Forschende an der HTWK Leipzig entwickeln derzeit neuartige Carbonbeton-Bauteile, die mit verschiedenen Wärmesystemen verbunden sind oder auch platzsparende Elektro- und Datentechnik enthalten. Ziel ist es, den Übergang zur Carbonbeton-Bauweise zu beschleunigen.
Carbonbeton kann einen essenziellen Beitrag zum klimagerechten Bauen leisten, denn im Gegensatz zu Stahlbeton spart der neue Baustoff Ressourcen wie Sand und Zement und hat eine deutlich bessere CO2-Bilanz. Darüber hinaus bietet Carbonbeton viele Ansatzpunkte für modernes Bauen. Beispielsweise können Heizungs- und Elektroinstallationen in Wände aus Carbonbeton integriert werden. Wie solche Anwendungen in die Wirtschaft überführt werden können, erproben Forschende der HTWK Leipzig derzeit in zwei neuen Forschungsprojekten.
Multifunktionale Muster-Bauteile als Industriestandard
Im Rahmen des Projekts »Industriestandard Carbonbeton (ISC)« erarbeitet ein Bündnis aus 15 Partnerinnen und Partnern derzeit Muster-Bauteile aus Carbonbeton, die mit verschiedenen Wärmesystemen verbunden sind.
Zum Team gehört auch das an die HTWK Leipzig angegliederte Forschungs- und Transferzentrum (FTZ). Die beteiligten FTZ-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler entwickeln Elemente für integrierte Wand- und Flächenheizungen.
„Damit Wärmesysteme in die Bauteile integriert werden können, müssen verschiedene Voraussetzungen gegeben sein. Die elektrische Nutzung von Carbon ist neu und weder normiert noch standardisiert. Dazu gibt es keine Erfahrungen und dies gilt es nun in unterschiedlichsten Anwendungen zu erforschen“, sagt Tilo Heimbold, Elektrotechnik-Professor an der HTWK Leipzig und wissenschaftlicher Direktor des FTZ.
Außerdem analysieren die FTZ-Forschenden die Energiebilanz und Sicherheit aller im Projekt produzierten Muster-Elemente, entwickeln für die Bauteile standardisierte und automatisierte Fertigungsprozesse, testen im FTZ-eigenen EMV-Zentrum deren elektromagnetische Verträglichkeit und führen die gewonnen Erkenntnisse in einem technischen Regelwerk zusammen.
Ziel des dreijährigen Forschungsprojekts ist die Entwicklung eines Industriestandards für Halbfertigbauteile aus Carbonbeton. Damit soll der Übergang zur Carbonbeton-Bauweise beschleunigt werden.
Bauteile mit integriertem Datenkommunikationsstandard
In einem weiteren Forschungsprojekt integrieren Forscherinnen und Forscher der HTWK Leipzig Elektro- und Datentechnik auf Basis des industriellen Kommunikationsstandards »AS-Interface« in Carbonbeton-Bauteile. Denn Häuser aus Carbonbeton haben sehr schmale Wände – viel Platz für die zahlreichen Installationsleitungen, die sonst darin verbaut werden, bleibt nicht. Leitungen, Kabelkanäle und Schaltkästen sollten deshalb schon in der Bau- und Installationsphase reduziert werden.
„Durch AS-Interface kommunizieren zahlreiche Sensoren und Aktoren über ein und dasselbe Kabel miteinander. Selbst ihren benötigten Strom beziehen sie über dieses Kabel. Das spart Materialien und macht das System ausgesprochen robust und fehlersicher“, erklärt Projektleiter Heimbold.
Die Technologie ist heute weltweit millionenfach im Einsatz und ermöglicht automatisierte Prozesse in Flughäfen, Fabriken und Gebäuden. Heimbold: „AS-Interface wird hauptsächlich in der Industrie verwendet. In unserem Forschungsprojekt wollen wir die Vorzüge der Technologie nun auch für Wohn- und Bürogebäude nutzbar machen.“ Exemplarisch sollen deshalb Fertigteile für ein Büro-Wandelement entstehen.
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