(WK-intern) – Prestige-Bauprojekte in Nahost setzten auf Verbundwerkstoffe

Vom Carbon-Beton über Bodenbeläge und Fassadenelemente bis zu Dachpanels – die Bauwirtschaft setzt zunehmend auf Verbundwerkstoffe. Die Produktionsmenge von Faserverstärkten Kunststoffen für den Baubereich wächst seit Jahren kontinuierlich und wird auch weiter zunehmen. Experten erwarten für Hochleistungswerkstoffe aus CFK bis 2020 einen Zuwachs von mehr als 130 Prozent. Die internationale Fachmesse COMPOSITES EUROPE, die vom 17. bis 19. September 2013 in Stuttgart stattfindet, gibt diesem Trend eine Plattform. Auf der Messe spielen Composites für den Bereich Bau und Konstruktion eine wichtige Rolle.

Der vor allem in Südeuropa kriselnden Baukonjunktur zum Trotz – die Produktionsmenge von Faserverstärkten Kunststoffen für den Baubereich wächst seit Jahren kontinuierlich und wird noch weiter zunehmen. Die Zahl der Marktteilnehmer vom Anbieter bis zum Anwender steigt dabei stetig an. Die Einsatzgebiete umfassen die Bautechnik ebenso wie beispielsweise die Infrastruktur oder Fassadenelemente.

Die AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe prognostiziert beispielsweise für Hochleistungswerkstoffe aus CFK bis 2020 einen Zuwachs von 132 Prozent. 2011 lag der Anteil der Kohlefaserverbundwerkstoffe im Bauwesen bei neun Prozent. Von diesen Mengen wurden 44 Prozent zur Betonverstärkung verwendet. 37 Prozent fanden ihren Einsatz in der Brücken- und Tunnelsanierung, zehn Prozent in Neubauten und neun Prozent in anderen Baugewerken. Dies geht aus dem Composites-Marktbericht 2012 der Industrievereinigung hervor.

Erstmalig werden in diesem Bericht jetzt auch die Länder Türkei, Saudi-Arabien, Ägypten und Iran mit in die Betrachtung aufgenommen. Dabei zeigt sich: Die Hauptanwendungsgebiete und primär ein-gesetzten Herstellungsverfahren für Composites unterscheiden sich deutlich von denen in Europa: Allein in der Türkei gehen fast drei Viertel der Mengen in den Baubereich und davon wieder fast drei Viertel in die Herstellung von Rohren und Tankanlagen. Ähnlich sind die Anwendungen in Saudi Arabien, Ägypten und Iran bzw. generell in den Ländern des Mittleren Ostens. „Zukunftspotenziale haben hier insbesondere der Bau von Abwasser- und Wasserkanälen sowie Wasserspeichern als auch Offshore-Anwendungen für Öl und Gas und ganz unterschiedliche Bau-Anwendungen (z. B. Sanitär, Dächer, Masten, Fußwege sowie im Anlagenbau)“, stellen die Autoren fest. Mit anderen Worten: Faserverbundkunststoffen für den Bausektor bietet sich im Orient ein boomender Markt.

DOW: PUR-Systeme für Fenster- und Bauprofile

Die internationale Fachmesse COMPOSITES EUROPE, die vom 17. bis 19. September 2013 in Stuttgart stattfindet, gibt diesem Trend eine Plattform. Auf der renommierten Fachschau, die auch von der AVK unterstützt wird, spielen Composites für den Bereich Bau und Konstruktion eine wichtige Rolle. So präsentiert sich der US-Chemieriese Dow Chemical auf der Veranstaltung. Dessen Geschäftsbereich „Formulated Systems“ hat neue „Voraforce“ PUR-Systeme vorgestellt, die für den Einsatz in Fenster- und andere Bauprofilen sowie Elektro-Infrastrukturanwendungen vorgesehen sind. Mit Affan Innovative Structures L.L.C. setzt eines der führenden Bauunternehmen der Vereinigten Arabischen Emirate auf diesen Werkstoff und bringt ihn bei Prestigeobjekten wie dem Sidra Hospital in Katar und dem ultramodernen Einkaufszentrum Yas Mall in Abu Dhabi zum Einsatz.
Nach Angaben von Dow zeigen Tests mit dem Matrixmaterial verbesserte Festigkeit und Fasertränkung, kurze Reaktionszeit und geringe Emission bei gleichzeitig höherer Pultrusions-Geschwindigkeit, was im direkten Vergleich mit ungesättigten Polyesterharzen eine signifikante Kostenersparnis in der Produktion bewirken soll. „Composites bieten Architekten traumhafte Möglichkeiten und versetzen sie in die Lage, neue Grenzen auszuloten. Wir bekommen die Chance, Strukturen und Designs umzusetzen, die mit herkömmlichen Methoden und Werkstoffen nicht möglich wären. Carbonfasern und die Systeme von Dow sind der Schlüssel für die architektonischen Herausforderungen von morgen“, so Dr. Amer Affan, Gründer und Geschäftsführer von Affan Innovative Structures.
Ein weiteres Beispiel, das die Innovationskraft in der Bauwirtschaft im Nahen Osten zeigt, ist der Haramain High Speed Railway. Die Bahnverbindung verläuft zwischen den heiligen Städten Mekka und Medina mit Zwischenstopps in Jeddah und King Abdullah Economic City. An allen vier Stationen werden auf Stahlkonstruktionen Dach-Panele aus faserverstärkten Kunststoffen installiert, die bis zu neun Meter breit sind. Insgesamt werden 160.000 Quadratmeter Fläche mit Composites-Materialien überdacht. Allein die Medina-Station wird von 28.000 Quadratmetern Composites überdeckt – einer der bislang größten Einsätze des Materials in der Architektur überhaupt. Das bringt zahlreiche Vorteile: Neben den guten Isolationseigenschaften lassen sich die Panels dank des geringen Gewichts sehr schnell verbauen. Aufgrund des modularen Designs gibt es eine hohe Zahl an Gleichteilen, so dass die Formen wiederverwendet werden können, was Kosten spart.

Gurit: Dachpanels für die Medina-Station

An der Entwicklung maßgeblich beteiligt waren Gurit und Premier Composite Technologies. Beide Unternehmen arbeiteten eng mit dem Designteam – ein Joint Venture aus Fosters und Partner sowie Buro Happold – zusammen. Zum Einsatz für die Dachpanels kommen mit Ampreg 21FR ein feuerfestes Epoxidharz-Laminat-System, Spabond 340LV Strukturkleber sowie ebenfalls feuerfestes G-PET 75FR und G-PET LITE als Schaumkern mit geschlossener Zellstruktur. Noch in diesem Jahr sollen die ersten Panels an der Medina-Station verbaut werden. Gurit präsentiert sein Know-how auf der COMPOSITES EUROPE. Das Unternehmen hat in den vergangenen Jahren zahlreiche Kunden beim Einsatz von Composites in der Gebäudetechnik unterstützt und bietet umfangreiche Dienstleistungen in diesem Bereich an.

Büfa: Leichtbau-Panels aus Composites für die Fassadengestaltung

Der Siegeszug der Faserverbundwerkstoffe beschränkt sich jedoch nicht nur auf exotische Gefilde sondern lässt sich auch im Niederländischen Zwolle bestaunen. Dort hat der COMPOSITES EUROPE-Aussteller Büfa gemeinsam mit DSM und NPSP eine Composites-Konstruktion für das neue, energieneutrale Gebäude das Netzbetreibers Enexis realisiert. Dazu wurden neue Leichtbau-Panele aus Composites für die Fassadengestaltung entwickelt. Die mehr als 100 Elemente sind 13 mal drei Meter groß. Zudem sparen sie signifikant Energie, denn ihre spezielle Form, die das Sonnenlicht reflektiert, trägt zur Kühlung des Gebäudes im Sommer bei. Und dank guter Isolationseigenschaften wird im Winter die Wärme gespeichert. Die Panels werden per Vakuuminfusion auf Basis von Synolite 1967 von DSM mit einem Kern aus PUR-Schaum hergestellt, als Brandschutzbarriere kommen 6815-N-3-Harz und S272-SV-Gelcoat von Büfa zum Einsatz.

Diab: hybride Sandwich-Konstruktionen aus Stahl und Composites

Ein weiterer Aussteller auf der Stuttgarter Fachmesse, der respektable Referenzen im Bereich Bau und Konstruktion vorweisen kann, ist Diab. Das Unternehmen lieferte Composites für den Sonnenschutz beim Bau der neuen Zentrale der Banko Bilbao in Madrid. Das Material sorgt in dem Komplex mit über 6.000 Arbeitsplätzen für den Sonnenschutz. Außerdem trägt es zum eleganten Erscheinungsbild des Gebäudes bei und spart Energiekosten. Rund 3.000 L-förmige „Flossen“ in 20 verschiedenen Größen zwischen vier und zehn Metern Länge wurden an der Fassade montiert. Sie kennzeichnen das charakteristische Erscheinungsbild des Bankhauses und bestehen aus einer hybriden Sandwich-Konstruktion mit Stahl und Composites. Als Werkstoff kommt Divinycell P zum Einsatz. Die Flossen sind extrem fest und widerstehen hohem Druck und großer Windbelastung. Dank des geringen Gewichts lassen sie sich leicht anbringen. Die Composite-Sandwiches entsprechen zudem den europäischen Feuer- und Rauch-Verordnungen.

ThermHex Waben: Wabenkerne für Bodenbeläge und Wandverkleidungen

Doch nicht nur bei der Fassadengestaltung, auch im Innenausbau und bei Dekorationen finden Composites zunehmend Anwendung. So hat ThermHex Waben – ebenfalls Aussteller auf der COMPOSITES EUROPE – für Hersteller von Leichtbau-Sandwichelementen einen völlig neuen Typ der bewährten Wabenkerne aus PP entwickelt. Kürzlich bekam das Unternehmen dafür die Zertifizierung gemäß den Richtlinien des Germanischen Lloyd. Die Wabenkerne werden im Bootsbau in einer Vielzahl von Anwendungen, wie etwa als Bodenbelag und Wandverkleidung oder im Möbelbau für Küchenarbeitsplatten oder Badinstallationen eingesetzt. „Wir sind sehr erfreut und überzeugt, dass diese Zertifizierung das Vertrauen in unser Produkt sowie in die Sandwichplatten und Bauteile unserer Kunden noch weiter stärkt“, sagt Sebastian Rahl, Verkaufsleiter beim Unternehmen.
Die patentierte ThermHex-Technologie ermöglicht erstmalig die Herstellung von thermoplastischen Wabenkernen in einem kontinuierlichen Fertigungsprozess und unterstützt dabei die besonders wirtschaftliche Fertigung von Sandwichelementen. Dabei entsteht der Wabenkern in einer durchgehenden Fertigungslinie aus einer einzelnen Folienbahn durch thermisches Verformen, einen Faltvorgang und das Aufbringen von materiallagen zur Oberflächenveredlung (z.B. Verschlussfolien, Polyester Vlies). Die Waben haben eine zur Hälfte geschlossene Oberfläche, was eine optimale Verbindung zwischen Kern und Decklagenmaterial ermöglicht. Sie können direkt aus dem Extruder oder von einer Folienrolle gefertigt werden, was die Flexibilität weiter verbessert.

SGL: CFK-Beton

Natürlich befasst sich auch der COMPOSITES-EUROPE-Aussteller SGL Group mit Composites-Lösungen für die Bauwirtschaft. Kürzlich wurde in Singapur ein gemeinsam mit Experten der in Deutschland führenden Textilbeton-Forschungsinstitute TU Dresden und RWTH Aachen sowie der Fachabteilung für Hochleistungswerkstoffe im Bauwesen des Carbon Composites e. V. (CCeV) entwickelter CFK-Beton namens Carbocrete vorgestellt, der sich besonders für den Einsatz in urbanen Räumen unter tropischen Klimaverhältnissen eignet. Bei diesem neuen Verbundwerkstoff werden anstelle von Stahl Kohlefasern zur Verstärkung des Betons verwendet. Diese sind fest, hochsteif aber leicht und nicht korrosiv. Selbst eine extrem hohe Luftfeuchtigkeit wie in Singapur kann ihnen nichts anhaben. Das macht den Carbonbeton nicht nur langlebiger als Stahlbeton, sondern auch effizienter, da die starken Betonaußenschichten zum Schutz der Stahlbewehrung entfallen.
Mit der Lindner Group hat SGL zudem Anfang des Jahres ein Joint Venture für energieeffiziente und umweltfreundliche Gebäudeklimatisierung gegründet. Die SGL Lindner GmbH & Co. KG verbindet die Materialkompetenz der SGL Group bei der Herstellung des umweltfreundlichen Graphit-Baustoffs Ecophit mit der Expertise der Lindner Group in den Bereichen Ausbau, Fassadenbau und Isoliertechnik. Das Ziel ist, die gesamte Wertschöpfungskette vom Werkstoff über Heiz- und Kühlelemente bis hin zu energiesparenden Komplettlösungen zur Gebäudetemperierung anzubieten. Ecophit ist ein auf Basis von expandiertem Naturgraphit hergestellter Werkstoff, der extrem leicht ist und eine sehr gute thermische Leitfähigkeit aufweist.

Die Beispiele zeigen, dass die Baubranche zunehmend in den Fokus der Kunststoff- und Composites-Verarbeiter gerät. Die COMPOSITES EUROPE bietet die ideale Plattform für Innovationen in diesem Bereich.

PM: COMPOSITES EUROPE