Beton gilt als robust, ist aber beim Rohstoffverbrauch und bei den CO₂-Emissionen der Bauindustrie ein schwerer Brocken. Carbonbeton soll daran etwas ändern. Nach Fachangaben lassen sich gegenüber Stahlbeton 50 bis 80 Prozent Baumaterial einsparen; die CO₂-Emissionen können um 75 bis 90 Prozent sinken. Möglich wird das, weil Carbon als Bewehrung Beton und Bewehrungsmaterial effizienter zusammenbringt.

Wie das funktioniert, erklärt Professorin Birgit Beckmann am 19. Oktober 2026 um 19 Uhr in der Stadtbibliothek G. E. Lessing in Kamenz. Der Vortrag gehört zur Reihe „Worte & Weißwein“, die von der Kamenzer Bibliothek und ihrem Förderverein veranstaltet wird. Beckmann arbeitet am Institut für Massivbau der TU Dresden und leitet dort den Bereich „Carbonbeton und Impakt“. Eine Stunde ist für den Abend eingeplant. Der Eintritt kostet 5 Euro, Schüler haben freien Eintritt.

Vom Feinbeton bis zum Carbongewebe

Carbonbeton ist ein Verbundwerkstoff aus (Fein-)Beton und nichtmetallischer Bewehrung. Zum Einsatz kommen unter anderem textile Gelege und Stäbe aus Carbon-, Glas- oder Basaltfasern. Der verwendete Feinbeton hat allgemein ein Größtkorn zwischen 1,0 und 4,0 Millimetern. Nach genormter Definition müsste ein Beton mit einem Größtkorn bis 4,0 Millimetern eigentlich als Mörtel bezeichnet werden. Der Begriff „Feinbeton“ setzte sich im Zuge der Verbreitung von Carbonbeton durch, weil seine Eigenschaften meist denen eines Hochleistungsbetons entsprechen.

Bis zu 50.000 Carbonfasern werden zu einem Garn gebündelt. Dieses Garn wird mit Lege- und Kettwirktechniken zu einer Gitterstruktur verarbeitet und anschließend getränkt. Die Bewehrung ist hochzugfest, weitgehend korrosionsresistent und nichtmetallisch; sie besteht aus kunststoffgetränkten Carbonfasertextilien oder Carbonstäben.

Die Dresdner Forschung begann in den 1990er-Jahren. Damals arbeiteten Forscher erstmals an einem Verbundwerkstoff aus textilen Fasern und Hochleistungsbeton. Von 1999 bis 2011 wurde Textilbeton in Deutschland unter Leitung von Manfred Curbach, Peter Offermann, Chokri Cherif und Josef Hegger in zwei Sonderforschungsbereichen der Deutschen Forschungsgemeinschaft in Dresden und Aachen vertieft untersucht.

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Schlanker bauen, leichter verstärken

Carbon ist korrosionsbeständig, hat eine geringere Dichte und eine höhere Tragfähigkeit als Stahl. Die bei Stahlbeton nötige Betondeckung zum Schutz vor Korrosion entfällt. Dadurch können Bauteile langlebiger, schlanker und filigraner ausfallen; je nach Anwendungsfeld und Anforderungen sind Materialeinsparungen von bis zu 80 Prozent möglich.

Carbonbeton lässt sich wie Stahlbeton im Gieß- oder Spritzverfahren herstellen, auch händisches Laminieren ist möglich. Bei Verstärkungsmaßnahmen reichen wegen der geringeren Querschnittsabmessungen oft kleinere Geräte. Das kann auf Baustellen einen Unterschied machen – nicht nur auf dem Papier, sondern beim Transport, beim Platzbedarf und beim Ablauf.

Verwendet wird der Werkstoff im Neubau, bei Verstärkungen und in der Sanierung. Realisierte Projekte gibt es im Brückenbau, Hochbau und Fertigteilbau. Bei Sanierungen verstärkt Carbonbeton unter anderem Silos, Brücken, Kanalbauten sowie historische und denkmalgeschützte Bauwerke. Der zentrale Unterschied zu Stahlbeton liegt im leistungsfähigeren und korrosionsbeständigeren Bewehrungsmaterial. Es erlaubt leichtere, tragfähigere Konstruktionen und neue Formen.

Carbonbeton soll Stahlbeton dabei nicht vollständig ersetzen. Angestrebt wird, künftig 20 Prozent des Stahlbetons durch Carbonbeton zu ersetzen und den Werkstoff entsprechend seinen technischen und ressourcenschonenden Eigenschaften im Bauwesen zu etablieren. Wie groß der tatsächliche Anteil später sein wird, ist offen. Ressourcenknappheit und die Korrosion von Stahlbewehrung schaffen jedenfalls weitere mögliche Einsatzfelder.

Zwischen Kostenfrage und Kreislauf

Die Ausgangsstoffe sind zunächst teurer: Carbon, Glas und Feinbeton kosten mehr als konventionelle Stahlbetonmaterialien. Ressourceneinsparungen, dünnere Querschnitte, effizientere Abläufe und geringere Transportkosten können Lösungen aus Carbonbeton über den gesamten Wertschöpfungsprozess hinweg konkurrenzfähig machen. Außerdem werden Anwendungsfelder möglich, die mit Stahlbeton bisher nicht umsetzbar waren.

Auch beim Recycling bewegt sich etwas. Carbon und Beton können voneinander getrennt werden; Pilotuntersuchungen haben den Recyclingprozess simuliert. Recyceltes Carbon wird anschließend Verfahren zugeführt, wie sie auch in der Luftfahrt-, Automobil- und Sportartikelindustrie eingesetzt werden. Der Beton wird ähnlich wie bereits etablierter Stahlbeton recycelt.

Große, realitätsnahe Demonstrationsversuche zeigten die technische Machbarkeit des Recyclings mit moderner Abbruch- und Aufbereitungstechnik. Verbleibende Carbonfaserreste in rezyklierten Betonfraktionen dürften die mechanischen Eigenschaften des Betons kaum beeinträchtigen und beim Wiedereinsatz keine wesentliche Kontaktkorrosion der Bewehrung verursachen.

In Deutschland wurde die Technologie bereits in zahlreichen Projekten eingesetzt. Laufende Vorhaben betreffen unter anderem die Planung von Sanierungen und Verstärkungen bestehender Brücken. Daneben laufen Entwicklungsprojekte mit Industriepartnern.

Was Forschung und Bauaufsicht noch prüfen

Am 8. Februar fand am Deutschen Institut für Bautechnik erstmals ein Fachgespräch zu Carbonbeton statt. DIBt-Präsident Gerhard Breitschaft eröffnete und moderierte die Veranstaltung, an der führende Forschende sowie Vertreter öffentlicher Einrichtungen und Behörden teilnahmen. Auf dem Programm standen Rezyklierbarkeit, Nachhaltigkeit, Gesundheitsverträglichkeit und das Brandverhalten von Carbonbeton.

Überblicksvorträge hielten Prof. Curbach, Prof. Jehle und Dr. Schladitz von der TU Dresden, Prof. Wiens vom Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb), Prof. Hegger von der RWTH Aachen sowie Dr. Streibel von der Universität Rostock. An die Vorträge schlossen sich jeweils Diskussionen an.

Untersuchungen zur Entstehung gesundheitsrelevanter Stäube beim Trennschleifen von PAN-basiertem Carbonbeton sowie von Carbonstäben und -gittern ergaben keine statistisch signifikanten Hinweise auf lungengängige WHO-Fasern. Weitere Untersuchungen zu möglichen Auswirkungen von Faserbruchstücken, etwa nach thermischer Vorbehandlung, sind vorgesehen.

Auch die Ökobilanz wird genauer betrachtet. Carbonbewehrung soll gegenüber herkömmlichem Bewehrungs- oder Spannstahl kein höheres Treibhauspotenzial aufweisen. Das Optimierungspotenzial einer großindustriellen Carbonbewehrungsproduktion ist in diesen Bilanzen allerdings noch nicht berücksichtigt. Schlanke, lebensdauerverlängernde und neue Konstruktionsweisen können den Ressourcenverbrauch im Massivbau mittelbar verringern; Anforderungen wie der Schallschutz müssen dabei mit den Nachhaltigkeitszielen abgewogen werden.

Für tragende Hochbaustrukturen braucht es ausreichende Brandschutzeigenschaften und bauaufsichtliche Verwendbarkeitsnachweise. Forschungsteams halten solche Nachweise unter bestimmten Bedingungen für erreichbar: Das Bewehrungsvolumen muss im Beton eingebettet und begrenzt werden, die Leichtbrennbarkeit des eingebetteten Carbonmaterials muss durch geeignete Maßnahmen verhindert werden, und die vergleichsweise hohe Temperaturunempfindlichkeit der Carbonbewehrung spielt eine Rolle.

Erste verallgemeinerbare Bemessungsregeln und Prüfmethoden sollen über die geplante DAfStb-Richtlinie „Betonbauteile mit nichtmetallischer Bewehrung“ veröffentlicht werden. Zum Zeitpunkt des Fachgesprächs befand sie sich noch im Entwurfsstadium; Inhalte und Anwendungsmöglichkeiten wurden vorgestellt. Die Carbonbewehrung selbst wird weiterhin einen bauaufsichtlichen Verwendbarkeitsnachweis benötigen. In späteren Bescheiden kann die DAfStb-Richtlinie als Grundlage für die Anwendung herangezogen werden.

Beim Vortrag in Kamenz geht es um die Entstehung von Carbonbeton, Forschungsergebnisse zur Entwicklung und heutige Einsatzgebiete. Beckmann zeigt außerdem ressourceneffiziente Konstruktionen zur Verstärkung bestehender Betonstrukturen und Anwendungen bei Neubauten. Beispiele aus Instandsetzung und Neubau sollen sichtbar machen, wie der Werkstoff den Weg aus der Forschung in die Praxis nimmt – mit Chancen, aber auch mit offenen Fragen zu Kosten, Recycling, Gesundheit, Brandschutz und Regeln.