Entwicklung Betoninstandsetzungssystem aus Textilgelegen mit Basaltfasern und KKS

Zahlreiche Infrastrukturbauwerke aus Stahlbeton wie Brücken, Tunnel, Tiefgaragen und Parkhäuser sind aktuell hohen Instandsetzungskosten ausgesetzt, in Summe werden hierbei alleine in Deutschland jährlich Milliardenbeträge investiert. Wesentliche Schadensursache ist i. d. R. die chloridinduzierte Korrosion infolge Tausalzeintrag. Die Instandsetzung erfolgt häufig durch eine der beiden folgenden Möglichkeiten:

1. Ersatz des chloridgeschädigten Betons durch neuen alkalischen Reprofilierungsbeton
2. Installation eines Kathodischen Korrosionsschutzes

Wenn bei der Bewehrung allerdings bereits ein signifikanter Korrosionsprozess eingesetzt hat, muss der Beton in beiden Fällen durch Bewehrung (bzw. Aufkleben von Lamellen, Einschlitzen von Bewehrung etc.) zusätzlich verstärkt werden. Dies ist sehr kostenintensiv und stellt durch das Freilegen der Bewehrung einen bauzeitlichen Eingriff in die Tragstruktur des Bauwerks dar, was zudem oft aufwendige Unterstützungen erfordert. Neben den hohen Baukosten stellt vor allem auch der bauzeitliche Ausfall der Bauwerke ein entsprechendes Problem dar.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens haben sich die folgenden Partner zu einem Konsortium zusammengeschlossen, um ein optimiertes Instandsetzung- und Ertüchtigungssystem zu entwickeln:

Das Ziel des Projektes ist es, ein innovatives System zu entwickeln, bei dem geschädigte Stahlbetonbauteile ohne großen Eingriff ertüchtigt und zugleich dauerhaft vor Korrosion geschützt werden. Hierzu soll ein für statische und Ermüdungslasten ausgelegtes textiles Basaltgelege entwickelt und in dieses ein Titandraht eingewoben werden, so dass ein Schutzstrom als Kathodischer Korrosionsschutz aufgebracht werden kann. Durch die Kombination mit dem tragfähigen Basaltgelege ist diese KKS-Instandsetzungsmethode (KKS) auch bei Betonbauteilen mit größerem Korrosionsfortschritt einsetzbar, es kann eine Ertüchtigung und ein dauerhafter Korrosionsschutz in einem Arbeitsschritt vorgenommen werden. Da auf aufwendige Maßnahmen wie Abstrahlen des chloridbelasteten Betons bzw. Ersetzen der Bewehrung verzichtet werden kann, lassen sich Betoninstandsetzungen deutlich kostengünstiger und mit geringeren Ausfallzeiten realisieren. Mehrere Betreiber von Infrastrukturbauwerken haben bereits ihr Interesse an der Entwicklung bekundet, die Stadt Kiel wird hierzu ein reales Projekt zur Pilotanwendung zur Verfügung stellen.