Glasfaserbewehrung für Beton

Wurde früher ausschließlich Stahl als Armierung für die Verstärkung von Bauteilen aus Beton verwendet, gibt es seit einiger Zeit auch weitere Materialien aus anderen Verbundwerkstoffen wie Glasfaser. Glasfaserbewehrung unterscheidet sich im Hinblick auf seine Eigenschaften in vielen Punkten von Stahl und ist dennoch eine praktische Alternative. Genau wie Moniereisen sorgen sie für Trag- und Zugfähigkeit und beugen der Rissbildung vor. Der folgende Artikel gibt Aufschluss, wo die Unterschiede zwischen einer Stahlbewehrung und einer Glasfaserbewehrung fur Beton liegen.

Warum Beton alleine nicht ausreicht

Wer bauen will, braucht häufig Beton. Doch dieser hat seine Tücken. Soll er große Lasten tragen und zugfest sein, müssen Bewehrungen oder Armierungen integriert werden. Diese bringen die Kräfte in den Beton, der alleine zu Rissen oder Absplitterungen neigt. Bei Bewehrungen handelt es sich um Verstärkungen in Form von Streben oder Stäben, Gittern, Matten oder Bügeln.

Grundform ist immer der Stab mit einer gerippten Oberfläche, welche sich im frischen Beton verzahnt und so eine besonders stabile Verbindung schafft. Die Stäbe können zweidimensional zu einem Gitter verbunden werden. Eine Alternative sind Textilbewehrungen aus Kunststoff oder Glasfaserbewehrung fur Beton, die aus einem Stück gefertigt und nicht nachträglich verbunden wurden. Weiterhin gibt es Bewehrungsbügel aus gebogenen Stäben. Werden diese miteinander kombiniert, erhält man einen Bewehrungskorb.

Jede Variante wird in verschiedenen Baubereichen eingesetzt. Stäbe oder auch Dübel werden oft im Straßenbau oder für andere Streifenfundamente verwendet. Körbe sind gängige Abstandshalter zwischen Decke und Wand. Matten oder Gitter sind hingegen ideal für Wand- und Deckenflächen.

Wandel der Baubranche hin zu mehr Nachhaltigkeit

Die Baubranche steht heute vor vielen verschiedenen Herausforderungen. Nicht nur der Fachkräftemangel und gestiegene Materialpreise machen Bauprojekte schwierig. Die Materialien an sich und deren Umweltbilanz rücken immer stärker in den Fokus von Finanziers und Politik. Stahlbewehrungen sind die älteste Variante für die Verstärkung von Betonbauteilen. 1848 erfand der aus Frankreich stammende Bauunternehmer und Gärtner Monier Blumenkübel aus Beton, in welche er ein Drahtgerüst zur Stabilisierung eingelassen hatte. 1867 erhielt er das Patent auf seine Idee und der Siegeszug des Moniereisens nahm seinen Anfang.

Im Laufe der langen Zeit zeigten sich einige Schwachstellen am ansonsten starken Material. Stahl ist zwar äußerst stabil und langlebig, seine Gewinnung und Produktion ist jedoch mit hohem Energieverbrauch und CO₂-Ausstoß verbunden. In den 1990er-Jahren entwickelten Forscher an den Universitäten in Dresden und Aachen eine Alternative zum Moniereisen. Ziel war es, den korrosionsanfälligen Stahl mit korrosionsbeständigen Fasern zu ersetzen. Zuerst wurde eine Art Faserbeton mit kurzen Textilfasern aus Glasfaser oder Carbon darin getestet. Dieser war jedoch nicht so zugfest wie gewünscht, weshalb die deutschen Forscher Endlosfasern (Matten, Gewebe und Gelege) entwickelten, welche die gewünschte Zugfestigkeit aufbrachten. Ihre Produktion war deutlich umweltschonender, da sie weniger Energie verbrauchte und überdies auch günstiger war. Seitdem stieg der Anteil an Textilbewehrungen stetig an.

Moniereisen vs. Textilbewehrung für Beton: die Unterschiede

Stahlbewehrungen bringen Zugfestigkeit in den Beton. Dasselbe machen Glasfaserbewehrungen fur Beton. Dabei bietet die Glasfaserbewehrung eine viermal höhere Zugfestigkeit als Stahl und ist dabei viermal leichter als Stahleisen. Das geringere Gewicht entsteht durch die niedrigere Dichte von Textilbewehrungen. Die Verarbeitung ist deutlich leichter und auch die Transportkosten für große Mengen sind oftmals günstiger als die für Stahlarmierungen.

Stahl ist anfällig für Korrosion sowie Schäden durch Phosphat oder Chlorid. Glasfasern haben keine Probleme mit Feuchtigkeit oder vielen Chemikalien. Dennoch sind sie nach langjähriger Nutzung recycelbar. Die höchste Zugfestigkeit bietet allerdings eine Carbonbewehrung, die noch mal leichter ist als Glasfasern. Ein weiterer Nachteil der Glasfaser ist ihre geringe Wärmeleitfähigkeit, wodurch sich Beton mit Textilbewehrung weniger gut für die thermische Bauteilaktivierung eignet. Im Gegenzug bleibt die Temperatur in Gebäuden oder Räumen dafür relativ konstant, da Wärme weder von innen noch von außen wirksam aufgenommen und transportiert wird.