26.07.2019

Betonkanu-Regatta 2019 in Heilbronn

Know-how beim Kanubau für Hochschulen

Sie ist seit vielen Jahren ein fester Bestandteil der Branche: die „Betonkanu-Regatta“ der deutschen Zement- und Betonindustrie. Auch in diesem Jahr versetzten dabei die Studenten mit ihren innovativen Booten aus Beton nicht nur den Laien, sondern auch so manchen Baufachmann immer wieder in Erstaunen, und zeigten gleichzeitig, dass der Umgang mit moderner Betontechnologie auch jede Menge Spaß machen kann.  Seit der ersten Betonkanu-Regatta im Jahre 1986 mit dabei ist das Unternehmen Dyckerhoff mit seinen innovativen Entwicklungen bei Zement und Beton.

Die Betonkanu-Regatta, die in diesem Jahr bereits zum 17. Mal stattfand, ist eine Mischung aus Beton- und Bootsbautechnik sowie sportlichem Wettkampf. Prämiert werden dabei nicht nur die sportlichen Höchstleistungen, sondern auch Kreativität bei der Gestaltung der Boote und besonders originelle Mannschaftsauftritte. Die Teilnehmer kommen aus berufsbildenden Schulen, Fachhochschulen, Hochschulen und anderen Einrichtungen, an denen Betontechnik gelehrt wird. In diesem Jahr waren es mehr als 900 Studierende aus 42 Institutionen.

Gleich drei Siegerteams mit Dyckerhoff-Produkten

Auch bei der diesjährigen Veranstaltung, die bei hochsommerlichen Temperaturen auf dem Neckar in Heilbronn stattfand, waren es mehrere Hochschul-Teams, die von dem Wiesbadener Baustoffspezialisten mit Material und Know-how unterstützt wurden. Dabei spiegelten die unterschiedlichen Boote auch die Vielfalt der Dyckerhoff Bindemittel wie beispielsweise Dyckerhoff Weisszement, Dyckerhoff Flowstone oder Dyckerhoff Nanodur® wider. Zu den aktuellen Siegerteams, die Dyckerhoff Produkte einsetzten, zählt die Hochschule für Wirtschaft, Technik und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig), die in diesem Jahr mit ihren Booten „KanU Break us?“ und „KanU Quietscheentchen?“ die Plätze 1 und 2 beim sportlichen Wettkampf bei den Herren belegten. Das Team um Kapitän Jan Teuchert verwies dabei die Boote der Bauhaus Universität Weimer auf die Plätze 3 und 4. Pech für das in Führung liegende Boot der Leipziger Damen, welches nach einer Kollision mit dem späteren Siegerboot keine Siegchance mehr hatte. Schwacher Trost: Das Leipziger Damen-Duo wurde während der Ehrung offiziell zum Sieger der Herzen gekürt. Ausschlaggebend für den erneuten Erfolg der Leipziger war – neben der sportlichen Leistung der Studierenden – vor allem auch die Anwendung aktuellster wissenschaftlicher Erkenntnisse, die am Institut für Betonbau (Fakultät Bauwesen) der HTWK Leipzig gewonnen wurden. So machte es die Verwendung einer Leichtbetonmischung möglich, das Gewicht der Rennkanus deutlich zu reduzieren – bei gleichzeitig hohen Biegezug- und Druckfestigkeiten. Basis für den Beton war Dyckerhoff Weiss FACE. Ein Weisszement der in einem speziellen Herstellverfahren unter der Normbezeichnung CEM I 42,5 R (dw) produziert wird. Er zeichnet sich nicht nur durch einen hohen Weißgrad, sondern durch einen geringen Wasseranspruch und damit hervorragenden Verarbeitungseigenschaften aus, was zu einer guten Verdichtungswilligkeit der Betone führt. Die Leichtbetonmischung wurde unter Verwendung von PVA Kurzfasern erstellt. Die Zuschlagstoffe bestehen zu 100% aus leichter Gesteinskörnung (Blähglas, 3 Fraktionen bis zu einem Größtkorn von 1mm). „KanU Break us?“ wurde (bis auf die Reling) vollständig mit Basalt bewehrt. “KanU Quietscheentchen?“ bekam eine zweite Bodenbewehrung in Form von Carbon, die Reling ist hier ebenfalls Carbon-bewehrt. Der Rest wurde mit einem Basalt-Gelege verstärkt, da sich dieses in dünneren Schichten herstellen und damit auch besser verarbeiten ließ. Die Betonmischung mit einer Dichte, die der von Wasser ähnelt, und Zuschlagstoffen aus leichter Gesteinskörnung ermöglichten so eine noch leichtere Konstruktion als bei der Regatta 2017. Die Kanus brachten nur 46 bzw. 48 Kilogramm auf die Waage – ein idealer Kompromiss aus Leichtigkeit und Stabilität, exakt für die Rennbelastung ausgelegt. 

In der Kategorie „Gestaltung“ schaffte es in diesem Jahr erneut das von Prof. Dr.-Ing. Regina Stratmann-Albert betreute Team von der Hochschule Darmstadt mit einem hervorragenden zweiten Platz aufs Siegertreppchen. Mit „Ernie“ und „Bert“ präsentierte man zwei Boote, die die Jury nicht nur mit ihrer originellen Optik, sondern auch mit vielen interessanten (beton)technischen Details überzeugten. Auch diese beiden Boote wurden auf Basis von Dyckerhoff Weißzement CEM I 42,5 R (dw) mit einer Dichte von 3,1 kg/dm³ hergestellt. Dazu kam bei Ernie Flugasche und Silikastaub und bei Bert Quarzmehl. Die Form des Kanus Ernie wurde in Bezug zur namensgebenden Figur bauchig gewählt, während bei Bert die Geometrie die schlanke Körperform der Figur widergibt. Da in beiden Fällen die Bewehrung gut formbar sein und eine hohe Zugfestigkeit aufweisen sollte, wurde für „Ernie“ eine Basaltbewehrung verwendet. Sie eignete sich sehr gut, um die engen Stellen und Rundungen des Kanus zu bewehren. Zur Verringerung der Rissempfindlichkeit wurde dem Mörtel außerdem Kunststofffasern (PVA) zugegeben. Bei „Bert“ wählte man dagegen eine Glasfaser-Bewehrung, da sie engmaschig an die Kanugeometrie angepasst werden konnte.  

Erfolgreich waren auch die Studierenden der TU Berlin. Sie sicherten sich mit den Booten „Maja“ und „Pride“ den dritten Platz beim begehrten Konstruktionspreis. Das Konzept, mit dem das Berliner Team bei den Preisrichtern punkten konnte, bestand unter anderem darin, mindestens ein Kanu aus vorgefertigten Betonteilen „in situ“, also direkt vor Ort, auf dem Regattagelände klebend zusammen zu fügen. Ein Boot besteht aus jeweils 42 Einzelteilen, wobei 40 davon absolut identisch sind. Die sequenzielle Bauweise ermöglicht es, in der Länge des Kanus zu variieren. Lediglich Bug und Heck haben feste Abmessungen, die sich aus den Abmessungen des Kanu-Rumpfes ergeben. Die einzelnen Betonfertigteile bestehen aus einer selbstentwickelten UHPC-Mischung und haben eine Materialstärke von zum Teil nur 4mm. Bei der Gesteinskörnung handelte es sich entweder um Quarz mit einer Korngröße von 0,2 bis 0,8 mm oder um Basalt mit einer Korngröße von 0,1 bis 0,6 mm. Als Betonzusatzstoffe kamen Flugasche, Silicastaub und Kalksandsteinmehl zum Einsatz. Um den Beton verarbeitbar zu machen, wurde den Mischungen Fließmittel hinzugegeben. Als weiteres Zusatzmittel wurde Entlüfter verwendet. Um einem spröden Materialversagen entgegen zu wirken, wurden den Mischungen zusätzlich Basaltfasern hinzugefügt. Der Einsatz von Dyckerhoff Weißzement und Farbpigmenten ermöglichte eine den Bootsnamen entsprechende farbliche Gestaltung. Bei „Maja“ war dies ein schwarz-gelbes Muster wie bei der bekannten Comic-Biene. Bei „Pride“ ein buntes Regenbogenmuster; denn – so die Studenten – „die TU-Berlin versteht sich als weltoffene, internationale und diverse Universität.

Vielfalt dominiert: Vom Pinguin über Flotti-Karotti bis hin zum Frankfurter Ebbelwoi-Express

Die achtköpfige Gruppe aus Bauingenieurwesen- und Architekturstudierenden der RWTH Aachen ließen sich bei ihren Booten von der strömungsdynamisch optimierten Form und Oberflächenbeschaffenheit eines Pinguins inspirieren. All dies wollten sie bei ihrem Kanu mit dem Namen „PinguING“ umsetzen und ein entsprechendes Kanu aus Beton designen, berechnen und herstellen. Bei der Herstellung kam zudem das innovative Prinzip des „Greenfoldings“ zur Anwendung. Der Beton wird dabei zunächst eben hergestellt und im noch frischen Zustand in seine gekrümmte Form gebracht. Nach den Erfahrungen der ersten Vorversuche stellte sich eine bewegliche Schalung als am geeignetsten für den Faltvorgang heraus. Eine Negativform wurde dabei in zwei Hälften geteilt, die zu einander beweglich sind. Durch Zusammenschieben der beiden Seitenteile wird der im Zwischenraum auf einer Kunststoffplane betonierte Beton in Form gebogen. Gestaltet wurden die Boote nicht nur in Anlehnung an die Form eines Pinguins, sondern auch in den für den Seevogel typischen Farben Schwarz und Weiß. Damit die Farbpigmente am Ende auch gut zu sehen waren, wurden als Betonbasis Dyckerhoff Weisszement CEM I 52,5 N und heller Silikastaub verwendet. Beim Zuschlag fiel die Wahl auf eine Körnung aus Blähglasgranulat, die sich durch ihre cremeweiße Farbe und geringe Rohdichte gut eignete. Tolle Aktion am Rande: Mit dem Verkauf kleiner Pinguine aus Beton war eine Spendenaktion für Pinguine am Burgher’s Walk verbunden, einer von Zerstörung bedrohten Brutstätte von Brillenpinguine in Südafrika.  

Das Betonkanu-Team der Hochschule Rhein-Main Wiesbaden (Fachbereich Bauingenieurswesen), das aus Studierenden des Fachbereichs Bau- und Umweltingenieurwissenschaften bestand, verschrieb sich ganz dem beliebten Kinderspiel „Flotti Karotti“ – dessen Motive sich bei Form und Farbe als Karotte bemalten Betonkanu der Kanus widerspiegeln sollten. Für die Herstellung der inneren Schalung fiel die Wahl auch ein Glasfasergewebe mit Epoxidharz. Betoniert wurde mit Dyckerhoff Weisszement CEM I 52,5 N, mit dem sich zudem auch die gewünschte gelbe Farbgebung der Boote zielsicher umsetzen ließ.

Auf eine besonders nachhaltige Betontechnologie beim Bau ihres „Ebbelwoi-Express“ setzte das Team des Fachbereichs Architektur und Bauingenieurwesen der Frankfurt University of Applied Sciences. Bei der ausgewählten Betonrezeptur auf Basis des Spezialbindemittels Dyckerhoff Mikrodur konnte der Zementanteil durch den Einsatz eines nachhaltigen Zusatzstoffs in Form von Metakaolin, einem Abfallprodukt aus der Blähglasherstellung, deutlich verringert werden. Im Vorfeld wurde hierzu eine Untersuchung mit einer umfangreichen Versuchsmatrix durchgeführt, um zu sehen, welchen Einfluss alternative Zusatzstoffe auf Konsistenz und mechanische Eigenschaften des Betons haben. Die Formstabilität der 2-lagigen Glasfaserbewehrung wurde durch deren Tränkung mit Feinstzementen erreicht. Die anstelle von Epoxidharz eingesetzten Feinstzemente sorgten für zusätzliche Nachhaltigkeit. Die mit EPS-Platten geschalten Aussteifungen an Heck, Bug und Kanumitte wurden frisch-in-frisch betoniert. Last but not least wurden 30 Kilo Kork gesammelt, die in einem Jutesack verpackt unter anderem auch in den Sitzen und Unterlagen stecken und als Auftriebskörper dienen. Als Boje diente –  passend zum Namen – ein ebenfalls mit Kork gefüllter Bembel.

Einmal mehr wurde in Heilbronn deutlich, dass die Teilnehmer mit der Beteiligung an einem Betonkanu-Projekt neben der Teambildung nicht nur wertvolle Erfahrungen im Umgang mit dem Werkstoff Beton sammeln, sondern auch noch jede Menge Spaß haben können.

Quelle und Fotos: Dyckerhoff GmbH

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