Funktionalisierung smarter Werkstoffe unter Mehrfeldanforderungen für die Verkehrsinfrastruktur
»smart – selbstheilend – multifunktional«
Eine leistungsfähige Verkehrsinfrastruktur bildet die Grundlage für Mobilität und den damit einhergehenden wirtschaftlichen Erfolg und Wohlstand einer Gesellschaft. Allein in Deutschland existieren ca. 830.000 km Straße mit fast 40.000 Brücken auf Bundesfernstraßen, 38.600 km Schiene und 7.300 km Wasserstraße. Ohne das Funktionieren dieser Verkehrsinfrastruktur ist die Diskussion über alternative Antriebe, autonomes Fahren, Verkehrsleittechnik oder Ähnliches nicht zielführend. Die bisherigen Materialkonzepte für die Verkehrsinfrastruktur auf Basis konventioneller Betone sind dabei in vielen Fällen sehr traditionell geprägt. Ein adaptives, multifunktionales Werkstoffverhalten lässt sich auf dieser Grundlage nicht generieren. Schon heute führt dies zu starken Einschränkungen, insbesondere bezüglich der Existenz einer intakten Verkehrsinfrastruktur. Verschärft wird die Situation dadurch, dass nach wie vor keine ausreichenden Investitionen in den Erhalt der Verkehrsinfrastruktur getätigt werden.
Für die Mobilität von morgen ist es deshalb dringend erforderlich, neue Materialkombinationen zu erforschen, die den steigenden Anforderungen an die Leistungsfähigkeit und Verfügbarkeit für die Verkehrsinfrastruktur gerecht werden. Beton wird hierfür aufgrund seiner positiven Eigenschaften z. B. in den Bereichen Formbarkeit, Tragfähigkeit und Wirtschaftlichkeit auch zukünftig das Basismaterial darstellen. Ziel ist es, einen intelligenten »Beton 2.0« zu entwickeln, der als leistungsfähiger Werkstoff adaptiv und multifunktional ist. Darüber hinaus wird dieser neue Beton Schwachstellen im Gefüge selbständig erkennen und reparieren.
Projektpartner
Die Forschergruppe konstituiert sich aus zwei Unternehmen und fünf Professuren der Bauhaus-Universität Weimar.
Laufzeit
1. Juni 2020 bis 30. September 2025
Projektvolumen
Gesamtkosten: 5.429.392 Euro (Fördermittel + Eigenanteil)