Vollautomati­sierte Qualitätskon­trolle für Carbonbetonbau­teile

Projektdaten

Titel | Title TP Analyse der Rolle qualitätssichernder Maßnahmen auf die Verteilung zulassungsrelevanter Kenngrößen für die Carbonbetonbauweise im Verbundvorhaben Precast Quality: Entwicklung einer vollautomatisierten Qualitätskontrolle für Carbonbetonbauteile | Subproject Analysis of the role of quality assurance measures on the distribution of approval-relevant parameters for carbon reinforced concrete construction in the joint research project Precast Quality: Development of a fully automated quality control system for carbon reinforced concrete components Förderer | Funding Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) Zeitraum | Period 07/2022 – 12/2024 Teilprojektleiter und Bearbeiter | Subproject leader and contributor Dr.-Ing. Frank Schladitz Projektpartner | Project partners Betonwerk Oschatz GmbH, Oschatz | Symate GmbH, Dresden | TESTING Bluhm & Feuerherdt GmbH, Berlin | Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig | Deutscher Ausschuss für Stahlbeton e.V., Berlin

Kurzfassung

Seit längerem beschäftigt sich die Fertigteilindustrie sehr intensiv mit dem Thema Carbonbeton. In vielen Fertigteilwerken wurden bereits zahlreiche Produktionstests durchgeführt und erste Produkte von Stahlbeton auf Carbonbeton umgestellt. Die dünne Bauweise verspricht Materialeinsparungen und Kostenreduktion.

Diese Bauweise ist jedoch auch mit neuen Herausforderungen verbunden. Mit der Reduzierung der Bauteildicke erlangt das Thema der Genauigkeit einen höheren Stellenwert. Bei 20 cm dicken Bauteilen sind 5 mm Abweichung der Bewehrungslage von der planmäßigen Bewehrungslage akzeptiert. Bei 3 cm dicken Bauteilen können jedoch schon geringfügige Abweichungen von 2 mm die Tragfähigkeit erheblich beeinträchtigen. Somit müssen Verfahren und Technologien entwickelt und implementiert werden, die eine höhere Genauigkeit als bisher, bei der industriellen Herstellung von Massenprodukten aus Beton ermöglicht.

Genau an diesem Punkt setzte das Projekt an: Das Ziel war es, die Qualitätsschwankungen bei der Herstellung von Fertig- und Halbfertigteilen aus Carbonbeton auf ein vertretbares Maß zu einzugrenzen. Durch die Implementierung einer umfassenden, kontinuierlichen und vollautomatischen Prozessüberwachung direkt im Fertigteilwerk soll nicht nur die Qualität verbessert werden, sondern auch die Wirtschaftlichkeit und Ökologie dieser Prozesse maßgeblich gesteigert werden.

Am Institut wurden hierfür Anforderungsprofile aus aktuellen Regelwerken abgleitet. Es wurden Probekörper untersucht, die zusammen mit den Praxispartnern auf deren Anlagen gefertigt wurden. Es wurden u. a. Fertigungsgenauigkeit und Tragfähigkeiten bewertet. Die Ergebnisse der Untersuchungen flossen in die Anpassung der Prozesse und der Prozessüberwachung ein.

Im Ergebnis der Arbeiten ist es möglich, Qualitätsschwankungen im Endprodukt bereits im Prozess vorherzusagen und frühzeitig Prozessparamenter so zu korrigieren, dass die Schwankungen im Endprodukt reduziert werden. Die Erkenntnisse aus dem Projekt sollen in der neuen Fassung der DAfStb-Richtlinie „Betonbauteile mit nichtmetallischer Bewehrung“ berücksichtigt werden.