damit wird nach Ansicht der Projektpartner deutlich: Der Verbundwerkstoff, der bislang vor allem durch seine Leichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit überzeugt hat, könnte in Zukunft auch in sicherheitsrelevanten Bereichen eine wichtige Rolle spielen.