Am 15. und 16. Juni 2007 fand auf dem Maschsee in Hannover die      11. Deutsche Betonkanu-Regatta statt. Über 100 Damen- und Herrenteams aus 39 berufsbildenden Schulen, Fachhochschulen und Universitäten traten an, um ihre Kräfte in den von ihnen konstruierten Kanus aus Beton zu messen. Seit Jahren steht die Zement- und Betonindustrie im Dialog mit bundesdeutschen Universitäten und Fachhochschulen sowie weiteren berufsbildenden Einrichtungen. Es geht um Wissensvermittlung in Architektur, Anwendung und Betontechnik. Neben der engen Kooperation zwischen Studenten/Professoren, Unternehmen

und Beton-Fachberatern steht das Kennen lernen des Betons, seine Modellierfähigkeit, die Materialeigenschaften im Mittelpunkt. Und all das mit einer interessanten Aufgabenstellung: Entwurf und Bau eines Betonkanus. Dabei sind gefragt:

Grundlagenthemen aus dem Bereich Betontechnologie, Einsatz von Sonderprodukten wie hochfestem Beton, Faserbeton etc. Die Betonkanu-Regatta in Hannover war sowohl Höhepunkt als auch verdiente Belohnung für alle Azubis und Studierenden, die in den zurückliegenden Monaten am Projekt „Betonkanu“ mitgearbeitet haben. Denn der Aufwand, leichte und gleichzeitig robuste Kanus mit Wanddicken von wenigen Millimetern zu bauen, ist groß: zwischen 500 und 1000 Arbeitsstunden schätzten befragte Teilnehmer die benötigte Zeit für den Bau ihrer Betonkanus.

 Bau der „Nano Tube“

Erstmals wurden Carbon Nanotubes* als Bewehrung in einer Betonkonstruktion verwendet. Die Studenten der Fachbereiche 8 und 9 legten zunächst unter Berücksichtigung optimaler Strömungseigenschaften Maße und Form des Kanus fest. Anschließend erfolgte die Umsetzung zu einem CAD Modell, bei dem zusätzlich Berechnungen hinsichtlich der Stabilitätseigenschaften und der optimalen Schichtdicke durchgeführt wurden. Dabei wurde berücksichtigt,

dass das Boot drei Kiele besitzt, welche zum Schutz des Rumpfes und zur Verbesserung der Geradeausfahrt beitragen. Das Querschnittsprofil gleicht einer Tulpe, bei der der untere Teil breiter als der obere ausgelegt ist. Dies dient zur Stabilisierung des Bootes und für bessere Fahreigenschaften. Als weitere Stabilisierung wurde in der Mitte des Bootes eine Querstrebe und an den Enden keilförmige Platten eingeklebt. Die Oberkante des Bootes wurde überall verstärkt und einige Zentimeter nach innen gezogen. Das Kanu ist 4,83 m lang, in der Mitte 0,81 m breit und wiegt bei einer mittleren Wandstärke von  6 mm  rund 80 kg. Die CAD-Berechnungen wurden von Herrn Homrighausen aus der Arbeitsgruppe Carolus des Fachbereichs 11 durchgeführt.

*Carbon Nanotubes sind Röhren aus Kohlenstoff mit einem Durchmesser von wenigen Nanometern und damit ca. 50.000-mal dünner als ein menschliches Haar. Bei einer Dichte von rund 1,4 g/cm³ und Längen von wenigen Mikrometern bis hin zu einigen Zentimetern ist ihre Zugfestigkeit mit 48 GPa mehr als 20-mal so hoch wie die von Stahl.

Bewehrung und Bindemittel

Das Bindemittel wurde so optimiert, dass es auf der Schalungsoberfläche haften bleibt und sich dennoch nach der Erhärtung des Betons von der Schalung lösen lässt. Die Rezeptur aus Zement VERIDUR® (Dyckerhoff), Carbon Nanotubes (BAYER), Microsilica, Flugasche, pyrogener synthetischer Kieselsäure AEROSIL® (degussa), Fließmittel und Wasser musste natürlich auch optimale Festigkeitseigenschaften zeigen. Zur Erhöhung der Biegezugfestigkeit 

wurde neben den Carbon Nanotubes eine leichte, widerstandsfähige Bewehrung verwendet, die nicht mit dem Beton reagiert. Aus den durchgeführten Festigkeitsuntersuchungen erwies sich eine alkaliresistente Glasfasermatte als geeignet. Die Bewehrung wurde in zwei Lagen und in verschiedener Ausrichtung

Projektleitung: Dipl.-Chem. Markus Fettig

Bauleitung: Volker Butters

Rezeptur: Dipl.-Min. Torsten Kowald