Advantic bietet mit Alternativen zu Stahl und Beton bröckelnden Bauwerken die Stirn

Von Drew Turney
- 14. Aug 2018 - 6 min-LEKTÜRE
concrete and steel alternatives
Die verstärkte Dachkonstruktion über den Kalgoorlie Consolidated Gold Mines im australischen Outback. Mit freundlicher Genehmigung von Advantic.

Gebäude aus Stahl und Beton werden mit zunehmendem Alter meist von Rost, Korrosion und Verwitterung geplagt. Aber die Zeiten ändern sich und Werkstoffe entwickeln sich weiter: Innovative Unternehmen wie Advantic aus Dayton, im amerikanischen Bundesstaat Ohio, mischen mit erprobten Verbundwerkstoffen als Alternativen zu herkömmlichem Stahl und Beton die Baubranche auf.

Advantic ist ein Ableger aus dem Forschungs- und Entwicklungsbereich der Cornerstone Research Group, einem Produktionslabor für moderne Werkstoffe. Das Start-up-Unternehmen ist auf die Bereitstellung moderner Werkstoffe für das Bauwesen spezialisiert. „Für die Baubranche sind wir so etwas wie eine Patentlösung“, sagt Brad Doudican, Geschäftsführer bei Advantic. „Wenn für ein spezifisches Problem Verbundwerkstoffe in Betracht gezogen werden, finden wir die ideale Werkstofflösung dafür.“

Bei Verbundwerkstoffen werden zwei unterschiedliche Materialien zu einer leichteren oder länger haltbaren Alternative kombiniert. „Wir nutzen von der Luft- und Raumfahrtindustrie entwickelte Werkstofftechnologien und setzen diese – vorwiegend mit Glasfaser und verschiedenen Kunstharzen – im privaten Sektor der Baubranche um“, erläutert Jeff Nielsen, Vice President of Operations bei Advantic.

Advantic fabrication in Dayton, Ohio
Die Herstellung von Fertigbauteilen am Hauptsitz von Advantic in Dayton, Ohio. Mit freundlicher Genehmigung von Advantic.

Das Startkapital wurde im Jahr 2013 aufgestellt, in dem auch bereits das erste große Projekt umgesetzt wurde, als Advantic die New Yorker U-Bahn bei der Erfüllung neuer Brandschutzvorschriften für die Belüftung mit Gussformen aus Polymerverbundstoff unterstützte. Das neue Material ist bei gleicher Druckfestigkeit 75 Prozent leichter als Beton, nicht korrosiv und wesentlich durchlässiger für Funkfrequenzen, was für die Wartungsanforderungen des Projekts von entscheidender Bedeutung ist.

Da jedes Projekt von Advantic einzigartig ist, werden Kunden in alle Abläufe eng eingebunden – von der Ausarbeitung des vorläufigen Budgets, über die technische Planung, Werkstoffe und Methoden bis hin zur Beratung bei Bau und Installation. Advantic produziert im eigenen Werk und stellt montagefertige Bauteile her, die nicht mehr geschweißt werden müssen. „In der Regel liefern wir dem Kunden einen fertigen Bausatz, eine Art Baukasten“, erklärt Doudican. „Bis zur letzten Schraube werden alle benötigten Komponenten auf einer Palette per LKW an die Baustelle geliefert.“

Das nächste Projekt von Advantic stellte eine noch größere Herausforderung dar: Die Bewehrung der riesigen korrodierten Stahldachkonstruktion über den Kalgoorlie Consolidated Gold Mines im rauen australischen Outback. Der Knackpunkt dabei war, dass das Team dafür nur zehn Tage Zeit hatte.

Advantic Structural Syntactic Jackets
Advantics Lösung für Kalgoorlie: Die sogenannten Structural Syntactic Jackets, waren so leicht, dass sie per Luftfracht von Ohio nach Australien transportiert werden konnten. Die Abbildung rechts zeigt eine Nahaufnahme der „Jacken“ im Einsatz. Mit freundlicher Genehmigung von Advantic.

Die Newmont Mining Corporation suchte seit Jahren nach einer Lösung für Kalgoorlie und stand nun vor einer vorübergehenden Stilllegung. Die Langwierigkeit und Kosten herkömmlicher Verstärkungsmöglichkeiten sowie der erforderliche Einsatz umfangreicher Montagemannschaften stellten eine wesentliche Hürde dar. Als Advantic die Anfrage erhielt, ergriff man dort die Gelegenheit beim Schopf.

„Wir zeigten den Kunden schon in einer frühen Planungsphase, wie wir mit den Konstruktionskapazitäten im eigenen Haus sowie leichten und unglaublich stabilen Verbundwerkstoffen die spezifischen strukturellen Probleme lösen würden, mit denen sie konfrontiert waren“, erzählt Doudican. „Das Ergebnis war eine Reihe von hier in den Vereinigten Staaten hergestellten Produkten zur Sanierung der ursprünglichen Strukturelemente. Sie waren so leicht, dass wir sie ohne große Unkosten per Luftfracht nach Australien verfrachten konnten.“

Die aus insgesamt 700 Einzelteilen bestehende Lösung wurde von zweiköpfigen Teams mit Teleskoparbeitsbühnen problemlos in neuneinhalb Tagen installiert. Die Fertigstellung erfolgte noch vor dem geplanten Termin und Newmont sparte dadurch umgerechnet circa 9 Millionen Euro. Nur wenige Monate später wurde die Leistungsstärke durch eine E-Mail mit dem ominösen Betreff „Massiver Sturm in Kalgoorlie“ bestätigt: Ein schwerer Sturm hatte über dem Outback gewütet und in der Region eine Reihe von Gebäuden beschädigt. Im Anhang der E-Mail befand sich ein Foto von den Sturmschäden und daneben von der unversehrten Konstruktion von Advantic. Darunter war zu lesen: „Herzlichen Glückwunsch – Belastungsprüfung erfolgreich bestanden“.

Ein weiterer Test für die Werkstoffe von Advantic folgte, als der Cleveland Metroparks Zoo das Unternehmen mit dem Umbau seines Gorilla-Geheges betraute. Ein neuer Gorilla sollte in die bestehende Gruppe eingeführt und den Tieren insgesamt mehr Platz gegeben werden. Also entwarf Advantic den „Gorilla Chute“, einen hochgelegten Tunnel, der den Gorillas eine 360-Grad-Sicht auf ihren Lebensraum bietet. Anstelle von Stahl wurden für den Tunnel Balken aus Verbundwerkstoff verwendet, um die Gorillas und benachbarten Tiere so wenig wie möglich durch die Bautätigkeit zu beeinträchtigen.

Advantic Gorilla Chute
Der „Gorilla Chute“ von Advantic gibt den Gorillas im Cleveland Metroparks Zoo einen 360-Grad-Blick auf ihr Gehege. Mit freundlicher Genehmigung von Advantic.

„Stahlarbeiten sind laut und störend, verursachen beim Schweißen giftige Gase und erzeugen ganz allgemein ein gefährlicheres Umfeld“, sagt Luke Sideras, CAD-Techniker bei Advantic. „Die für den Tunnel benötigten Balken wurden alle in unserer Halle zugesägt und gebohrt, bevor sie dem Zoo geliefert wurden. Dadurch konnten wir die Zeiten der Auslagerung der Gorillas, die für die Tiere zu Stress führen können, drastisch reduzieren. Das Projekt hat wirklich Spaß gemacht – alles hat hervorragend geklappt und alle waren sehr zufrieden.“

Solche auf gut konzipierten Mitteln und Methoden zur Verwirklichung von Projekten basierenden Erfolge helfen Advantic dabei, sich im Bauwesen zu etablieren – einer etwas festgefahrenen Branche, die sich nur langsam weiterentwickelt und neuen Technologien nur zögerlich öffnet. Doudican gibt allerdings zu bedenken, dass Eigentümer, Bauunternehmen und Ingenieure in neuen Werkstoffen immer ein Risiko sehen. Um hier auf mehr Offenheit zu stossen, muss sein Team Vertrauensarbeit leisten. Mithilfe von Autodesk Fusion 360 können Mitarbeiter von Advantic sowohl spontan vor Ort als auch im Büro in Ohio Zeichnungen bearbeiten, während alle Änderungen in Echtzeit einfließen. „Das hilft uns enorm dabei, unserer Projektabwicklung zu optimieren“, sagt Doudican. „Und baut letztlich bei unseren Kunden das Vertrauen auf, das für unsere Arbeit so wichtig ist.“

Advantic kit
Baumaterialien von Advantic werden als montagefertige Bausätze an den Einsatzort geliefert. Mit freundlicher Genehmigung von Advantic.

Beim Einsatz noch weniger bekannter Materialien kommt es eben auf dieses Vertrauen an, und Advantics Werkstoffe können herkömmliche Baumaterialien in Festigkeit und Leistung weit übertreffen. „Wir können Profile mit der gleichen Festigkeit aber im Vergleich zu herkömmlichem Beton mit 50, 60 und 75 Prozent weniger Gewicht produzieren“, erklärt Doudican. „Ein extrem leichter Beton eröffnet im Bauwesen ungeahnte Möglichkeiten, da ein Großteil der Baukosten nicht durch das Material selbst verursacht wird, sondern durch dessen Transport und sichere Lagerung vor Ort.“

Gusspolymere sind Advantics leichteste Alternative zu Beton, und können häufig ohne die Hilfe teurer und gefährlicher Hebevorrichtungen manövriert werden. Darüber hinaus entwickelt Advantic patentierte Polymerbeton-Formulierungen, die schwerer sind als Gusspolymere. Diese sind nicht anfällig für alkalische Korrosion oder Probleme in Bezug auf Permeabilität und werden beispielsweise für Leitungsgräben und -gewölbe eingesetzt. „Diese Verbundwerkstoffe sind für Bauunternehmer und Ingenieure eine echte Alternativen zu Stahl und Beton und stellen eine wesentliche Ergänzung der Werkstoffpalette dar“, so Nielsen.

Doudican stimmt dem zu und merkt an, dass es immer noch Bauunternehmer gibt, die den Werkstoffen von Advantic beim ersten Mal skeptisch gegenüberstehen. „Aber wenn einem ein Stahlbauer das erste Mal sagt: ‚Das Zeug war echt super – wir haben es auf unseren Schultern herumgetragen’ oder ‚wir sind damit drei-, fünf- oder zehnmal schneller, als mit herkömmlichen Materialien’, dann weiß man, dass man auf dem richtigen Weg ist“, erklärt er.

Dieser Weg ist von der Begeisterung für neue Werkstoffe gesäumt – eine erstaunliche Leistung in einer derart traditionellen Branche. „Das Aufregendste an der Veränderung des Bauwesens durch die Einführung von Verbundwerkstoffen ist, wie schnell die Menschen den damit verbundenen Nutzen nachvollziehen – Menschen, die an ihrem traditionellen Instrumentarium aus Stahl, Betonmauerwerk und Holz hängen“, führt Nielsen fort. „Es ist faszinierend, wie schnell sie den damit verbundenen Mehrwert erkennen.“

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