Ultraschlanke vorgespannte Carbonbetonbinder – Pilotanwendung in einer Schulsporthalle Teil 1

Im Rahmen eines Pilotprojekts wurde in Dresden erstmals ein Dachtragwerk aus vorgespanntem Carbonbeton unter realen Bau‐ und Nutzungsbedingungen umgesetzt. Die neue Einfeld‐Sporthalle an der 49. Grundschule erhielt ein Dachsystem aus vorgespannten und vorgefertigten Carbonbetonbindern und dünnen vorgespannten Carbonbetonplatten. Ziel war es, ressourcenschonende, langlebige und zugleich filigrane Tragwerke im Sinne eines Transfer‐ und Praxisprojekts zu realisieren. Trotz fehlender bauaufsichtlicher Regelwerke für die Vorspannung mit Carbonbewehrung gelang es durch umfangreiche Voruntersuchungen, konservative Bemessungsansätze und gezielte experimentelle Prüfungen sowie eine Zustimmung im Einzelfall (ZiE) / vorhabenbezogene Bauartgenehmigung das Tragwerk umzusetzen. Das Projekt zeigt eindrucksvoll, dass Carbonbeton in Verbindung mit Vorspannung erhebliche Vorteile im Hinblick auf Materialeinsparung, Dauerhaftigkeit und Ressourceneffizienz bietet. Gleichzeitig wurden Herausforderungen aufgezeigt, etwa hinsichtlich Fertigungstoleranzen bei sehr schlanken Querschnitten, der Stabilitätsnachweise während des Transports und der Montage sowie der Entwicklung geeigneter Anschlussdetails. Die Besonderheiten und Herausforderungen bei der Planung, der Umsetzung sowie zum Vorspannen mit Carbonbeton werden anhand des Pilotprojekts in diesem Beitrag aufgezeigt. Das Projekt bildet eine wesentliche Grundlage für den weiteren Transfer von Forschungsergebnissen in die Praxis und zeigt Wege auf, wie Carbonbeton künftig wirtschaftlicher und effizienter im Bauwesen eingesetzt werden kann.

As part of a pilot project, a roof structure made of prestressed carbon concrete was realized for the first time under real construction and usage conditions in Dresden. The new single‐court sports hall at the 49th Primary School features a fully modular roof system consisting of prestressed carbon concrete girders and thin prestressed carbon concrete slabs. The aim was to create resource‐efficient, durable, and slender structures outside of a classical research framework. Despite the absence of official standards for prestressing with carbon reinforcement, the project achieved project‐specific approval (ZiE) through extensive preliminary investigations, conservative design approaches, and targeted experimental testing. The project impressively demonstrates that carbon concrete combined with prestressing offers significant advantages in terms of material savings, durability, and resource efficiency. At the same time, key challenges were identified, such as manufacturing tolerances for extremely slender cross‐sections, stability verification during transport and assembly, and the development of suitable connection details for thin slabs. Special attention was given to controlling deformations and ensuring sufficient failure warning under extremely slender construction conditions. The project forms an essential basis for further transferring research results into practice and shows ways in which carbon concrete can be used more economically and efficiently in future construction projects.