LeBaMaN (Leicht- Bau-Materialsysteme neuer Nachhaltigkeit)

Die Bauindustrie steht vor der Herausforderung, klima- und ressourcenschonende Alternativen zu traditionellen Baustoffen wie Stahl und Beton zu entwickeln. Deren Herstellung ist mit erheblichen CO₂-Emissionen verbunden. Das Forschungsprojekt LeBaMaN an der Hochschule München widmet sich der Entwicklung und Untersuchung eines neuartigen Hybridmaterials aus Granit und Carbonfasern – dem sogenannten CarbonFaserStein (CFS).

Ziel ist es, das Potenzial dieses Materials hinsichtlich Festigkeit, Langlebigkeit, Nachhaltigkeit und Praxistauglichkeit zu erfassen. Mögliche Anwendungsbereiche liegen vor allem im Brückenbau sowie bei der Bewehrung von Betonbauteilen, insbesondere Eisenbahnschwellen.

Um die Eignung von CFS zu beurteilen, werden umfassende experimentelle Untersuchungen durchgeführt, darunter:

•Mechanische Eigenschaften: Biegeverhalten, Schubtragfähigkeit und Materialperformance bei variierenden Lagenaufbauten

• Anschlüsse & Verbindungselemente: Entwicklung und Prüfung praxisnaher Konstruktionsdetails für Tragwerke im Brückenbau

• Klebstoffsysteme: Untersuchung der Eignung verschiedener Klebstoffe zur sicheren und dauerhaften Verbindung von CFS-Bauelementen

• Verbundwirkung: Verhalten des Materials als Bewehrungselement in Betonbauteilen

• Ermüdungsuntersuchungen: Ermüdungsversuche an Bahnschwellen-Prototypen

Zusätzlich werden Demonstratoren im realitätsnahen Maßstab gefertigt und getestet, um das Verhalten des Materials unter Praxisbedingungen zu validieren.

Das gezeigte Exponat ist ein verkürzter Doppel-T-Träger, der als Prüfkörper entwickelt wurde, um die mechanische Verzahnung zwischen Steg und Flanschen der für die Brücke konzipierten Trägerelemente zu analysieren.

Der Steg dieses Prüfkörpers wurde dabei gezielt um 20 mm gegenüber den Flanschen versetzt. Während des Versuchs wurde der Steg von oben mit steigender Kraft belastet – so lange, bis die Verzahnung zwischen den Bauteilen versagte und der Steg nach unten verschoben wurde.

Zur präzisen Verfolgung der Deformationen wurde eine Seite des Prüfkörpers mit weißer Grundierung beschichtet und anschließend mit einem feinen schwarzen Sprenkelmuster versehen. Dieses Muster erlaubt die Anwendung optischer Messsysteme (z. B. digitale Bildkorrelation, DIC), mit denen auch kleinste Verschiebungen während der Belastung exakt erfasst werden können.

Über den beigelegten QR-Code erhalten Sie Zugriff auf ein kurzes Video, das den Ablauf des Versuchs dokumentiert