Empa entwickelt «memory-steel» – ein Baumaterial mit Formgedächtnis

Der von der Materialforschungsanstalt Empa entwickelte «memory-steel» ermöglicht die Herstellung von Beton-Fertigteilen mit bislang nicht gekannter Geometrie. Bestehende Betonbauwerke können zudem nun mit einem neuen Material nachträglich verstärkt werden.

Stahl-Armierungen in Betonbauwerken werden bisher meist hydraulisch vorgespannt, wie die Empa heute Dienstag mitteilte. Dazu sind Hüllrohre für die Führung der Spannkabel, Anker zur Kraftübertragung und ölgefüllte Hydraulikpressen notwendig. Die nachträgliche Versteifung älterer Bauten scheitert daher häufig am hohen Platzbedarf dieser Apparaturen.

Forscher der Empa und des Spin-offs re-fer AG haben nun eine alternative Methode entwickelt. Dabei handelt es sich um Formgedächtnislegierungen auf Eisenbasis, die sich beim Erhitzen zusammenziehen und die Betonstruktur so dauerhaft vorspannen. Erhitzt wird der «memory-steel» entweder durch elektrischen Strom oder mittels Infrarotstrahler, wie es in der Mitteilung heisst.

Zunächst soll das neue Baumaterial vor allem dazu verwendet werden, bestehende Gebäude nachträglich zu verstärken. Dies ist beispielsweise notwendig wenn in einen alten Betonbau neue Fenster, Türen oder Aufzugschächte eingebaut werden sollen. Oder bei alten Industriegebäuden muss bisweilen die Traglast von Zwischendecken erhöht werden.

Durch «memory-steel» können solche Arbeiten auch in engen Räumen durchgeführt werden. Dabei stehen verschiedene Methoden zur Verfügung. Entweder wird ein Streifen des Spezialstahls mit Dübeln beispielsweise unter der Decke befestigt und dann erhitzt oder das neue Material wird zur Verstärkung einbetoniert.

Das Spezialmaterial eröffnet aber nicht nur neue Möglichkeiten für alte Gebäude. In Zukunft könnten damit auch Beton-Fertigteile in Formen entstehen, wie sie bislang nicht konstruiert werden können. So werden mit einem einbetonierten Profil aus «memory-steel» nun auch stark gebogene Konstruktionen möglich, wie es in der Mitteilung heisst.