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Themenfeld:

• Gesellschaftlicher und/oder wirtschaftlicher Wandel
• Umwelt/Ressourcen/Klimaschutz

Beton ist der weltweit meistverwendete Baustoff – seine Herstellung aber eine wesentliche Quelle von CO₂-Emissionen. Stahl und Zement sind das Ergebnis intensiver thermischer Prozesse: Die Werkstoffe werden unter Einsatz von Höchsttemperaturen gewonnen. Klassische Bewehrungssysteme aus Stahl sind belastbar; Beton allein ist zwar sehr druckfest, aber zugschwach – durch die Kombination mit Stahl entsteht Stahlbeton, ein äußerst tragfähiger Baustoff. Neben dem hohen Energieeinsatz, der für die Herstellung notwendig ist, sind aber Korrosionsanfälligkeit und geringe Recyclingfähigkeit weitere Nachteile der in Decken oder Wände integrierten Bewehrungsstäbe, -matten oder -körbe.

Fiber Elements geht einen völlig neuen Weg: Das 2023 gegründete Unternehmen mit Sitz in Leoben ersetzt herkömmlichen Stahl durch textile Basaltfasern und entwickelt daraus tragfähige Bewehrungsstrukturen für den industriellen Betonbau. Der aus vulkanischem Gestein gewonnene Werkstoff ist nicht nur langlebig und widerstandsfähig, sondern seine Herstellung ist auch deutlich umweltschonender. Zugleich bieten Basaltfasern Vorteile bei Gewicht, Transport, Verarbeitung und Wiederverwertbarkeit. Hinter Fiber Elements steht Wolfgang Fiel, der seine Erfahrung als Architekt, Forscher und Werkstoffentwickler in die industrielle Umsetzung einbringt. Die Lösung basiert nicht nur auf einem neuen Werkstoff, sondern auf einem durchgängigen, digital abbildbaren Produktionssystem.

Automatisierte Faserkontrolle: Im Zentrum der technischen Entwicklung stehen zwei automatisierte Verfahren zur Faserverarbeitung: TFP („tailored fiber placement“) und RW („robotic winding“). Beim TFP-Verfahren werden Basaltfasern exakt nach Lastverläufen auf textilen Trägermaterialien positioniert und fixiert. Beim RW-Verfahren werden sie räumlich auf Wickelvorrichtungen abgelegt – gesteuert durch digitale Modelle und KI-gestützte Strukturoptimierung. Die dabei entstehenden 3D-Fasergeflechte ersetzen klassische Stahlmatten und lassen sich präzise an unterschiedliche Bauteilgeometrien anpassen. Durch den Einsatz digitaler Planungswerkzeuge (zum Beispiel FEM-Simulationen), Echtzeitmonitoring und standardisierte Prozesse entsteht ein geschlossenes System aus Entwurf, Produktion und Qualitätskontrolle. Der gesamte Workflow ist skalierbar und voll digitalisierbar und ermöglicht eine materialsparende, hochpräzise Fertigung. Der ökologische Vorteil ist erheblich: Die CO₂-Emissionen der Bewehrungssysteme sinken im Vergleich zur konventionellen Bauweise deutlich – allein durch die Substitution von Stahl und die damit verbundene Reduktion der Betonüberdeckung beträgt die potenzielle Einsparung bis zu 70 %. Zugleich werden die Produkte leichter, stabiler, langlebiger – und kreislauffähig.

Markteintritt mit System: Fiber Elements plant, bis Ende 2026 seine Systeme serienreif zu machen und in den Markt einzutreten. Erste Anwendungsszenarien entstehen derzeit in enger Kooperation mit der Montanuniversität Leoben und in Forschungsprojekten rund um Tunnelbau, Tiefbau-Engineering und biokompatible Harzsysteme. Besonders im Infrastrukturbereich, bei Fertigteilen oder im Spezialbau bietet die neue Technologie deutliche Vorteile bei Verarbeitung, Dauerhaftigkeit und Nachhaltigkeit. Die Markteinführung erfolgt schrittweise – mit Pilotprojekten, der Validierung von Normen und der Weiterentwicklung produktionsnaher Anlagen. Neben den technischen und ökologischen Vorteilen verspricht das Unternehmen auch betriebswirtschaftliche Potenziale: Die automatisierte Herstellung der Bewehrung ermöglicht eine wirtschaftliche Serienproduktion, die sich deutlich flexibler an individuelle Bauprojekte anpassen lässt als herkömmliche Methoden. Perspektivisch soll die Lösung auch für internationale Märkte angeboten werden – als Beitrag zu einer ressourcenschonenden und digital unterstützten Bauweise.

Zitat von Wolfgang Fiel (CEO): „Die Bauindustrie gilt als konservativ und arm an digitaler Innovation. Unser nachhaltiges Produkt und seine Einbettung in einen kreislauffähigen und digital erfassten Lebenszyklus werden die Baubranche mit neuen Perspektiven ausstatten.“

www.fiber-elements.com