Innovatives Bauen mit Carbonbeton und AS-Interface (Quelle: HTWK Leipzig)
Ob serielles oder individuelles Bauen – Carbonbeton überzeugt in beiden Welten und wird die Zukunft des Bauens nachhaltig verändern. Durch seine in der Fabrik vorgefertigten Elemente sorgt serielles Bauen für bezahlbaren Wohnraum und rückt so wieder verstärkt in den Fokus. Beim individuellen Bauen können Architekten Gebäude mit einer charakteristischen, ausdrucksvollen Formensprache umsetzen. Der Verbundwerkstoff „Carbonbeton“ spielt seine Vorteile sowohl beim seriellen wie auch beim individuellen Bauen aus.
Carbonbeton ist eine Materialkombination, die es auf der einen Seite erlaubt, schlanker zu konstruieren und eine neue Formensprache umzusetzen. Auf der anderen Seite ermöglicht der Werkstoff ein platzeffizientes und wirtschaftliches Bauen. Dazu werden in der Fabrik Fertigteile produziert. Bei ihnen wird anstelle des Stahls eine Bewehrung aus Carbon verwendet. So entsteht Carbonbeton. Die Carbonfaser ist chemisch inert und hat somit kein Problem mit Korrosion. Das hilft, die Dauerhaftigkeit der Bauwerke abzusichern und technisch sowie wirtschaftlich verlässliche Konstruktionen zu schaffen. Darüber hinaus kann man mit dieser Bewehrung freier konstruieren. Im Vergleich zu Stahlbeton spart Carbonbeton bei gleicher Leistungsfähigkeit bis zu 80 % Material. So entstehen insgesamt dünnere und leichtere Wände. Für diese Wände benötigt man weniger Energie für Herstellung, Transport und Logistik.
Wandkonstruktion mit integrierter Elektro- und Kommunikationstechnik
An der HTWK Leipzig [1] werden beispielsweise multifunktionale, genormte Bauteile aus Carbonbeton für den Wohnungs- und Industriebau entwickelt und erforscht. Im Carbonbetontechnikum erfolgt die automatisierte Fertigung der Carbonbetonbauteile. Es sollen Fertigungsverfahren für das Bauwesen der Zukunft erprobt werden. Dabei wollen die forschenden Entwicklungs-Partner Carbonbetonteile zusätzlich mit Funktionen versehen und setzen dafür unter anderem auf den Kommunikationsstandard AS-Interface.
Häuser, die aus Carbonbeton gefertigt sind, haben sehr dünne Wände. Viel Platz für die zahlreichen Installationsleitungen, die sonst darin verbaut werden, bleibt nicht. Leitungen, Kabelkanäle, Verteiler und Unterverteiler sollten schon in der Bau- und Installationsphase reduziert werden. Hier kommt AS-Interface als Kommunikationstechnologie ins Spiel. Die „gelbe Leitung“ kommt von der Rolle. Dadurch kann sie applikationsspezifisch sowie passgenau abgelängt und mit einem Kunststoffhalter direkt zu dem Carbongeflecht hinzugefügt werden – ohne zusätzliche Installationsrohre. Einfacher, platzsparender, flexibler und sicherer lässt sich eine Verdrahtung in der Fertigung von Carbonbetonteilen derzeit nicht realisieren. Ein weiterer Vorteil: AS-Interface überzeugt durch sein geniales Anschlusssystem, der Piercing-Anschlusstechnologie. Das System erlaubt ein einfaches Anschließen, Austauschen, Versetzen oder Hinzufügen von Komponenten – sicher, schnell und kostengünstig. Dazu wird die gelbe Leitung einfach in die Kommunikationsdose eingelegt und über die beiden Piercing-Stifte kontaktiert.
Die zahlreichen Sensoren und Aktoren der Gebäudeautomation kommunizieren über die gelbe Profilleitung miteinander. Auch ihre Stromversorgung erfolgt über diese Leitung. Das spart Material und macht das System ausgesprochen robust sowie fehlersicher. Der Installationsaufwand auf der Baustelle lässt sich deutlich minimieren. Außerdem ist die Gestaltungsflexibilität umfangreicher, bezogen auf die angeschlossenen Komponenten, wie Schalter, Dimmer, LED-Beleuchtungen, Temperaturfühler, Luftgüte- und Helligkeitssensoren.
Das vom BMWi geförderte Verbundvorhaben „WallConn-Ect – Entwicklung Ressourceneffizienter Wandkonstruktionen mit integrierter Elektro- und Datentechnik auf Basis von AS-Interface“ beschäftigt sich mit genau dieser Thematik. Im Projekt arbeiten folgende Partner zusammen: Sondermaschinenbau Engelsdorf, Bihl+Wiedemann sowie die HTWK Leipzig. Untersucht werden ebenfalls die automatisierte Fertigung von Thermodoppelwandelementen mit integrierter ASi-5-Technologie. Dabei werden die speziell entwickelten Leerdosen automatisiert in die Schalung eingesetzt sowie robotergestützt die ASi-Leitung und die 230-V-Versorgungsleitungen mit abgelegt. Der komplette Prozess geschieht im Werk. Das Schlitzestemmen und Dosenlöcher bohren auf der Baustelle entfällt. Dort müssen lediglich die Schuko-Steckdosen angeklemmt und die ASi-Buskopplermodule eingeklippst werden.
Innerhalb des Verbundprojekts wurden bereits mit der ASi-Technologie schaltbare Steckdosenprototypen entwickelt. Mit ihnen ist gleichzeitig ein gezieltes Energiemonitoring jeder einzelnen Steckdose möglich.