Hochwärmedämmende Sandwichaußenwände mit Verbindungsmitteln aus glasfaserverstärktem Kunststoff

Mehrschichtige Stahlbetonwandtafeln mit außen liegenden Betonschalen und einer integrierten Wärmedämmung werden als Sandwichwände bezeichnet. Diese können entweder als reines Fertigteil oder als Halbfertigteil mit nachträglich hergestelltem Kern aus Ortbeton konzipiert werden. Zur Kopplung der Außen- und Innenschale werden immer öfter stabförmige Verbindungsmittel aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) eingesetzt. Aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit der GFK-Verbindungsmittel ist bei solchen Wandelementen der Wärmedurchgang im Vergleich zu Elementen mit Edelstahlverbindungsmitteln deutlich reduziert.

Maßgebend für die Bemessung der Halbfertigteile im Bauzustand ist die Beanspruchung der Verbindungsmittel infolge Schalungsdruck. Grundlagen für eine wirtschaftliche Festlegung des Verbindungsmittelrasters ist deshalb die Kenntnis des maximalen Frischbetondrucks. Ergebnisse erster experimenteller Untersuchungen zeigen eine deutliche Abhängigkeit dieses Maximalwertes von dem verwendeten Dämmstoff. Darüber hinaus ergeben Langzeitmessungen, dass rund 40 Prozent der Zugkraft in den Verbindungsmitteln dauerhaft verbleibt und somit auch im Endzustand bemessungsrelevant ist. Als weitere Einwirkung ist das Abfließen der Hydratationswärme des Ortbetons zu erfassen. Aufgrund der statisch unbestimmten Kopplung von Außen- und Innenschale stellt sich ein Eigenspannungszustand ein, welcher Zugspannungen in der Stahlbetonaußenschale zur Folge haben kann. Diese Zugkraft ist bei der Bemessung der Mindestbewehrung zu berücksichtigen.

Ziel ist es, dem Tragwerksplaner eine wirtschaftliche und praxisgerechte Bemessung einer Mindestbewehrung für die Außenschale und Dimensionierung der Verbindungsmittel zu ermöglichen. Deswegen werden Einflussfaktoren wie die Rauigkeit der Dämmstoffoberfläche, die Dehnsteifigkeit des Dämmstoffes und der Verbindungsmittel und die Dicke und Lage der Ortbetonschicht rechnerisch und experimentell untersucht. Das Forschungsvorhaben wird von den Industriepartnern Schöck Bauteile GmbH (Baden - Baden) und HBE Betonelemente GmbH und Co. KG (Waghäusel - Wiesental) finanziell unterstützt.