Carbonbeton ist die Bauweise der Zukunft. Angesichts der drängenden Aufgaben zur Begrenzung des Klimawandels und des sorgsamen Umgangs mit den begrenzten Ressourcen hat der Carbonbeton genau die richtigen Eigenschaften. Er spart mehr als 50 % Ressourcen, insbesondere Sand, und reduziert den CO2-Ausstoß um bis zu 70 %.Carbonbeton ist somit ein Game-Changer, der auf das Bauen ebenso Auswirkungen hat wie auf das Erscheinungsbild und die Nutzung der gebauten Umwelt. Zusammen mit der sehr langen Lebensdauer, dem Werterhalt, der Bezahlbarkeit und der Ästhetik verdient er die Bezeichnung einer disruptiven Innovation.Nach Entstehung der Idee vor fast 30 Jahren und nach intensiver Grundlagenforschung im Rahmen zweier Sonderforschungsbereiche der DFG konnte die erforderliche anwendungsorientierte Forschung durch das Konsortium C3 - Carbon Concrete Composite durchgeführt werden. Dieses vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Zwanzig20-Programms unterstützte Großprojekt hat gezeigt, dass Carbonbeton in die Praxis überführt werden kann. Hierzu haben über 160 Partner alle notwendigen neuen Kenntnisse erarbeitet.Höhepunkt und zusammenfassendes Ergebnis ist der CUBE, das erste komplett aus Carbonbeton gefertigte Gebäude. Es besteht aus der "Box", die die Möglichkeiten wirtschaftlichen und modularen Bauens zeigt, und aus dem "Twist", der die Entstehung einer neuen Architektursprache visualisiert.Das vorliegende Buch fasst den heute vorliegenden Stand des Wissens zu Carbonbeton von den Grundlagen bis zur Anwendung zusammen und darf daher als Standardwerk des Neuen Bauens bezeichnet werden.

1 Einleitung und Überblick1.1 Geschichtliche Entwicklung1.2 Allgemeine Vorteile und Grenzen1.3 Einsatzgebiete2 Bewehrung2.1 Material2.2 Bewehrungsformen3 Beton3.1 Bindemittel und Zusatzstoffe3.2 Konzepte für den Betonentwurf3.3 Parameter des Betonentwurfs3.4 Marktverfügbare Bindemittel und Betone4 Verbundwerkstoff4.1 Grundlagen4.2 Zugtragverhalten des VWS-Systems "Bewehrter Beton"4.3 Verbundmechanismen5 Grundlagen des Bewehrens5.1 Allgemeine Konstruktionsdetails5.2 Textile Bewehrung5.3 Stabförmige Bewehrung6 Verarbeitung und Produktion6.1 Einleitung6.2 Herstellung und Transport des Betons6.3 Verarbeitung der Bewehrung6.4 Lagesicherung beim Bewehrungseinbau6.5 Schalung6.6 Beton-Einbautechnologien6.7 Nachbehandlung6.8 Transport- und Montagezustände bei Fertigteilen6.9 Weiterverarbeitung von Halbfertigteilen in der Elementbauweise6.10 Verstärkung und Instandsetzung7 Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit7.1 Sicherheitskonzept7.2 Ermittlung der Bemessungswerte7.3 Teilsicherheitsbeiwerte7.4 Mindestbewehrung7.5 Neubau7.6 Verstärkung/Instandsetzung von Stahlbetonbauteilen7.7 Bemessungshilfen8 Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit8.1 Allgemeines8.2 Einführung zum fortlaufenden Berechnungsbeispiel8.3 Dehnungs- und Spannungsverhältnisse des Biegequerschnitts8.4 Spannungsnachweise8.5 Berechnung der Rissbreiten8.6 Direkte Berechnung der Verformungen9 Dauerstand und Ermüdung9.1 Grundlagen des Dauerstand- und Ermüdungsverhaltens9.2 Materialverhalten unter Dauerbeanspruchung9.3 Materialverhalten bei Ermüdungsbeanspruchung10 Dauerhaftigkeit10.1 Einführung10.2 Mechanismend der Schädigung10.3 Grundlagen der Dauerhaftigkeitsbewertung und Konzept10.4 Charakteristische Materialeigenschaften für die Vorhersage von Langzeitdauerhaftigkeit und Lebensdauer10.5 Zusammenfassung und Ausblick11 Vorspannung11.1 Einleitung11.2 Biegebemessung11.3 Beispiel Biegebemessung11.4 Technologie und Herstellung11.5 Zusammenfassung und Ausblick12 Einbauteile12.1 Befestigungs- und Verbindungsmittel12.2 Verbindungsmittel12.3 Abstandhalter12.4 Transportankersysteme12.5 Auswahl der auf dem Markt erhältlichen Produkte13 Materialprüfung13.1 Ausgangsmaterialien13.2 Verbundmaterial14 Normen und Richtlinien14.1 Nationale Normen und Richtlinie14.2 Internationale Normen und Richtlinien14.3 Genehmigungen für Bauarten mit Textilbeton/Carbonbeton14.4 Zusammenfassung15 Bauphysik15.1 Wärme und Feuchte15.2 Schallschutz15.3 Brand16 Recycling16.1 Einleitung16.2 Abbruch und Rückbau16.3 Baustoffaufbereitung16.4 Materialverwertung17 Ökologische Beurteilung von Betonbauteilen mit Bewehrung aus Carbongelegen17.1 Grundlagen der Ökobilanzierung17.2 Umweltwirkungen von C³-Betonen17.3 Umweltwirkungen von Carbongelegen17.4 Vergleichende Ökobilanzierung von Bauteilen17.5 Umweltverträglichkeit18 Arbeits- und Gesundheitsschutz18.1 Gesundheitsrisiken bei Tätigkeiten mit Carbonbeton18.2 Verarbeitung von Carbonbewehrungen18.3 Be- und Verarbeitung von Carbonbeton19 Multifunktionalität19.1 Designkriterien multifunktionaler Bauteile aus Carbonbeton19.2 Konstruktionsentwicklung multifunktionaler Fertigteile am Beispiel elektrischer Energiespeicherung19.3 Basisstruktur zur Funktionsintegration19.4 Lichtleitung in Carbonbeton19.5 Strukturüberwachung20 Praktische Anwendungen20.1 Neubau20.2 Verstärkung und Instandsetzung20.3 C³-Ergebnishaus20.4 Mehr als ein Baustoff - Carbonbeton in Kunst und Alltag21 Ausschreibung und Vergabe für Carbon- und Textilbeton21.1 Ausschreibung, Vergabe, Leistungsbeschreibung21.2 Ausschreibungsplanung21.3 Ausschreibungstexte Beispiele21.4 Ausblick22 Aus- und Weiterbildung