Tyske kulfiber-forskere viser nye veje for byggeriet

Illustration: Carbon Concrete Composite

Kulfiber-forstærket betonbyggeri trækker mere og mere opmærksomhed i byggebranchen. Ifølge Web of Science er udgivelser med fokus på kulfiber-forstærket beton per år steget fra 1.210 i 2001 til 35.229 i 2019.

De mange udgivelser skyldes ikke mindst indsatsen fra det største forskningsprojekt i Tysklands byggebranche, Carbon Concrete Composite (C3), som har blikket rettet mod kulfiber som en bæredygtig ragekniv til den CO2-tunge betonindustri.

Det Tekniske Universitet i Bremen og C3, som er et samarbejde mellem forskningsinstitutioner og byggevirksomheder, kan snart lukke dørene op for verdens første kulfiber-forstærkede betonkonstruktion, The Cube.

The Cube kommer til at stå på campus ved det Tekniske Universitet i Dresden.

50 % mindre beton

Den 220m2 store bygning bliver ikke ligefrem det første eksempel på kulfiber-forstærkningens potentiale, men kommer til at demonstrere teknologiens usædvanlige lethed i en meget fysisk forstand.

C3’s undersøgelser viser, at kulfiber-forstærkede betonkonstruktioner kun kræver halvt så meget beton som de konventionelle stål-forstærkede betonkonstruktioner, fordi kulstoffet ikke skal pakkes lige så langt væk fra vind og vejr som stål.

Kulstof er nemlig et inert stof, som i modsætning til stål ikke nedbrydes af fugt.

The Cube kommer til at gå over i historien som det mest bæredygtige betonbyggeri til dato. Illustration: Carbon Concrete Composite

Det ubekendte tal

Når nye materialer vinder indpas i byggebranchen, har det næsten altid en indvirkning på arkitektonisk æstetik, men den store idé gemmer sig selvfølgelig bag facaden.

De økonomiske og miljømæssige omkostninger ved korroderede, stål-forstærkede betonbygninger er ifølge Gregor Fischer, lektor ved Danmarks Tekniske Institut, det store ubekendte tal, når man skal stille de økonomiske omkostninger ved de to typer beton overfor hinanden.

Gregor Fischer, som forsker i kulstof-forstærket beton, mener ikke, at selve det økonomiske regnestykke i dette tilfælde er lige så interessant som tankeeksperimentet, der opstår, når man bytter stål ud med kulstof i byggeindustrien:
»korrosion af stålforstærkninger er et af de store problemer og en af de store udgifter i vores arbejde. Det er svært at sætte en pris på den udfordring rent økonomisk, fordi reparationsudgifterne forbundet med korroderet stål fortsætter, så længe bygningen står,« siger Gregor Fischer.

Prisen på kulstof-forstærket beton er tyve gange så høj som på stål-forstærket beton, hvis man ikke regner det reducerede behov, den forlængede levetid og den reducerede klimabelastning med i betragtning.

Gregor Fischer forklarer, at det tungeste argument for forskningen i og anvendelsen af kulstof-forstærket beton ikke har at gøre med produktionsomkostninger nu og her, men med behovet for mere bæredygtigt materiale-brug og -levetid i byggeindustrien.

Betonproduktion står ifølge Global Construction Review for 6-8 % af den globale CO2-udledning, og alene i Tyskland bruges der årligt 100 millioner kubikmeter stål-forstærket beton.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Udmærket spørgsmål Jens. Hvis jeg må spørge ovenpå (i min solide uvidenhed ...): Der er en klar miljøfordel i at fiske armeringsjernet ud af brugt beton og genbruge det. Men er der også en miljøfordel i at fiske kulfiberen ud?

Hvis den knuste beton (sammen med kulfibrene) bruges som underlag til andet byggeri, (eller deponeres), så må er der vel tale om at proppe kulstof tilbage i jordskorpen, hvilket er godt for klimaregnskabet.

Hvis kulfiberen kan udvindes fra betonen og man herved sparer fossil energi eller andre drivhusgas udledninger, så kan klimaregnskabet vel også være positivt ved at udvinde kulfiberen.

Jeg er med på at jeg ikke er super cirkulær lige her, og kun kigger på kulstof balancen. Måske nogen kan oplyse mig med en lidt mere systematisk betragtning over klima- og andre miljøfordele?

Hvordan er klimaregnskabet mellem kulstof balance og sparet cement?

  • 7
  • 0

Kulfibre i frit omløb er farligere end asbest, affald fra kernekraft og vindmøllevinger .

Der er ikke rigtig nogen der ved hvordan de skal uskadeliggøres.

Det har været foreslået at støbe dem ind i beton under veje og i havne,men det blev afvist som værende uansvarligt over for kommende generationer.

  • 7
  • 10

Men kan kulfiber ikke brændes?

Det er jo ikke lige specielt CO2 venligt :-) Der nævnes 50% reduktion af mængden af beton og dermed af CO2 udledning ved betonproduktion, men det rækker jo slet ikke. Vi skal da ned på 0 mht CO2 udledning og der ser jeg kæmpe udfordringer. Forbruget af kalk er jo også et problem hviket vi lige har set i Sverige. Og i modsætning til så meget andet kan man (åbenbart) ikke genanvende betonen som anden end fyld. Jeg ved ikke hvor stor en andel af det samlede CO2 regnskab der hidrører fra cement og betonproduktion, men her er der virkelig brug for noget nytænkning og innovation!

  • 0
  • 0

Kulfibre i frit omløb er farligere end asbest, affald fra kernekraft og vindmøllevinger .

Der er ikke rigtig nogen der ved hvordan de skal uskadeliggøres.

Det her nærmer sig fake news: Kulfiber er på ingen måde farligere end asbest, alene af den grund at en kulfiber er meget tykkere end en asbest fiber, den har derfor ikke de samme skadelige egenskaber som asbest.

Sammenligningen med vindmøllevinger er mærkelig al den stund, at der bruges kulfiber til visse vindmølle vinger.

Endelig: Kulfiber er, som navnet antyder af kulstof, og de kan destrures ved afbrænding.

Hermed ikke sagt at der ikke er både er arbejdsmiljø udfordringer og ekstern miljø udfordringer ved kulfiber kompositter.

  • 7
  • 1

Jernarmeretbeton er brugt overalt. Fremstilling af både stål og beton giver store udledninger af CO2.

Det er fedt hvis man kunne presse kulfiber så langt ned i pris at det kunne være et reelt og miljørigtigt alternativt.

Så mangler vi et produkt, der kan erstatte beton. Epoxy? Tjah. Der er fenoler og det lyder lidt trist, men er der muligheder i kunstharpikser? Er der nogen der ser en revival i bakelit?

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten