Baustoffe Holz, Beton, Kupfer und Ziegel im Kompakt-Über ... / 3.3 Faserbeton: Mischung von Beton und Fasern

Faserbeton ist der Oberbegriff für Betonarten, die mit Fasern wie Glasfasern, Carbonfasern, Textilfasern, Kunststofffasern oder Stahlfasern vermischt werden. Die beigemischten Fasern sind je nach Material für unterschiedliche Einsatzbereiche geeignet.

Carbonbeton ist ein Verbundwerkstoff aus Beton und einer Bewehrung aus Kohlenstofffasern (Carbon). Mit ihm soll der noch vorherrschende Stahlbeton schrittweise ersetzt werden. Die Besonderheit steckt dabei in den Carbonfasern. Bis zu 50.000 dieser feinen Filamente werden zu Langfasern und anschließend zu einem Garn zusammengefasst. Die Garne werden daraufhin in einer Textilmaschine zu einem Gelege verarbeitet und mit einer Beschichtung (Tränkung) versehen. Die hochtragende, nichtrostende Bewehrung aus Carbon lässt eine Lebensdauer erwarten, die weit über den heutigen Konstruktionen aus Stahlbeton liegt und stellt somit eine rohstoffsparende Alternative im Bauwesen dar. Der Materialwechsel von Stahlbeton zu Carbonbeton ermöglicht mit der Carbonbetonbauweise einerseits eine Materialersparnis von bis zu 80 % und reduziert andererseits den Energiebedarf und CO2-Ausstoß um bis zu 50 %. Der Siegeszug des Carbonbetons wird aber durch 2 Faktoren noch gehemmt: Zum einen wird bei der Herstellung Erdöl benötigt. Zum anderen sind die Produktionskosten noch deutlich höher als die von Stahlbeton.

Glasfaserbeton: Als Glasfaserbeton wird Beton ab einem Anteil von 2,5 bis 5 Volumen-Prozent Glasfasern bezeichnet. Abhängig vom Anteil der Fasern wird zwischen Glasfaserbeton und glasfasermodifiziertem Beton unterschieden, bei Letzterem ist der Faseranteil deutlich geringer. Durch den Einsatz von Glasfaser konnte der gesundheitsgefährdende Asbest ersetzt werden. Glasfasern werden teilweise auch als Bewehrung eingesetzt. Dies hat den Vorteil, dass eine Dicke von wenigen Millimetern für eine Mindestbetondeckung ausreicht, da Glasfaser nicht rosten.

Basaltbeton: Basalt ist ein weltweit häufig zu findender Naturstein, bietet gegenüber dem Stahlbeton allein schon aus diesem Grund erhebliche ökologische Vorteile und ist darüber hinaus sogar relativ preisgünstig. Das Material ist druckfest, UV-stabil, temperaturunempfindlich, nicht brennbar und allgemein sehr widerstandsfähig. Im Vergleich zu Stahl haben aus Basalt hergestellte Betonbewehrungen den großen Vorteil, dass sie weder rosten noch elektrisch leiten. Außerdem sind sie leichter, aber trotzdem zugfester, und haben zudem eine geringere Wärmeleitfähigkeit. Verglichen mit Kohlenstofffasern, die unter anderem für Carbonbeton verwendet werden, sind Basaltfasern v. a. günstiger. Zu den Pionieren auf dem noch relativ jungen Markt für Basaltfasern gehört die Deutsche Basalt Faser GmbH. Sie wendet ein Verfahren an, bei dem Basaltbruchgestein bei etwa 1.400 Grad Celsius geschmolzen und durch kleine Düsen zu Endlosfasern geformt wird. Diese Basaltfasern erreichen höhere Zugfestigkeiten als z. B. Glasfasern, die unter anderem als Bestandteil glasfaserverstärkter Kunststoffe eine wichtige Rolle im Bauwesen spielen.

Textilbeton: Es handelt sich hierbei um einen Beton, der eine Einlage aus einer Textilbewehrung aufweist. Dies kann alkaliresistentes Glas, z. B. aus zusammenhängenden Glasfasermatten sein. Dieses Material verbessert die Zugfestigkeit und die Tragfähigkeit von Beton. Stahlbetonteile aus Textilbeton weise eine um bis zu 125 % verbesserte Tragfähigkeit auf, wenn eine zusätzliche Schicht Textilbeton aus Glasfasermatten hinzugefügt wird.