Dresden: Weltweit erstes Haus aus Carbonbeton fertiggestellt

Frauenkirche, Semperoper, Residenzschloss, Zwinger, Albertinum und und und: Sachsens Landeshauptstadt ist reich an außergewöhnlichen Bauwerken, die mitunter ihresgleichen in der Welt suchen. Bald könnte ein weiteres Gebäude dieser Kategorie hinzukommen. Ein Gebäude, das im Vergleich dazu äußerlich futuristisch wirken mag, in seinem tiefsten Inneren jedoch ebenso als globales Novum beeindruckt: Das erste Haus, das komplett aus Carbonbeton besteht. Bis Ende 2020 wird das „CUBE“ unweit des Dresdner Hauptbahnhofs als Versuchs- und Forschungsgebäude errichtet – und soll dabei helfen, das Bauen zu revolutionieren.

Carbonbeton bietet immenses Potential

In Deutschland ist stahlbewehrter Beton, kurz  Stahlbeton, der wichtigste Baustoff. Doch der darin verbaute Stahl hat einen entscheidenden Nachteil: Er rostet. Ein Makel, der auf sein mit Kohlenstofffasern bewehrtes Pendant nicht zutrifft. Carbonbeton hat Eigenschaften, die sich sehen lassen können. Er:

• ist widerstandsfähiger und zugleich beständiger als Stahlbeton, da er nicht korrodiert
• das in ihm verbaute Carbon ist viermal leichter und bis zu sechsmal tragfähiger
• lässt filigrane Formen und vielfältige Einsatzbereiche zu
• ermöglicht bei der Herstellung gut 50 Prozent Materialeinsparung und reduziert so Energieverbrauch und CO2-Ausstoß

In Bezug auf Leichtigkeit und Ästhetik könnte sich der Betonbau in Zukunft stark wandeln. Bauexperten schwärmen schon jetzt von schwungvollen Fassaden oder extravaganten Balkonen, die mittels Carbonbeton kreiert werden könnten. Zudem lässt sich die Lebensdauer von Gebäuden, Brücken und Masten deutlich verlängern, wenn auf die Außenhülle eine dünne Schicht des grauen Werkstoffs aufgetragen wird.

Über Nacht zum Superstar

Wesentlichen Anteil an der Entwicklung von Carbonbeton hat die TU Dresden. Im Jahr 2016 erhielten drei Wissenschaftler um Professor Manfred Curbach, Direktor des Instituts für Massivbau, dafür den Deutschen Zukunftspreis.

Die prestigeträchtige Auszeichnung gab der Technologie den entscheidenden Anstoß bei der Etablierung der innovativen Bauweise auf dem Markt. „Carbonbeton hat sich über Nacht zum Superstar unter den bisherigen Baustoffen entwickelt“, erinnert sich Professor Manfred Curbach. Mittlerweile sei das Material „ein Megatrend des 21. Jahrhunderts“, so die Einschätzung des Wissenschaftlers. Nicht von ungefähr bezieht sich Sachsens neue Regierung in ihrem Koalitionsvertrag auf den Einsatz von Carbonbeton, um die Ressourceneffizienz deutlich zu erhöhen.

Zehn Monate Bauzeit

Für die Errichtung des Dresdner „CUBE“ steht der Fahrplan. Die ersten Bagger nehmen nach aktuellem Stand im März 2020 auf dem Areal zwischen Einsteinstraße 12 und Zelleschem Weg 1 ihre Arbeit auf. Wer den Zuschlag dafür erhält, entscheidet sich bis Mitte Februar. Rund sechs Wochen später ist bereits die feierliche Grundsteinlegung geplant. Die Fertigstellung erfolgt bis Ende 2020, im darauffolgenden Frühjahr soll das zweistöckige Gebäude eingeweiht werden. Finanziell unterstützt wird das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.

Das „CUBE“ besteht hauptsächlich aus zwei Teilen. Die Verantwortlichen nennen sie TWIST und BOX. Bei den TWIST-Elementen handelt es sich um zwei symmetrisch angeordnete, doppelt-gekrümmte Schalen, die sich aus der Wand heraus in ein Dach hinein verdrehen. BOX ist ein würfelartiger Baukörper aus Fertig- und Halbfertigteilen. Hinzu kommt eine Stahlkonstruktion mit Glasfassade, die viel Tageslicht ins Gebäudeinnere fallen lässt.

Revolutionär an der Bauweise ist, so Manfred Curbach, „dass die TWIST-Sandwich-Schalenkonstruktion, die Dach- und Wandflächen sowie ‚alles dazwischen‘ vor Ort in Spritzbeton-Bauweise hergestellt werden.“ Weiterhin sei die vollautomatisierte Herstellung der Wandbauteile im Fertigteilwerk aus Carbonbeton neuartig in der Verwendung des Baustoffs.

Testlabor und Repräsentationsstätte

Im Ganzen bietet der fertige Neubau eine Fläche von circa 220 Quadratmetern. Vorgesehen sind Labor-, Test- und Technikräume, ein Veranstaltungsraum für etwa 20 Personen sowie sanitäre Einrichtungen. Ziel ist die Erprobung der innovativen Carbonbeton-Bauweise, die Langzeittauglichkeit des Materials aus baukonstruktiver, statischer und bauphysikalischer Sicht soll maßgeblich erforscht werden. Ebenso dient das „CUBE“ als Repräsentationsstätte, die mit Vorträgen und Ausstellungsobjekten auf die Vorteile von Carbonbeton aufmerksam machen soll.

Manfred Curbach betont: „Das Dresdner Carbonbeton-Haus wird schon jetzt den zukünftigen Anforderungen an hochmoderne, energie- und materialeffiziente sowie nachhaltige Gebäude gerecht.“

Feierliche Einweihung des „CUBE“

Update vom 28.09.2022: Mit Gästen aus Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft wurde das „CUBE“ am 28. September 2022 feierlich eingeweiht. Mit der Fertigstellung nach zweieinhalbjähriger Bauzeit wurden wichtige Bausteine für künftige Bauprojekte im Bereich des Neubaus gelegt. „Das Carbonbetongebäude CUBE ist ein großer Schritt in Richtung eines zukunftsfesten Bausektors“, betonte Minister Schmid, sächsischer Staatsminister für Regionalentwicklung, beim Festakt. Mit Carbonbeton lasse sich der Energieverbrauch der Bauwirtschaft schon heute drastisch reduzieren. In großem Maßstab eingesetzt, könne er das Bauen energieeffizienter, materialschonender und kreislauffähiger machen. „Ich bin mir sicher, die in Sachsen entwickelte und etablierte Carbonbetonbauweise wird nicht nur dem Hochbau, sondern auch dem Straßen- und Brückenbau einen großen Schub verleihen.“

Für Dresden Bildungsbürgermeister, Jan Donhauser, ist es kein Zufall, dass das weltweit erste Haus aus Carbonbeton in der sächsischen Landeshauptstadt steht: „Lösungen wie diese werden dringend gebraucht, um Ressourcen zu schonen. Deshalb planen wir ebenfalls zwei Schulsporthallen mit Carbonbeton entstehen zu lassen. Dresden kann mit seiner Kernkompetenz punkten, dem engen Zusammenwirken von Verwaltung, Wissenschaft und Wirtschaft.“

m Bereich der Forschung und Entwicklung haben vor allem sächsische Unternehmen und Institutionen – AIB – Architekten Ingenieure Bautzen GmbH, Assmann Beraten und Planen Niederlassung Dresden, Betonwerk Oschatz GmbH, Institut für Massivbau der TU Dresden, Institut für Betonbau der HWTK Leipzig, sowie texton e.V. als assoziierter Partner – maßgeblich zum Erfolg beigetragen. „Heute ist ein großer Tag für den Carbonbeton und für den gesamten Freistaat Sachsen. Denn mit dem CUBE wird eine Innovation, Made in Saxony‘ sichtbar und begehbar“, so Staatssekretär für Wirtschaft und Arbeit, Thomas Kralinski..

Ist Carbonbeton die Zukunft des Bauwesens? Über die Errichtung des „CUBE“ und die Vorteile des Baustoffs informiert Oberbauleiter Matthias Tietze: