Ein Auto aus Beton

Schüler der Albert-Einstein-Schule, Ettlingen, und Studierende des Baubetriebs der Fachhochschule Karlsruhe – Hochschule für Technik planten und bauten gemeinsam ein funktionsfähiges Betonauto

Ziemlich genau vor zwei Jahren hatten Schüler der Albert-Einstein-Schule in Ettlingen und Studierende des Baubetriebs der Fachhochschule Karlsruhe mit der Bootstaufe und der ersten Wasserung eines selbst entwickelten und produzierten Betonkanus dieses Projekt erfolgreich beendet. Eines war allen Beteiligten damals schon klar: Die Zusammenarbeit sollte fortgesetzt werden und dies mit einem noch wesentlich anspruchsvollerem Vorhaben: Gemeinsam sollte ein Betonauto geplant und gebaut werden, allerdings nicht nur eine Karosserie auf Rädern, sondern ein komplettes, funktionstüchtiges Fahrzeug mit eigenem Antrieb.

Zunächst ging es dabei für die Schüler und die Studierenden darum, eine geeignete Vorlage auszuwählen. Ihre Wahl fiel auf das neue Modell des BMW Z4, der zu diesem Zeitpunkt noch nicht auf dem Markt war. So standen ihnen keine Kopien oder Pläne des Fahrzeugs zur Verfügung. Die Schüler und Studierenden bedienten sich der zu diesem Zeitpunkt verfügbaren Prospektmaterialien und nahmen von dort die Maße ab.

Als erster Schritt auf dem Weg zur Beton-Variante des Z4 im Maßstab 1:2 war die Schalung für die Karosserie anzufertigen, wobei die Schüler mit Holzlatten die Kontur der BMW-Vorlage realitätsnah nachbildeten. Nach Fertigstellung der Holzschalung griffen Schüler und Studierende gemeinsam mit glasfaserverstärktem Kunststoff die Positivform von der Schalung ab.

Um die großen dynamischen Lasten durch den Fahrbetrieb und dem eigenen Motor aufnehmen zu können, war der Fahrzeugboden entsprechend zu konzipieren. Beim beteiligten Industriepartner Bilfinger Berger AG konnten die Schüler und Studierenden mit der entsprechenden Vorspanntechnik eine Spannbetonplatte bei einer Fläche von 2 x 0,6 m in einer Stärke von nur 8 cm fertigen.

Die Schalung wurde anschließend zur Öffentlichen Baustoffprüfstelle an die Fachhochschule Karlsruhe transportiert und mit einem Hochleistungsbeton ausgegossen. Diesen hatten Studierende innerhalb ihrer Diplomarbeiten beim Industriepartner Bilfinger Berger AG in dessen Zentral-Labor entwickelt. Um die gewünschte Druckfestigkeit von mehr als 120 N/mm² zu erreichen, wurde die ausgegossene Betonplatte wiederum zu diesem Industriepartner transportiert, wo ihr entsprechende Vorspannkräfte aufgeprägt wurden. Dieses Verfahren sorgt dafür, dass bei der Platte keine Risse entstehen, auch wenn diese stark beansprucht wird.

Parallel dazu nahmen die Schüler die glasfaserverstärkte Kunststoffschale von der Holzform des Fahrzeugs ab. Anschließend konnte an der Fachhochschule Karlsruhe die vorgespannte Betonplatte eingelegt werden. Zuvor hatte das Projektteam an den seitlichen Rändern feinmaschiges Drahtgewebe zur Ankoppelung der Karosserie an das Chassis befestigt. Dann kam erneut ein High-Tech-Produkt aus dem Zentral-Labor der Bilfinger Berger AG zum Einsatz: Studierende hatten für die Karosserie einen faserverstärkten, zementgebundenen Hochleistungsmörtel entwickelt. Dieser wurde über Kunststoffzusätze zur Steigerung des Verformungsvermögens vergütet, so dass Schüler und Studierende gemeinsam die Karosserie mit einer Wandstärke von nur 3 bis 8 mm herstellen konnten.

Zwei Wochen nach dem Betoniervorgang konnten die Elemente entschalt werden. Nun ging es an die technische Bestückung des Fahrzeugs. Ein Renn-Gokart wurde komplett zerlegt und Lenkgestänge, Achskörper, Motorbefestigung, Sitz und andere Elemente an die Geometrie des Betonautos angepasst. Im letzten Schritt erfolgte der Einbau der Teile und des Motors und die Betonkarosserie konnte aufgesetzt werden.

Das Berufsvorbereitungsjahr soll Jugendliche, die über kein Berufsausbildungsverhältnis verfügen, innerhalb eines Jahres auf den Eintritt in das Berufs- und Arbeitsleben vorbereiten. An der Albert-Einstein-Schule in Ettlingen wird hierbei ein breites Spektrum an Berufsfeldern vorgestellt, wozu auch der Bereich Bautechnik gehört. „Über Erfolgserlebnisse“, so Hartmut Frenser, Projektleiter auf Seiten der Schule, „wollen wir den Leistungswillen der Schüler fördern, so dass neben dem umfangreichen schulischen Lehreangebot auch praktische Projekte realisiert werden.“

Die Projektidee, Schüler über das Berufsvorbereitungsjahr in das Vorhaben einzubinden, wird auch von den beteiligten Industriepartnern begrüßt. „Die Berufsgruppen der gewerblichen Mitarbeiter und der Ingenieure“, betont Stefan Linsel aus der Bilfinger Berger AG, „gehören beide zum Personalstamm unserer Unternehmen. Über eine praktische Projektarbeit können diese Berufsgruppen frühzeitig lernen, vorbehaltlos zusammen zu arbeiten, wovon alle Beteiligten im späteren Arbeitsalltag profitieren werden.“

Über die Entwicklungsarbeit im Zentral-Labor der Bilfinger Berger AG konnten die Studierenden ihre an der Hochschule erworbenen Fachkenntnisse und wissenschaftlichen Vorgehensweisen in der eigenen Entwicklung von High-Tech-Bauwerkstoffen anwenden. „Neben dem fachlichen Aspekt ist uns aber wie den Schulen und Industriepartnern ebenso wichtig, dass unsere Studierenden“, wie Prof. Harald Garrecht, Projektleiter auf Seiten der Hochschule und Professor im Fachbereich Architektur und Bauwesen bestätigt, „frühzeitig lernen, mit anderen Berufsgruppen effizient und zielorientiert zusammen zu arbeiten und damit ihre soziale Kompetenz erhöhen. Besonders dankbar sind wir der Bilfinger Berger AG für ihre aktive Begleitung des Projekts sowie für die finanzielle Unterstützung durch die Unternehmen HeidelbergCement AG und Süd Zement Marketing GmbH.“

Öffentlich wird das Betonauto während der Feierlichkeiten zum Stadtgeburtstag (17. – 20. Juni 2004) in einem Projektzelt der Hochschule vor dem Karlsruher Schloss zu sehen sein.