Wiederverwendbare flexible GFK-Schalungen zur Herstellung von doppelt gekrümmten Beton-Leichtbauelementen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr.-Ing. Sandra Gelbrich; Professor Dr.-Ing. Lothar Kroll
• Fachliche Zuordnung: Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb ; Leichtbau, Textiltechnik
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 390296555

Für einfach und doppelt gekrümmte Fassadenelemente mit definierter Änderung des Krümmungsradius ist zur kosteneffizienten Herstellung ein flexibles Schalungssystem erforderlich, welches die Wiedernutzbarkeit der Schalung für Elemente mit ähnlichen Krümmungszuständen erlaubt und somit eine material- und ressourceneffiziente Herstellung gestattet. Hierfür werden die bisherigen Erkenntnisse aus dem DFG SPP 1542 zum anisotropiebedingten Materialverhalten mehrschichtiger Glasfaser-Kunststoff-Verbund(GFK)-Schalungen herangezogen, um eine flexible Einstellung von Flächen mit mehreren Krümmungszuständen unter Anpassung des GFK-Laminataufbaus bzgl. definierter Biegesteifigkeiten zu erreichen. Schwerpunkt des Erkenntnistransfers ist einerseits die Entwicklung einer Systemschalung mit gekoppelter Bauteilvermessung (Kamerasystem) zur Nachjustierung für die Herstellung von dünnwandigen Faser- und Textilbetonfertigelementen. Integrale Bestandteile des Projektes sind die Umsetzung einer hohen Sichtbetonqualität, die Erreichung eines exakten Fugenbildes und die definierte Anordnung der Krafteinleitungselemente im Fertigteil. Andererseits ist der Fokus auf die Datenverarbeitung vom entwurfsspezifischen Volumenmodell über ein Linienmodell der GFK-Schalhaut bis zur Übergabe an die steuerbare Unterkonstruktion gerichtet. Die TU Chemnitz, Professur SLK wird hierbei die Dimensionierung der GFK-Schalungshaut sowie die Entwicklung des intelligenten Steuer- und Regelsystems übernehmen. Die Aufgaben zur Konstruktion und Validierung der steuerbaren Unterkonstruktion werden von der TU Chemnitz, Forschungsbereich Leichtbau im Bauwesen LBW durchgeführt. Zudem erfolgt die fertigungstechnische Umsetzung und experimentelle Verifikation inkl. optischer Vermessung und Nachjustierung zum Systemaufbau GFK-Schalung/Beton-Leichtbauelement sowie die Umsetzung eines Prototyps in Form einer flexiblen mehrschichtigen GFK-Schalung mit Herstellung repräsentativer Hüllelemente für Infrastrukturen (Verkehrswegeelemente, Kabelkanäle, etc.) durch die Industriepartner FIBER-TECH Group und Betonwerk Schuster GmbH.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen (Transferprojekt)
• Anwendungspartner: Betonwerk Schuster GmbH; FIBER-TECH Group