CFK-Lamellen

CFK-Lamellen

CFK steht für Karbonfaser verstärkten Kunststoff. Das bedeutet: Kohlenstofffasern wurden unidirektional in eine Matrix aus Kunstharz eingebettet. Sie besitzen ein geringes Gewicht, wobei sie im selben Augenblick eine sehr hohe Zugfestigkeit aufweisen. Kohlenstofffasern haben im Vergleich zu anderen Werkstoffen wie Stahl eine geringere Dichte. Dabei ist ihre gewichtsspezifische Steifigkeit in Faserrichtung, teilweise deutlich höher als Stahl.

Aus diesem Grund werden CFK-Lamellen nicht nur im Bauwesen verwendet, sondern auch in:

  • Luft- und Raumfahrt bei der Produktion von z. B. Triebwerken
  • im Fahrzeugbau z.B. bei der Fertigung des „1-Liter-Autos“
  • Sportgeräten wie z.B. Fahrradrahmen, Tennisschläger oder Angelruten
  • Bogenschießsport z.B. Sportpfeile aus CFK
  • im Flugzeug-Modellbau z.B. Fahrwerke oder Rohre

Im Bauwesen werden CFK Lamellen seit über 20 Jahren flächendeckend eingesetzt, um Bauteile statisch zu verstärken. Da Bauwerke immer für eine vorgesehene Nutzung entworfen werden, können Umstände wie Nutzungsänderungen, die Alterung der Baustoffe oder geänderte Normen dazu führen, dass das Bauwerk nicht mehr die nötigen Sicherheitsstandards und Trageigenschaften erfüllt. Somit wird eine Verstärkung des Bauwerks notwendig.

Einige Methoden zur Verstärkung eines vorhandenen Bauwerks sind:

  • Verstärkung mit eingeschlitzter Bewehrung,
  • Verstärkung mit externen Spanngliedern oder Stahlträgern,
  • Verstärkung mit geklebten Laschen aus Stahl.

Alle diese Verfahren weisen jedoch spezifische Nachteile und Probleme auf. Entweder wird das Gewicht des Bauteils bedeutend erhöht oder der Einbau ist besonders zeitraubend. CFK-Lamellen stellen seit 20 Jahren die beste Lösung für das nachträgliche Verstärken von Baustoffen dar. Die Vorteile für CFK-Lamellen liegen auf der Hand:

  • niedriges spezifisches Gewicht
  • höhere Elastizität, als z.B. Stahl
  • höhere Zugfestigkeit gegenüber Stahl
  • ausgesprochen gute Ermüdungseigenschaften
  • hervorragende Korrosionsbeständigkeit

Diese Eigenschaften sind ideal für das nachträgliche Verstärken von Bauwerken. Ein Bauwerk mit kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK-Lamellen) zu verstärken hat sich unter unterschiedlichsten Bedingungen bewährt: Weltweit wurden damit tausende Objekte saniert oder für neue Aufgaben fit gemacht. CFK-Lamellen werden als korrosionsbeständige, geklebte Bewehrung für das wirtschaftliche Verstärken von Tragwerken aus Stahlbeton seit über 20 Jahren eingesetzt. Inzwischen werden CFK-Lamellen auch bei Holzbauteilen verwendet.

Die Anwendung von CFK-Lamellen geschieht folgendermaßen: Es wird der kohlenstofffaserverstärkte Kunststoff als Lamelle auf die Oberfläche von Bauteilen befestigt. Dies passiert mit speziell abgestimmten Epoxidharzklebern, die sich durch eine sehr gute Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit auszeichnen.

Eine Nachverstärkung von Bauteilen mit CFK-Lamellen bietet beträchtliche Vorteile in Wirtschaftlichkeit, Verarbeitung und Optik. CFK-Lamellen erhöhen die Zug-, Druck- und Biegezugfestigkeit tragender Bauteile, gleichzeitig werden die Konstruktionsmaße und das Gewicht der Bauteile nur unwesentlich beeinflusst.

Die Anwendungsgebiete für CFK-Lamellen sind vielfältig und kommen zum Beispiel zum Tragen bei:

  • Erhöhung der Nutzlasten aufgrund einer umgestalteten Verwendung
  • Wiederherstellung der Tragsicherheit eines Bauwerks nach einem Brandfall
  • Reduzierung von Verformungen
  • Veränderung der Statik durch Decken- oder Wanddurchbrüche
  • fehlender oder fehlerhaft platzierter Bewehrung
  • fehlerhafter statischer Berechnung

Die Planung und Ausführung zur nachträglichen Verstärkung von Bauteilen mit CFK-Lamellen ist ausschließlich durch Fachleute vorzunehmen, die über Erfahrung und Kompetenz mit dem Baustoff CFK-Lamelle verfügen. Dann liegen die Vorteile der CFK-Lamellen für die Verstärkung eines Bauteils auf der Hand.

CFK-Lamellen sind eine sinnvolle und ökonomische Methode, weil sich mit ihnen bauliche Schäden beheben oder bestehende Bauten neuen Anforderungen anpassen lassen.