Die Verstärkung mit Kunststofffasern kann Zeit und Geld sparen und den MKI senken

Konstruktive Kunststofffasern ersetzen Stahl zwar nicht immer, können dies aber in vielen Betonprodukten teilweise oder vollständig tun. Das spart Kosten, Arbeitsaufwand und Material, senkt den MKI-Wert und ermöglicht manchmal schlankere Konstruktionen. Auf der „Beton Event“ möchte Convez, das vor zehn Jahren aus Harold Scholz & Co hervorgegangen ist, diese Vorteile in den Vordergrund rücken. Laut CEO Marc Witbreuk sind Kunststofffasern immer häufiger eine vollwertige Alternative zur Stahlbewehrung – sowohl in Reinform als auch in Hybridform.

“Mit Kunststofffasern macht man Beton nicht fester”, sagt Witbreuk. “Kunststofffasern greifen erst dann ein, wenn der Beton unter Belastung reißt, und halten die Rissflächen zusammen, ähnlich wie ein Reißverschluss.” Das unterscheidet Mikrofasern gegen plastisches Schwinden oder für den Brandschutz von konstruktiven Makrofasern. Bei Makrofasern bestimmen Zugfestigkeit, Elastizitätsmodul und Verankerung im Zementstein gemeinsam die Nachrissfestigkeit.

Rechenaufgabe

Die richtige Faserart und Dosierung ergeben sich aus der Belastung, der Geometrie, dem Untergrund und der Betonqualität. Eine Platte auf einem gut verdichteten Fundament erfordert etwas anderes als eine Befestigung auf setzungsanfälligem Boden; ein Radweg muss zudem Wartungsfahrzeuge tragen können. Und eine Wand ist wiederum anders. Convez liefert hierfür statische Berechnungen auf der Grundlage aktueller Normen. Bei Fertigteilkonstruktionen und stark belasteten Anwendungen liegt die Dosierung in der Regel zwischen 3 und 4 kg/m³. Bei höheren Belastungen bleibt eine Hybridlösung mit herkömmlichem Bewehrungsstahl möglich. “Man kann niemals überall den gesamten Stahl ersetzen”, betont Witbreuk. “Aber bei Kabelkanälen, bestimmten Stützwänden, Decken und vielen Fertigteilplatten ist das oft möglich. Wird die Konstruktion höher oder stärker belastet, kann man Fasern mit Stahl kombinieren oder Fasern beispielsweise mit Basaltbewehrung.” Das Ingenieurbüro ABT kann seiner Aussage nach mit den Fasern von Convez berechnen und hat dies beispielsweise auch für ein Projekt von Tennet getan. “Das ist entscheidend: Eine Behauptung nützt dem Markt wenig, wenn sie nicht von einem Statiker untermauert werden kann.”

Einsparungen bei Kosten, Material und (schwerer) Arbeit

Das Geschäftsmodell von Convez stützt sich auf drei Säulen. Die erste Säule ist die Material- und Kostenreduzierung. Mit den Fasern von Convez wurden unter anderem Kreisverkehre, Bushaltestellen und Radwege gebaut, bei denen die Dicke erheblich reduziert werden konnte und keine Stahlbewehrung erforderlich war. Dadurch konnten Kosten in zweistelliger Prozenthöhe eingespart werden. Zudem benötigt Kunststoff keine Betonüberdeckung zum Schutz vor Korrosion. Dadurch kann eine Hybridkonstruktion manchmal mit einem Netz statt mit zwei auskommen oder eine unbewehrte Platte dünner ausgeführt werden. Die zweite Säule ist der Arbeitsaufwand. Das Zuschneiden, Verflechten und Einlegen von Netzen in Schalungen erfordert Personal, Zeit und körperliche Anstrengung. Makrofasern werden als dosierte Bündel zusammen mit den Zuschlagstoffen in den Mischer gegeben.

Umwelt

Die dritte Säule ist die Umweltleistung. Für die Baufasern liegen EPDs vor, sodass der MKI in eine Projektberechnung einbezogen werden kann. Witbreuk sieht bei der Bewehrung Einsparpotenziale, die je nach Entwurf bis zu etwa 80 Prozent betragen können. “Gerade jetzt, da Zementhersteller ihren CO₂-Fußabdruck verringern, kann der Fokus stärker auf den Anteil der Bewehrung am MKI-Wert gerichtet werden. Und hier gibt es viel zu gewinnen.”

Vorgefertigtes

Ein weiterer Vorteil von Fertigteilbau liegt in der dreidimensionalen Faserverteilung. Ecken und Kanten sind durch und durch bewehrt, wodurch das Risiko von Absplitterungen und Transportschäden sinkt. “Auf der Schalungsseite bleiben die Fasern unsichtbar”, fügt Witbreuk hinzu. “Auf der Einbauschneide erfordert ein Sichtbetonboden jedoch handwerkliches Geschick beim Glätten. Die Fasern lassen sich auch hervorragend in Beton mit Geopolymer als Bindemittel einarbeiten.”

Wissenstransfer

Auf der Beton Event in den Brabanthallen möchte Convez nicht nur eine Faser präsentieren, sondern vor allem den Dialog über Design, Verarbeitung und nachweisbare Leistungsmerkmale führen. Gemeinsam mit Partnern präsentiert das Unternehmen ‘Farbe, Kraft und Charakter’: Pigmente, Konstruktionsfasern und Strukturmatten für Architekturbeton. Witbreuk: “Wir möchten Wissen vermitteln und Kunden dabei helfen, ihre Produkte nachhaltig mit europäischen Produkten zu verschönern. Unsere Aufgabe ist es zudem, sowohl Konstrukteure als auch Hersteller, Bauunternehmer und Auftraggeber dazu anzuregen, darüber nachzudenken, wie sie ihre Konstruktionen bewaffnen können, und so Kunststofffasern als vollwertige Alternative in ihre Überlegungen einzubeziehen.”