Der bedeutende Baustoff Stahlbeton ist in vielen Bereichen (z. B. Tiefgaragen oder Brücken) Chloridbelastungen infolge von Tausalz- oder Meerwassereinwirkungen ausgesetzt. Infolge dieser Chloridbelastungen kann es zur Korrosion und damit verbundenen erheblichen Schädigungen der im Beton vorhandenen Bewehrung kommen.
Da noch kein vollflächiges System zur Verhinderung des Eindringens von Chloriden in neue bzw. junge Betonbauwerke besteht, soll im Rahmen dieses Forschungsprojektes eine Chloridbarriere als wartungsarmes und energieeffizientes Schutzsystem entwickelt werden, durch das Chloride gar nicht erst in das Bauteil eindringen können.

Das Projektziel wird durch den Einsatz rezyklierter, besonders gut Strom leitender Carbonfasern erreicht, die in einer auf der Betonoberfläche aufzubringenden Mörtelschicht eingebettet werden. In die Mörtelschicht werden Anodenbänder eingelegt, an die zusammen mit der Bewehrung im Beton eine Spannung angelegt wird. Die Carbonfasern sorgen für eine gleichmäßige Stromverteilung in dem Mörtel, so dass sich eine vollflächig verteilte Anode ausbilden kann, die dem Eindringen von Chloriden entgegenwirkt. Dadurch wird ein vollflächiger Schutzeffekt gegen das Chlorideindringen erzielt und die Bewehrung im Beton vor Korrosion geschützt.
Die FH Münster wird mittels Laborversuchen neue Erkenntnisse über das elektrische System dieser Chloridbarriere und deren elektrochemische Kennwerte gewinnen. Darauf aufbauend werden computergestützte Simulationen der Chloridbarriere durchgeführt, wodurch neue Erkenntnisse über deren Auslegung und Einsatz bei komplexen Bauteilgeometrien erzielt werden. Abschließend wird ein großflächiger Feldversuch auf einer Demonstrationsfläche durchgeführt, um die Chloridbarriere unter realen Bedingungen zu erproben.

Es wird erwartet, mittels unterschiedlicher Reihen an Laborversuchen weitreichende Erkenntnisse über die aufzubringenden Spannungen für das Einsetzen des Schutzeffekts sowie über die erforderlichen Abstände der Anodenbänder im Mörtel zu erlangen.

Aufgrund der guten elektrischen Leitfähigkeit der Carbonfasern wird davon ausgegangen, dass die notwendigen Spannungen für die Sicherstellung des Schutzeffektes der Chloridbarriere deutlich geringer als bei herkömmlichen Systemen des kathodischen Korrosionschutzes ausfallen und im Bereich von etwa 1 V liegen werden, so dass sich ein sehr energieeffizientes System ergibt.

Die Ergebnisse sollen mittels computergestützter Simulationen bestätigt und auf komplexe Bauteilgeometrien, die in Laborversuchen nicht abbildbar sind, übertragen werden.