Produkte/Dienstleistungen
Betriebs-, Lager- und Büroausstattung
Anzahl der Standorte
Mehr als 70 weltweit
Jahresumsatz
1.063,8 Mio. Euro im Jahr 2015
Anzahl der MitarbeiterInnen
2.304
KAISER+KRAFT blickt seit der Gründung 1945 in Stuttgart auf eine beeindruckende Geschichte zurück: Der Versandhändler für Büro-, Lager- und Betriebsausstattungen aller Art ist einer der führenden Anbieter auf dem B2B-Markt. Schon früh entschieden sich die beiden Gründer und Namensgeber Walter Kaiser und Helmut Kraft für einen konsequenten Expansionskurs. In zahlreichen Ländern Europas kaufte die Firma Konkurrenten auf oder eröffnete neue Standorte. Ab den 1990ern kamen außereuropäische Länder wie China hinzu.
Seit 1999 gehört die Marke KAISER+KRAFT zur international tätigen TAKKT AG, die ihren Sitz ebenfalls in Stuttgart hat und im SDAX gelistet ist. Insgesamt arbeiteten 2015 über 2.300 Menschen in dem Konzern und der jährliche Umsatz lag bei über einer Milliarde Euro. Die KAISER+KRAFT Europa GmbH übernimmt als einhundertprozentige Tochtergesellschaft wesentliche Aufgaben wie beispielsweise das Produktmanagement und die KAISER+KRAFT GmbH ist die Vertriebsmarke der KAISER+KRAFT Europa GmbH mit dem Fokus auf Lagersysteme.
Das Angebot von KAISER+KRAFT zeichnet sich durch die Vielfältigkeit aus. Unternehmen unterschiedlicher Branchen können sich hier umfassend ausstatten und müssen nicht bei verschiedenen Betrieben bestellen. Der Versandhandel führt zehntausende Produkte: Die Bandbreite reicht von Büromöbeln über Hubgeräte bis hin zu Verpackungsmaterialien. Darüber hinaus offeriert das Unternehmen umfangreiche Serviceleistungen.
So kümmern sich Techniker vor Ort zum Beispiel um die Montage und die Wartung von Geräten. Der CAD-Planungsservice berät Firmenkunden bei der Planung und dem Umbau von Büros. Die Experten nutzen den vorhandenen Platz optimal aus und offerieren die passenden Einrichtungsgegenstände. Sonderanfertigungen in vielen Produktbereichen stellen einen weiteren Pluspunkt dar. Dieser breite Ansatz im Angebot sowie der kundenfreundliche Service haben dazu geführt, dass sich die Umsätze stetig positiv entwickelten. Zudem setzt das Unternehmen auf gut ausgebildete Fachkräfte, die unter anderem bei der Beratung überzeugen.
KAISER+KRAFT sucht in zahlreichen Berufsfeldern Mitarbeiter mit unterschiedlichen Ausbildungen. Beschäftigungsmöglichkeiten gibt es im Marketing, im Vertrieb, beim Produktmanagement, in der Logistik oder IT sowie im Finanzbereich. Neben dem Direkteinstieg bietet das Unternehmen auch Ausbildungsplätze und duale Studiengänge an.
Gesuchte Fachrichtungen
Fachkräfte für Lagerlogistik, Fachkräfte für Metalltechnik, Technische Produktdesigner, Kauffrauen/-männer für Groß- und Außenhandel, Informatikkauffrauen/-männer, Controller, Consulter, Dienstleistungsmanager (Medien und Kommunikation), Dienstleistungsmanager (Logistikmanagement), Wirtschaftsinformatiker
Einsatzmöglichkeiten
Marketing/E-Commerce, Vertrieb, Produktmanagement, Logistik, Finanzen, IT
Die Baubranche wurde von der digitalen Transformation erfasst. Die Digitalisierung wird, wie es derzeit auch in anderen Branchen passiert, die Gesamtheit der Prozesse am Bau beeinflussen. Jetzt geht es um die Umsetzung. Diese eröffnet Bauingenieuren viele neue Möglichkeiten: zum Beispiel in der Bauplanung, Bauüberwachung und Qualitätssicherung.
Ein Gespräch mit Dipl.-Ing. Peter Hübner, Präsident des Hauptverbandes der Deutschen Bauindustrie.
Herr Hübner, herzlichen Glückwunsch zu Ihrer Wahl zum Präsidenten des Hauptverbandes der Deutschen Bauindustrie! Was werden die entscheidenden Herausforderungen für die Unternehmen Ihres Verbandes und damit auch die der Bauingenieure in den nächsten Jahren sein?
Vielen Dank! Die Unternehmen der deutschen Bauindustrie stehen in den nächsten Jahren vor großen Herausforderungen. Das ist zum einen die fortschreitende Digitalisierung, die die Wertschöpfungsprozesse in der Bauwirtschaft bereits heute erheblich verändert. Verpassen wir hier den Anschluss, können wir in Zukunft nicht mehr mithalten bei Infrastrukturprojekten, bei den vielfältigen Aufgaben im Hochbau oder auf internationalen Märkten. Länder wie Großbritannien sind zum Teil schon viel weiter.
Zum anderen stellt die Sicherung des Fachkräftebedarfs eine enorme Herausforderung für uns dar. Inzwischen sehen knapp 70 Prozent der Unternehmen im Fachkräftemangel das größte Risiko für die eigene wirtschaftliche Entwicklung in den nächsten zwölf Monaten. 85 Prozent der Unternehmen hatten Schwierigkeiten, offene Stellen innerhalb von sechs Monaten wieder zu besetzen. Dabei können wir Nachwuchskräften heute nicht nur sichere, sondern auch interessante Arbeitsplätze anbieten.
Gerade die Bauindustrie wird heute mehr denn je gebraucht – sei es bei der Bekämpfung der Wohnungsengpässe in Deutschland, bei der Beseitigung des Investitionsstaus auf unseren Straßen und Schienenwegen oder bei der Modernisierung unserer Bildungsinfrastruktur in Schulen und Hochschulen. Der Branche kommt somit eine ganz entscheidende Rolle für die Zukunft Deutschlands zu.
Was müssen Bauingenieure vor diesem Hintergrund mitbringen, um die Aufgaben zu meistern?
Zunächst einmal benötigen Bauingenieure – wie in jedem anderen Beruf auch – eine grundlegende Fachkompetenz, die es ihnen ermöglicht, die alltäglichen Anforderungen zu bewältigen. Hierzu gehören ein ingenieurwissenschaftliches Grundverständnis, insbesondere aber auch das Verständnis für komplexe Zusammenhänge, sowie kommunikative Fähigkeiten, möglichst auch in mindestens einer Fremdsprache. Als Bauingenieur ist man an der Schnittstelle verschiedener Gewerke tätig und für die Gesamtkoordination eines oder mehrerer Projekte verantwortlich. Dies erfordert vernetztes Denken, schnelles Urteilsvermögen und Freude daran, im Team zu arbeiten. ihre Attraktivität.
Was ist Ihr Plädoyer für einen Einstieg in die Branche?
Die Chancen für Nachwuchskräfte in unserer Industrie waren lange nicht mehr so groß wie heute. Im September konnten die offenen Stellen für Bauingenieure noch nicht einmal rechnerisch aus der immer kleiner werdenden Zahl der Arbeitssuchenden besetzt werden – und das, obwohl erfahrungsgemäß nur jede zweite bis dritte Stelle überhaupt der Arbeitsagentur gemeldet wird. Mit anderen Worten: Junge Bauingenieure sind gesucht.
Unserem Nachwuchs haben wir aber auch viel zu bieten. Ich kann mir keine andere Branche vorstellen, die jungen Leuten ein vergleichbar vielfältiges Arbeitsfeld anbieten kann wie die Bauwirtschaft. Eine echte Herausforderung für alle technikbegeisterten jungen Leute, die bereits in jungen Jahren Führungsverantwortung suchen. Ich kenne auch keine andere Branche, in der die Identifikation der Beschäftigten mit den Produkten ihrer Arbeit so groß ist wie in der Bauwirtschaft. Wir schaffen als Bauingenieure Werte, die in der Regel auch noch nach Jahrzehnten Bestand haben. Es kommt nicht von ungefähr, dass wir uns das Motto „Schaffen, was bleibt“ auf unsere Fahnen geschrieben haben.
Die Baubranche wurde von der digitalen Transformation erfasst. Die Digitalisierung wird, wie es derzeit auch in anderen Branchen passiert, die Gesamtheit der Prozesse am Bau beeinflussen. Jetzt geht es um die Umsetzung. Diese eröffnet Bauingenieuren viele neue Möglichkeiten: zum Beispiel in der Bauplanung, Bauüberwachung und Qualitätssicherung. Ob neue Baustoffe aus dem 3D-Drucker oder Roboter auf der Baustelle: Spannende digitale Innovationen stehen für eine echte Revolution der Arbeit auf dem Bau. Damit dockt die Arbeit des Bauingenieurs noch stärker an Maschinenbau und IT an. Die Aufgabe ist es, digitale Planungsdaten für die Baustelle nutzbar zu machen. Ein attraktives Job-Profil. Von André Boße
Angenommen, ein technisch interessierter Mensch hat 20 Jahre als Eremit in der Einöde verbracht. Nun packt er seine sieben Sachen zusammen und zieht zurück aus dem Wald in die Stadt. Ihn interessiert, was sich in den vergangenen zwei Jahrzehnten technisch getan hat. Also besucht er Fabriken – und staunt über neue Automaten und digitale Schnittstellen. Keine Frage, hier hat sich eine Menge getan, die Innovationen sind offensichtlich. Danach besucht er eine Baustelle – und denkt sich: Scheinbar alles beim Alten. Das gleiche Gerät wie vor 20 Jahren, noch immer steht der Bauplan auf Papier. Innovationen sind auf den ersten Blick kaum zu entdecken.
Wer erfahren möchte, warum das so ist, erhält Antworten bei Sigrid Brell-Cokcan. Die 43-Jährige Wissenschaftlerin ist seit 2015 Universitätsprofessorin für das Fach Individualisierte Bauproduktion an der RWTH Aachen University. Dabei versteht sie sich nicht nur als Forscherin, sondern auch als Vermittlerin zwischen zwei Welten. Da ist einerseits der Maschinenbau, eine verstärkt durchdigitalisierte Welt, und andererseits der Hausbau – eine Branche, die sie mit Blick auf Innovationen als „behäbig“ einschätzt.
3D-Drucker aus einem Baukastensystem
Fischertechnik hat den weltweit ersten 3D-Drucker aus einem Baukastensystem entwickelt.
Er enthält auf die Fischertechnik-Bauteile abgestimmte Komponenten der German RepRap GmbH, einem renommierten 3D-Drucker-Spezialisten. Um die Technik sicht-und erlebbar zu machen, wurde bewusst auf eine umschließende Abdeckung verzichtet. In der Bibliothek der Software sind zahlreiche fertige Druckbeispiele als druckfähige G-Codes gespeichert. Die Software erlaubt es aber auch, aus Internet-Datenbanken importierte oder selbst mit einem CAD-Programm gestaltete STL-Dateien in der Fischertechnik-Software 3D Print Control zu nutzen und im Slicer in einen druckfähigen G-Code zu verarbeiten. Der Baukasten enthält 890 Bauteile.
„Ein Grund dafür ist, dass die Baubranche keinen so großen Globalisierungsdruck spürt wie der Maschinenbau“, erklärt Sigrid Brell-Cokcan. Der Bau sei vielfach von lokalen Gegebenheiten geprägt, „von der örtlichen Kultur bis zu lokalen Baustandards und unterschiedlichen technischen Bauvorschriften“. Während der globale Blick der Industrie die Entwicklung von Innovationen fördere, war die Baubranche hier weniger aktiv. „Daher fehlt eine gemeinsame Basis für Gespräche und den Austausch“, sagt die Professorin.
Sie arbeitet daran, das zu ändern. So berät sie zum Beispiel den Automatisierungs- und Robotik-Spezialisten Kuka bei der Entwicklung von Innovationen, die der Baubranche bei der digitalen Transformation helfen. Denn eines ist der Wissenschaftlerin klar: „Im Zuge der Digitalisierung der Gesellschaft muss die Baubranche aufschließen.“ Sonst droht sie – auch mit Blick auf das, was im Ausland passiert – den Anschluss zu verlieren.
Zögerliche Digitalisierung
Dass die digitale Innovation keine Option, sondern eine Notwendigkeit ist, davon sind auch die meisten Bauunternehmen überzeugt. Laut einer Studie des Deutschen Industrie- und Handelskammertags stimmen 93 Prozent der Baufirmen zu, dass die Digitalisierung die Gesamtheit der Prozesse beeinflussen wird. „Das Bewusstsein für die Bedeutung des Megatrends Digitalisierung ist also vorhanden. Jedoch hapert es an der Umsetzung“, kritisiert die Studie „Digitalisierung der Bauwirtschaft“ der Unternehmensberatung Roland Berger aus dem Sommer 2016.
Die Autoren haben Manager und Führungskräfte der Bauunternehmen gefragt, in welchen Bereichen der Firmen bereits digitale Lösungen angewandt werden. Das Fazit der Studie: Die Baubranche hat ein Problem mit der Produktivität, die in den vergangenen zehn Jahren in Deutschland nur um bescheidene 4,1 Prozent gestiegen ist. Die gesamte deutsche Wirtschaft legte über diesen Zeitraum um elf Prozent zu, die produzierende Industrie um satte 27,1 Prozent. Wie offensichtlich das Problem mit der Produktivität für die Baubranche ist, zeigt eine weitere Zahl aus der Roland-Berger-Studie: 70 Prozent seiner Arbeitszeit verbringt ein Bauarbeiter nicht mit seiner Haupttätigkeit, sondern „auf Wegen und mit Transportarbeiten, mit Auf- und Umräumarbeiten sowie auf der Suche nach Materialien oder Geräten“.
Dennoch zögert die Baubranche bei der digitalen Transformation weiterhin. „Nur wenige Akteure nutzen bei der Lösung des Produktivitätsproblems bislang die Potenziale der Digitalisierung“, schreiben die Studien-Autoren. Die befragten Unternehmen stimmten zu, dass es bislang nur wenige Ansätze gibt, digitale Themen wie Big Data oder Cloud-Computing einzubinden. Auch die Automation von Produktionsabläufen spiele bislang nur eine kleine Rolle. Und selbst Devices wie Smartphones oder Tablet-PCs kämen nur selten als Arbeitsgeräte zum Einsatz.
Roboter auf dem Bau
Wenn Sigrid Brell-Cokcan mit Bauunternehmen über das Thema Automation spricht, hört sie häufig den gleichen Vorbehält: In der Industrie sei das ja durchaus ein Thema, beim Autobau zum Beispiel seien die Abläufe häufig gleich. Der Bau dagegen funktioniere anders: Jedes Projekt sei individuell – und damit nicht automatisierbar. Die Aachenerin hat diesen Satz häufig genug gehört. Hochmotiviert leistet sie daher Überzeugungsarbeit in der Baubranche und forscht am neugegründeten Lehrstuhl für Individualisierte Bauproduktion an Lösungen.
„Wir untersuchen Automatisierungspotenziale in der Vorfertigung, vor allem aber auch auf regulären Baustellen“, sagt sie. Dabei werde es dort eher keine Vollautomatisierung geben wie in einer Fabrik, in der die Prozessetatsächlich klarer strukturiert und vorhersagbarer sind. „Wir denken daher eher an Teilautomatisierungen mit robotischen Hilfsassistenten, die den Menschen unterstützen – aber eben nicht ersetzen.“ Dabei hat Sigrid Brell-Cokcan zwei positive Effekte im Blick. Erstens helfe eine kluge Robotisierung dabei, das Problem mit der geringen Produktivität zu lösen. „Zweitens macht sie die Berufe der Bauindustrie über viele Gesellschaftsschichten hinweg wieder attraktiver.“
Hadrian baut ein Haus
Das australische Unternehmen Fastbrick Robotics hat mit „Hadrian“ einen auf einem Truck montierten Roboter entwickelt, der in zwei Tagen ein kleinesHaus mauern kann. Der Automat behandelt die Steine mit einem Kleber, der den Mörtel ersetzt. Eine dreidimensionale CAD-Softwaresteuert den Roboterarm und legt die Steine dank Lasertechnik auf den Punktgenau. Das Unternehmen hat einen Clip online gestellt, der die Arbeit von Hadrian zeigt: www.fbr.com.au
Denn eines ist klar: Eine Branche, die eher träge als innovativ ist, hat bei der jungen Generation ein Imageproblem. Gerade bei Digital Natives, die jetzt ins Berufsleben einsteigen – und die es gewohnt sind, dass digitale Tools ganz selbstverständlich Teil der Lebenswelt sind. Noch gebe es besonders auf den Baustellen echte „Datenlecks“, wie Brell-Cokcan sagt. Man müsse davon ausgehen, dass maximal ein Prozent der Dateninformationen aus den Planungsprozessen auf der Baustelle ankommt. Was nützen also die innovativsten digitalen Planungstools, wenn 99 Prozent der Daten verpuffen?
„Baurobotik wird eine entscheidende Rolle spielen, diese digitalen Datenlecks auf der Baustelle zu überwinden“, sagt die Forscherin. Roboter sollen also nicht nur Bauteile vorproduzieren, sondern auf den Baustellen Daten sammeln, zur Verfügung stellen und bewerten. Dadurch werde das „Datenleck“ geschlossen – und die Effizienz von digitalen Planungsmethoden wie Building Information Modeling, kurz BIM, deutlich steigen.
Doch wie soll ein Roboter auf einer Baustelle arbeiten? In Frage kommen sensitive Leichtbauroboter, wie sie zum Beispiel von Kuka entwickelt werden. Diese Innovationen besitzen durch ihre Sensorik ein regelrechtes Feingefühl. Was wo zu tun ist, lernt der Roboter anhand der bereits vorhandenen CAD-Planungsdaten. Hat er seinen Platz gefunden, ist er in der Lage, sich mithilfe von Suchalgorithmen seine optimale Position zu ertasten, um dann dort zum Beispiel mit seiner Montagearbeit zu beginnen.
Beton aus dem 3D-Drucker
Doch Roboter sind nicht die einzigen Hoffnungsträger für digitale Entwicklungen in der Baubranche. Die 3D-Drucktechnik zählt zu den spannendsten Innovationen der Digitalisierung. Die Fortschritte in diesem Bereich sind enorm – gerade auch mit Blick auf die Baubranche. Das bayerische Unternehmen Voxeljet zählt zu den Pionieren im Bereich industrietauglicher 3D-Drucksysteme. Das große Potenzial der Technik liegt darin, Baustoffe mit neuen Eigenschaften zu entwickeln und auszudrucken.
„Durch unsere Forschung haben wir ein auf Beton basierendes Baumaterial entwickelt, das durch seine geschlossene Oberfläche Feuchtigkeit abweist und darüber hinaus absolut feuerbeständig ist“, sagt Tobias Grün, der bei Voxeljet für den Bereich der Betonanwendungen zuständig ist. Noch fehlt diesem Beton die Stärke, um ihn für tragende Wände im Bau einzusetzen. Aber daran arbeiten die Entwickler genauso wie an der Beimischung weiterer Materialien. „Die vielen verschiedenen Stoffe, die wir beim 3D-Druck einsetzen können, geben der Baubranche neue Potenziale“, sagt Grün. Er geht davon aus, dass der 3D-Druck schon bald eine etablierte Technik sein wird.
Daran glauben auch große Bauunternehmen wie Ed. Züblin: Der Konzern kooperiert mit Voxeljet, um die Chancen des 3D-Drucks für die Bauindustrie auszuloten – gerade mit Blick auf geometrisch komplexe Betonelemente, deren Produktion auf herkömmliche Art und Weise teuer ist. Beton aus dem Drucker, Roboter auf dem Bau: Was bedeuten diese technischen Innovationen für die Arbeit auf der Baustelle? Steht zu befürchten, dass die Arbeit von Bauingenieuren früher oder später von digitalen Systemen übernommen wird?
Sigrid Brell-Cokcan glaubt, dass das Gegenteil der Fall sein wird. „Für den Bauingenieur sehe ich viele neue Möglichkeiten in der Bauplanung, Bauüberwachung und Qualitätssicherung“, sagt die Forscherin. Besonders an der Schnittstellezwischen der digitalen Planung mithilfe von Methoden wie BIM und der Ausführung auf der Baustelle – „BIM to Production“ lautet das Schlagwort – komme es auf Bauingenieure an. „Diese Revolution kann nicht von Maschinenbauern alleine getrieben werden, denn das Bauen ist komplexer als alle Produktionslinien.“
Prinzipiell seien Bauingenieure gut für diese neuen Aufgaben ausgebildet. „Sie denken strukturiert und in Prozessen, ein Grundverständnis in Programmiersprachen ist in der Regel vorhanden. „Eine wichtige Charaktereigenschaft sei zudem ein gutes Maß an Neugierde und die Fähigkeit zum Querdenken– schließlich geht es darum, wirklich neue Baustrategien zu entwickeln.
Wie die digital geprägten Baufirmen der Zukunft operieren und organisiert sein werden, stellt die Studie „Digitalisierung der Bauwirtschaft“ der Unternehmensberatung Roland Berger in Aussicht. So werden sich die Unternehmen schon bald „mit digitalen Tools punktgenau mit Material beliefern lassen, sodass die Kosten für Lagerung und Transport sinken und die Effizienz steigt“, schreiben die Autoren. Die Materialien beschaffe sich das Unternehmen auf elektronischen Portalen; Bauzulieferer setzten in der Produktion auf intelligente Maschinen und Applikationen, die ein Netzwerk entstehen lassen, in dem „alle Produktionsprozesse im Voraus geplant werden können“.
Auch Marketing und Vertrieb nutzten in Zukunft digitale Verkaufs-Applikationen, um Händler und Kunden zu überzeugen. An dieser Vision von morgen zeigt sich, dass die Innovationen auf dem Bau nicht nur einige Stellschrauben beeinflussen: Die Innovationen werden „tatsächlich alle Stufen der Wertschöpfungskette beeinflussen“, heißt es in Studie. Bauingenieure sind daher gut beraten, schon heute fit für die digitalen Innovationen von morgen zu sein.
Häuser aus dem Drucker
WASP, ein italienisches Spezialunternehmen für 3D-Drucker, hat mit dem Big Delta einen zwölf Meterhohen 3D-Drucker entwickelt, der theoretisch groß genug ist, um Häuser zu drucken. Visionäres Ziel ist es, als Baustoff lokal auffindbare Materialien wie Lehm zu nutzen, um somit kostengünstig und nachhaltig Häuser zu errichten. Weitere Infos: unter: www.wasproject.it/w/en/category/3dprinter-en/3d-big-delta-printer-en
Dem chinesischen Bauunternehmen HuaShang Tengda ist es gelungen, innerhalb von sechs Wochen ein zweistöckiges und 400 Quadratmeter hohes Haus aus gedruckten Teilen zu errichten.
In einem interaktiven Projekt entwickelten Forscher der TU Dresden ein additives Fertigungsverfahren, mit dem sich Beton direkt auf der Baustelle drucken lässt. Dafür erhielten sie den bauma Innovationspreis in der Kategorie Forschung. Von Christoph Berger
Noch handelt es sich um eine Untersuchung über die Machbarkeit. Doch sollte die Entwicklung der Forscher der Fakultäten des Maschinenwesens und des Bauingenieurwesens der TU Dresden von Erfolg gekrönt sein, dann werden mit ihrer Hilfe Materialeinsparungen und Produktivitätssteigerungen die Baukosten signifikant senken.
Im Rahmen des Forschungsprojekts entwickelten sie die Technologie „CONPrint3D“. Mit ihr soll der 3D-Druck von Beton direkt auf die Baustelle gebracht werden. In dem Prozess wird auf Basis von digitalen 3D-Konstruktionsdaten der Baustoff schichtweise aufgebracht und abgelagert. Schließlich entsteht so das Bauwerk.
Diese Technik wird auch additives Fertigungsverfahren genannt. Um an dieses Ziel zu gelangen, definierten die Forscher drei Arbeitsschwerpunkte: Es brauchte erstens die Entwicklung eines schnellerstarrenden Frischbetons, der für den 3D-Druck geeignet ist und der in Bezug auf seine Festigkeitseigenschaften im erhärteten Zustand mit konventionellen Baustoffen konkurrieren kann. Zweitens waren Untersuchungen zum Einsatz eines Druckkopfes zum gezielten Ausbringen des Frischbetons und Untersuchungen zur Nutzung vorhandener Maschinentechnik zur automatisierten Führung des Druckkopfes im Sinne der Großraumrobotik notwendig. Und schließlich muss die Technik auch den rechtlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen Rechnung tragen können.
Die Lösung fand man in einem Druckkopf, der geometrisch präzise mithilfe eines Großraumroboters – zum Beispiel einer Autobetonpumpe – geführt wird. Die Steuerung des gesamten Prozesses erfolgt über Datentypen, die vor allem Geometrie- und Stoffdaten enthalten und aus speziell aufbereiteten Bauwerksmodellen generiert werden. Hintergrund der Technologie ist die Tatsache, dass es durch die herkömmliche Verarbeitung von Beton – das Betonvolumen von Transportbeton in Deutschland beträgt laut den Wissenschaftlern jährlich 46 Millionen Kubikmeter (2014) – zu einem sehr hohen Aufwand für Gerüst- und Schalungsarbeiten kommt. Da es sich bei Schalungen meist um Wegwerfprodukte handelt, führt dies zu einem immensen Rohstoffverbrauch und damit einhergehenden hohen Personalkosten.
Daher machten sich die Forscher auf die Suche nach einer schalungsfreien Betontechnologie. Ein weiterer Vorteil in dem additiven Fertigungsverfahren liegt in den neuen Möglichkeiten der Gebäudegestaltung für Architekten: Ihnen stehen mit der Technologie bisher nicht umsetzbare Bauformen zur Verfügung.
Eine lange Bauzeit, hohe Kosten: Der Bau der Hamburger Elbphilharmonie hat für einige Negativschlagzeilen gesorgt. Doch nun steht der prächtige Konzertbau im Hamburger Hafen vor der Eröffnung. Die Skepsis weicht. Vor allem bei den Musikern stellt sich die Vorfreude auf ein Konzertgebäude mit exzellenter Akustik ein. Von André Boße
Die Ausgangsbasis für die Hamburger Elbphilharmonie ist ein alter Hafen-Speicher aus dem Jahr 1875. Der Kaiserspeicher mit einer Lagerfläche von 19.000 Quadratmetern war eines der größten Gebäude dieser Art im Hafen. Zudem war er der einzige Speicher, der direkt von Seeschiffen angefahren werden konnte. Im Zweiten Weltkrieg wurde der Bau weitgehend zerstört, 1963 wurde er gesprengt. An seine Stelle rückte ein Kaispeicher, der im Laufe der 90er-Jahre für den Hafen an Bedeutung verlor und schließlich leer stand.
Daraufhin beauftragte der Hamburger Projektentwickler Alexander Gérard die Architekten Herzog & de Meuron mit einer ersten Skizze für ein neues Konzerthaus auf dem Dach des alten Kaispeichers. 2007 beschloss die Hamburger Bürgerschaft den Bau der Elbphilharmonie, noch im gleichen Jahr wurde der Grundstein gelegt. Für den Bau wurde zunächst der Kaispeicher komplett entkernt, bevor auf ihm die Elbphilharmonie mit 17 Stockwerken errichtet wurde. Direkt über dem alten Speicher begann die Montage der charakteristischen Glasfassade.
2011 kam es aufgrund von Konflikten zu einer vorrübergehenden Einstellung der Arbeiten an dem Konzerthaus. Nach rund einem Jahr Pause nahmen die Gewerke den Bau 2012 wieder auf. Im April 2013 erfuhr das Projekt Elbphilharmonie eine Neuordnung. Der Innenausbau schritt daraufhin wieder voran. Der Termin für die Eröffnung wurde jedoch mehrfach nach hinten verschoben. Auch die Kosten stiegen in Folge der notwendigen Änderungen und Verzögerungen. Das Angebot des Konsortiums Admanta von 2006 belief sich auf 241 Millionen Euro. 2013 verkündete Oberbürgermeister Olaf Scholz, dass die Elbphilharmonie nunmehr 789 Millionen Euro kosten soll.
Anfang 2014 findet die letzte Glasscheibe ihren Platz: Fünf Monteure befestigten das letzte von 1100 Glaselementen am Rand des geschwungenen Gebäudedachs. Die Elementfassade ist damit geschlossen, die Elbphilharmonie äußerlich fertiggestellt. Zuletzt entstand zwischen dem alten Speicher und dem neuen Glasaufbau die rund 4000 Quadratmeter große öffentlich zugängliche Plaza: Durch große s-förmig gebogene Glaselemente können die Besucher an zwei Stellen die „Außenplaza“ als Rundgang betreten, einen 360 Grad-Rundgang.
Am 31. Oktober 2016 fand die feierliche Abnahme durch die Stadt Hamburg von Hochtief statt. Die Elbphilharmonie wurde daraufhin mit dem Schriftzug „Fertig“ beleuchtet. Infos zum Programm und zum Bau unter: www.elbphilharmonie.de
Am 11. Januar 2017 ist es endlich soweit: Das Eröffnungskonzert bestreitet das NDR Elbphilharmonie Orchester unter der Leitung von Thomas Hengelbrock. Im Interview erklärt der Chefdirigent, warum sich das Warten auf die Fertigstellung gelohnt hat, was eine exzellente Bauakustik auszeichnet und warum Bauingenieure schon immer im Spannungsfeld zwischen Baukunst und Skepsis standen. Die Fragen stellte André Boße
Herr Hengelbrock, wenn wir bei einem Konzertsaal von einer guten oder schlechten Akustik sprechen, welche Indikatoren spielen dann eine Rolle?
Vereinfacht gesagt: Wenn sich ein Kammerorchesterdarin genauso gut anhört wie ein großes Sinfonieorchester. Es kommt auf das Zusammenspiel zahlreicher Faktoren an: Zunächst müssen die Entstehung, Verschmelzung und Fülle des Klanges perfekt austariert sein. Weiterhin sind Transparenz, Lautstärkenentwicklung, Klangverlauf und Nachhall wichtige Indikatoren. Auf der Bühne müssen sich die Musiker gut hören können, der Kontakt zwischen den einzelnen Stimm- und Instrumentengruppen muss gegeben sein. Der Nachhall sollte in einem Opernhaus oder Konzertsaal bei 1,5 bis 2 Sekunden liegen. Zum Vergleich: In großen Kirchen ist er oft über fünf Sekunden lang. Ist der Nachhall besonders kurz, wirkt der Raum „tot“. All das ist Physik – ein sehr spannendes Feld, wie ich finde.
Zur Person
Thomas Hengelbrock, am 9. Juni 1958 in Wilhelmshaven geboren, studierte Violine und startete seine Musiker-Laufbahn als Violinist. In den 1990er Jahren gründete er den Balthasar Neumann-Chor sowie das Balthasar Neumann-Ensemble. Bei den Bayreuther Festspielen debütierte er 2011 mit Wagners „Tannhäuser“.
Als Chefdirigent des NDR Elbphilharmonie Orchesters „beflügelt er Hamburg“ und „lockt immer neue Wunder aus dem Orchester hervor“, wie das Hamburger Abendblatt schrieb.
Vier CD-Einspielungen mit Sinfonien von Mahler, Dvorák, Mendelssohn, Schumann und Schubert sind bisher erschienen; Tourneen führten Dirigent und Orchester durch Deutschland, Europa und Asien. Aufgrund seines Engagements in der Musikvermittlung wurde Thomas Hengelbrock 2016 der Herbert von Karajan-Musikpreis verliehen.
Welche Hoffnung verbinden Sie mit der Elbphilharmonie?
Nach der Probenpremiere im Großen Saal der Elbphilharmonie kann ich sagen, dass das Akustikkonzept allen Kostendiskussionen, Eröffnungsterminverschiebungen und Zweifeln zum Trotz voll aufgegangen ist: Der Raum ist transparent und gibt die einzelnen Instrumentenfarben trennscharf wieder. Er entwickelt einen sehr warmen, dennoch brillanten Klang im Publikum, er funktioniert aber auch im Bühnenraum. Mir persönlich verschafft das die luxuriöse Situation, mich vollendsauf die Interpretation konzentrieren zu können – denn es ist einfach jeder zu hören. Ich bin mir sicher, dass die Elbphilharmonie schon bald in die Liga der besten Säle der Welt eingereiht wird.
Gibt es in der Elbphilharmonie bauliche Ideen und Innovationen, die Sie mit Blick auf die Akustik für besonders gelungen halten?
Die größte Errungenschaft ist für mich die gelungene Verbindung aus der baulich bedingten hervorragenden Sicht mit einer fantastischen Akustik. Die wichtigste Entscheidung fiel mit der Wahl der terrassenförmigen Anordnung der Ränge, die eher an Weinberge erinnern als an die herkömmlichen Schuhkartons. Das funktioniert einfach fantastisch. Daneben begeistert mich auch die ästhetische Wirkung der Umsetzung: Nicht nur von außen hat die Elbphilharmonie eine einzigartige Aura, sondern auch von innen: Die gedeckten Farben und die phänomenale Beleuchtung verleihendem Saal trotz seiner Größe eine gewisse Intimität, man fühlt sich sehr geborgen.
Sind Sie beim Aufbau einer Bühne kompromissbereit?
Bei Konzertveranstaltern eilt mir ja schon länger der Ruf voraus, beim Aufbau der Bühne keine Kompromisse einzugehen. Nach meinem Ideal muss die Bühne nach hinten hin sukzessiv ansteigen. Das hat einerseits klangliche Gründe: Ein gestufter Aufbau und hohe Chorpodeste im Halbkreis erzeugen konzentrierten Klang und verhindern, dass der Chor vom Orchester übertönt wird. Aber es geht auch um das Publikum: Von jedem Platz im Publikum aus sollten Chor und Orchester zu sehen sein. Und genau das wurde im Großen Saal der Elbphilharmonie realisiert. Jeder Sitzplatz hat seine individuelle Sicht. Und wenn Sie ganz oben sitzen, ist die Perspektive einfach atemberaubend.
Wie häufig haben Sie die Baustelle der Elbphilharmonie besucht und was hat Sie dort beim Betrachten des Gebäudes beim Entstehen besonders fasziniert?
In den vergangenen Wochen und Monaten war ich häufig auf der Baustelle und habe mehrere Hafenrundfahrten gemacht, um mich dem Bauwerk von jeder Perspektive aus zu nähern. Dabei ist mir die Bedeutung des Hafens bewusst geworden: Der Hamburger Hafen ist das Kraftzentrum der Stadt. Deswegen ist es ein richtiges und wichtiges Zeichen, dass wir mit der Elbphilharmonie ein kulturelles Gegengewicht zur Wirtschaftsstärke geschaffen haben. Je stärker in unserer Gesellschaft das Geld eine Rolle spielt, desto wichtiger ist es, das kulturell auszugleichen. Und wir Kulturschaffende stehen in der Verantwortung, aktiv für diesen Ausgleich zu sorgen.
Frank Zappa hat einmal gesagt: „Über Musik zu reden ist wie über Architektur zu tanzen.“ Für ihn sei beides schwierig bis unmöglich. Wie definieren Sie die Wechselwirkung zwischen Musik und Architektur?
Würde man versuchen, die Elbphilharmonie zu tanzen, wird das höchstwahrscheinlich eher erheitern als begeistern. Aber die Frage nach der Wechselwirkung zwischen Musik und Architektur ist spannend. Früher wurde Musik häufig für bestimmte Räume komponiert: Ich habe mit meinen Balthasar-Neumann-Ensembles beispielsweise eine CD mit Werken eingespielt, die speziell für die Basilika von San Marco in Venedig komponiert wurden. Wenn Sie sich vorstellen, diese Werke in einem funktionalen, aber akustisch nicht dafür ausgelegten Raum zu spielen, wird das Ergebnis nicht gleichermaßen zufriedenstellend sein. Andererseits faszinieren mich akustische Überraschungen wie Werkhallen, die zu Konzertsälen werden: Der Bunker in Hamburg. Ein Salzbergwerk tief unter der Erde. Ein Schwimmbad, das zum Theater wird. Es ist herrlich, wie kreativ die Konzertortwahl angegangen wird.
Balthasar Neumann, ein Baumeister des Barock und Rokoko, ist der Namensgeber Ihres Ensembles. Was zeichnete ihn als Baumeister aus?
Wir haben ihm rund 100 der wichtigsten Baudenkmäler zu verdanken. Balthasar Neumanns Werke stehen für perfektioniertes Handwerk, höchste künstlerische Entfaltung und ganzheitliches Denken, aber vor allem: Mut zur Kreativität. Balthasar Neumann begriff Baukunst als Freiraum, in dem sich jeder entfalten kann. Junge Bauingenieure treffen heute schnell auf Anforderungen wie Effizienz und Sparsamkeit – Einschränkungen, die Balthasar Neumann vielleicht nicht kannte.
Innenausbau der Elbphilharmonie, Foto: Johannes ArltWie kann es gelingen, sich frei von diesen ökonomischen Zwängen zu machen und den Bau wieder stärker als Baukunst zu begreifen?
Vielleicht hat es diese Freiheit nie gegeben, denn jede Baustelle hat mit eigenen Widrigkeiten zu kämpfen. Neben den angeführten Herausforderungen gab es doch schon immer technische Widrigkeiten, politisches Gerangel oder unterstellten Größenwahn. Balthasar Neumann kämpfte gegen die Skepsis und den Spott seiner Kollegen, die seine schwindelerregend freien Bauwerken die Tragfähigkeit absprachen und seinen Ruf sabotierten. Es gibt die schöne Anekdote von der Baustelle der Würzburger Residenz, für die Neumann ein freischwebendes Treppenhaus entworfen hatte. Als der damalige Konkurrent, der Wiener Architekt Johann Lucas von Hildebrandt, die statische Zuverlässigkeit des Projektes anzweifelte, war sich Neumann seiner Sache so sicher, dass er anbot, nach Abschluss der Bauarbeiten unter dem Gewölbe Kanonen abfeuern zu lassen. Dazu ist es nicht gekommen, aber das Gewölbe überstand sogar die schwere Bombennacht 1945.
Damals ging es um die Frage, ob ein Gebäude trägt oder nicht. Welche Eigenschaft ist heute bestimmend für den Erfolg eines Bauprojekts?
Heute geht es um Nachhaltigkeit. Baukunst soll für die Ewigkeit sein. Sie soll überraschen, in ihre Umgebung passen und funktional sein. Wenn diese Einheit gelingt, ist das Gesamtkunstwerk gelungen und ein Gebäude erfolgreich.
Ist die Elbphilharmonie in diesem Sinne erfolgreich?
Ja, sie darf als gelungen gelten: Die Architekten Jacques Herzog und Pierre de Meuron sowie die verantwortlichen Bauingenieure haben mit dem renommierten Akustiker Yasuhisa Toyota zusammengearbeitet. Neueste Technologien sind zum Einsatz gekommen. Auf einem langen Weg wurde ein wunderschönes Gebäude geschaffen. Nun ist es an uns, es mit Leben zu füllen.
Bei Belastungsversuchen an der historischen Gewölbebrücke über die Aller bei Verden konnte das Tragverhalten der Gewölbe bei bis zu 600 Tonnen Belastung untersucht werden. Die Versuche erlauben den Forschern, ihre numerischen Modelle so zu verfeinern, dass viele historisch und baukulturell wertvolle Gewölbebrücken erhalten werden können. Von Dr.-Ing. Gregor Schacht, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Massivbau der Leibniz Universität Hannover.
Am 26. Oktober 2015 fuhr der letzte Güterzug über die historische Gewölbebrücke über die Aller bei Verden. Nach über 150 Jahren wurde der Verkehr auf die neue wellenförmige Stahlbrücke, gleich neben der aus vielen einzelnen aneinander gereihten Gewölben bestehenden historischen Brücke umgeleitet. Der Zustand der Gewölbebrücke hatte sich in den letzten Jahrzehnten kontinuierlich verschlechtert, was gerade auf die starke Durchfeuchtung des Mauerwerks zurückzuführen war. Diese Schäden und das steigende Verkehrsaufkommen führten zu der Entscheidung eines Brückenneubaus.
Dieses Schicksal droht auch den über 5000 anderen historischen Gewölbebrücken im Bestand der DB AG, da die vorhandenen rechnerischen Modelle die Tragsicherheit zu stark unterschätzen. Die meisten dieser Gewölbebrücken bedürften nur geringer Instandsetzungen zur Wiederherstellung der Abdichtung und der Mauerwerksfugen. Ein Abbruch wäre oft unnötig, wenn die Tragfähigkeit auch für die zukünftige Beanspruchung sicher nachgewiesen werden könnte.
Zudem stellen sie neben ihrem Nutzen auch einen bedeutenden baukulturellen Wert dar. Da der Abbruch der Allerbrücke in Verden bereits beschlossen war, bot sich hier die einmalige Gelegenheit, mithilfe von Belastungsversuchen Kenntnisse über das Tragverhalten von Gewölbekonstruktionen in der Nähe des Bruchzustandes zu erlangen.
Bei dem Traglastversuch wurde einer der Brückenbögen halbseitig mit maximal 600 Tonnen belastet. Die Belastung wurde durch vier Hydraulikzylinder erzeugt, die über Gewindestangen und Verpressanker unter der Brücke im Boden verankert waren, sodass der Kräftekreislauf geschlossen war. Um das Tragverhalten möglichst genau zu erfassen, setzte das Forscherteam aus Hannover, Leipzig, Berlin und Oldenburg eine Vielzahl von modernsten Messverfahren zur Verformungsmessung wie hochgenaues Laserscanning und Photogrammetrie ein.
Der Belastungsversuch bestätigte die hohe Belastbarkeit von Gewölbebrücken. Der Bogen zeigte erst unter der maximalen Versuchsbelastung von 600 Tonnen erste Anzeichen einer Überbeanspruchung, war aber noch weit von einem Versagen entfernt. Die Ergebnisse des Belastungsversuches werden zurzeit ausgewertet. Diese sollen anschließend mit den Ergebnissen der numerischen Simulationen zum Tragverhalten verglichen werden. Dadurch können Computermodelle kalibriert und verifiziert werden, damit zukünftig bessere Prognosen zur Tragfähigkeit historischer Gewölbekonstruktionen möglich sind.
Wenn ein Gebäude mit den Maschinen einer Produktionsstrecke vernetzt ist, dann lässt sich Energie besonders effizient nutzen. An der TU Darmstadt entstand für die Erforschung und Vermittlung dieser Einsparpotenziale eine Fabrik im Originalmaßstab, die ETA-Modellfabik. An und in ihr arbeiteten auch maßgeblich Bauingenieure mit. Von Christoph Berger
ETA hat eine zweifache Bedeutung: Zum einen stehen die drei Buchstaben für Energieeffizienz-, Technologie- und Anwendungszentrum. Zum anderen verbirgt sich hinter ihnen der griechische Buchstabe „eta“. In den Ingenieurwissenschaften steht dieser für den Wirkungsgrad, also das Verhältnis der Nutzenergie zur zugeführten Energie – somit ist er eine zentrale Größe für die Energieeffizienz.
Und um all das geht es auch in der in diesem Jahr eröffneten Modellfabrik an der TU Darmstadt. 36 Forschungspartner aus Industrie und Wissenschaft sind an dem etwa 15 Millionen Euro teuren Bau beteiligt. Darunter befinden sich Wissenschaftler aus den Bereichen Maschinenbau, Bauingenieurwesen und Architektur. Die Gebäudegrundfläche ist zirka 810 Quadratmeter groß. Im Inneren ist eine reale Produktionsprozesskette zur Herstellung eines Hydraulikpumpenbauteils aufgebaut: spanende Werkzeugmaschinen, wässrige Bauteilreinigungs- und Laserreinigungsverfahren sowie ein Wärmebehandlungsofen.
Diese Maschinen sind nicht nur untereinander aufeinander ausgerichtet, sondern auch mit der Gebäudehülle vernetzt. So dient beispielsweise die Abwärme der Werkzeugmaschinen, die eigentlich verloren wäre, in der 550 Quadratmeter großen Maschinenhalle dazu, weitere Anlagen mit Wärme zu versorgen oder die Halle zu beheizen. Die ausgeklügelten Werkstoffe in der mit Kapillarmatten durchzogenen Fassade interagieren gleichsam mit der Außenwelt, sodass möglichst energiearm geheizt oder gekühlt werden kann. In den Wänden kann so Wasser geführt werden und „damit können wir die Abwärme nutzen, um das Gebäude auch zu heizen“, erklärt Professor Dr.-Ing. Jens Schneider vom Institut für Statik und Konstruktion der TU.
Außerdem ist zur Dämmung in die Wände eine 30 Zentimeter dicke Schicht Betonschaum eingelassen. An der Außenseite befinden sich Elemente aus mikrobewehrtem, ultrahochfestem Beton. Auch diese sind mit Kappilarrohrmatten ausgestattet und tragen damit zur Energieeffizienz bei. Genauso wie die Glasfront. In das Isolierglas sind beispielsweise Lichtlenklamellen integriert, die Sonnenlicht an die Decke der Halle lenken. Auch die Teilsysteme Maschine, technische Infrastruktur und Gebäude sind hinsichtlich der Energieeffizienz optimiert. Die Gebäudekonstruktion selbst ist nahezu vollständig recyclebar.
Auf diese Weise werden nun bislang verborgene Einsparpotenziale erschlossen. Es wird davon ausgegangen, dass sich zusätzlich 15 bis 20 Prozent mit dem integrierenden, ganzheitlichen Ansatz der ETA-Fabrik gegenüber der Optimierung einzelner Komponenten an Energie einsparen lassen.
In Köln-Nippes baut die DB Fernverkehr AG das erste CO2-neutrale ICE-Werk in Deutschland. Die Baustelle ist so groß wie 23 Fußballfelder, gerademal zwei Jahre Bauzeit sind geplant. Von Sabine Olschner
Der Werkhalle mit Dacharbeits- und Fahrwerksbühnen, in der später auf vier Gleisen ICE-Züge gewartet werden, kann man fast beim Wachsen zusehen. Täglich verändert sich der 445 Meterlange und 50 Meter breite Bau, und auch im Umfeld bewegt sich viel: Anlagen für die Innen- und Außenreinigung, Unterführungen und Zuwege für die Mitarbeiter, ein Betriebsrestaurant, Technik-, Verwaltungs- und Sozialräume, Schallschutzwände für die Anwohner entstehen. Vor Baubeginn waren Abrissarbeiten und Stellwerksanierungen nötig.
„Wir machen alles, was man im Bau machen kann: Hochbau, Straßenbau, Gleisbau, Brückenbau, Tunnelbau“, berichtet Wilfried Brandt, der als Gesamtprojektleiter Neubau ICE-Werk Köln-Nippes immer wieder Besucher über die imposante Baustelle führt. Je nach Bauphase zählte sein Team bis zu 90 Planer, vom Bauingenieur bis zum Architekten. Mittlerweile ist nur noch die Bauleitung im Einsatz.
Nach Fertigstellung der Hallen können vier bis acht Züge parallel gewartet werden. In der Werkhalle tauschen die Arbeiter auf verschiedenen Ebenen zum Beispiel Achsen und Drehgestelle aus oder arbeiten an der Klimaanlage. In der Innenreinigungsanlage wird unteranderem das Trinkwasser aufgefüllt und die Fahrpläne für die nächste Strecke werden aktualisiert, bevor der Zug wieder das Werk verlässt. Bis zu 17 Zugführungen pro Tag sind künftig in der Anlage vorgesehen, 400 Arbeitsplätze sollen geschaffen werden. Köln gilt als eine der wichtigsten Drehscheiben im deutschen und internationalen Fernverkehr.
Sieben ICE-Werke gibt es bislang in Deutschland, eines davon hat Wilfried Brandt bereits beim Bau als Projektleiter begleitet. Im Jahre 2011 hat er das neue Projekt, ICE-Werk Nummer acht, übernommen, im Oktober 2015 war Baubeginn. „Besonders herausfordernd bei solch einem Großprojekt ist es, alle Termine einzuhalten“, sagt der Diplomingenieur. Eine weitere Besonderheit seines Bauwerks: Es wird später komplett CO2-neutral arbeiten. Die Ingenieure nutzen beim Bau sämtliche zur Verfügung stehenden Möglichkeiten: Geothermie für die Klimatisierung, Solarthermie für das Warmwasser, Photovoltaik für die Stromversorgung.
Darüber hinaus verwenden die Bauherren wartungsarme Baustoffe und Materialien mit langer Lebensdauer und einem hohen Recyclingwert. „Wenn wir nach zwei Jahren Bauzeit im Oktober 2017 das ICE-Werk an den Betreiber übergeben können und den vorgesehenen Kostenrahmen von 220 Millionen Euro nicht überschreiten, haben wir einen neuen Meilenstein beim Bauen gesetzt“, meint Wilfried Brandt. Bisher sieht es so aus, als könne er sein Ziel erreichen.
Das Konsortium„C3 – Carbon Concrete Composite“ ist das derzeit größte Forschungsprojekt im deutschen Bauwesen. Die dabei verfolgte Vision ist, Stahl im Beton langfristig durch Carbon zu ersetzen. Denn: Mit Carbonbeton kann nachhaltig, umweltschonend, weniger materialintensiv und leichter gebaut werden. Schonheute kann sich die Liste an Auszeichnungen des Projekts sehenlassen: Gewinner des GreenTecAwards, des Deutschen Nachhaltigkeitspreises Forschung und des Rohstoffeffizienzpreises. Drei der führenden Köpfe des Konsortiums erhielten außerdem den Deutschen Zukunftspreis 2016, den Preis des Bundespräsidenten für Technik und Innovation. Von Christoph Berger
Die Ausgangslage ist folgende: Anders als erwartet, bleibt die Lebensdauer von Stahlbetonkonstruktionen aufgrund der Korrosion hinter den Erwartungen zurück. Sie liegt zwischen 40 und 80 Jahren. Das ist einer der Gründe dafür, dass inzwischen viele Bauwerke, vor allem auch Brücken, zu einem Sicherheitsrisiko geworden sind. Um den Stahl vor Korrosion zu schützen, wird unter anderem eine dicke Betonschicht benötigt – ein enormer Ressourcenverbrauch. Somit ist unter anderem auch zu erklären, dass Stahlbeton der wichtigste Baustoff Deutschlands ist. Über 100 Millionen Kubikmeter werden hier jährlich von dem Baustoff verbaut.
Überhaupt: Beton ist nach Wasser das weltweit am häufigsten verwendete Material. In dem Forschungsprojekt „C³– Carbon Concrete Composite“ ist es aber gelungen, eine korrosionsbeständige und ressourcensparende Alternative zum herkömmlichen Stahlbeton zu entwickeln. Mit dem Verbundmaterial Carbonbeton – einer Kombination aus Spezialbeton und Carbonfasern – will das Konsortium nun eine „Revolution am Bau“ einleiten oder, um den Titel der dazugehörigen Internetseite aufzugreifen: Bauen neu denken.
Carbon rostet nicht, eine zusätzliche Schutzschicht ist daher nicht notwendig. Zirka 50.000 einzelne Fasern, die deutlich dünner als ein menschliches Haar sind, werden dabei zu einem Garn zusammengefasst und in einem Verfahren zu einer Gitterstruktur verarbeitet und beschichtet. Im Vergleich zum Stahl ist Carbon viermal leichter und sechsmal tragfähiger. Das führt dazu, dass mit dem neuen Baustoffschlanker und filigraner gebaut werden kann – es können Gebäudegeometrien umgesetzt werden, die bisher nur äußert schwer umsetzbar waren.
Beispielsweise sind Fassadenplatten oder Verstärkungsschichten mit Carbonbeton nur noch etwa zwei Zentimeter dick statt der bisherigen acht Zentimeter mit Stahlbeton. Das bedeutet: Es muss 75 Prozent weniger Material hergestellt, transportiert, eingebaut und verankert werden. Ein weiterer Vorteil ist die verlängerte Lebensdauer: Bei Carbonbeton sprechen Experten von einer Lebensdauer von bis zu 200 Jahren und mehr. Bis 2020 will das aus 140 Partnern aus Forschungseinrichtungen, Unternehmen und Verbänden bestehende C3-Konsortiums die Voraussetzungen schaffen, um die völlig neue C3-Bauweise zu entwickeln und in die Praxis einzuführen. In den nächsten zehn Jahren sollen bereits 20 Prozent des Stahlbetons durch Carbonbeton ersetzt werden.
Diese Ergebnisse überzeugten auch die Jury des Deutschen Zukunftspreises 2016: Prof. Dr.-Ing. Manfred Curbach, Prof. Dr.-Ing. habil. Dipl.-Wirt. Ing. Chokri Cherif und Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Offermann sind die Gewinner des Preises in diesem Jahr.
