Im Rahmen des Projekts GeoCrete werden neuartige faserverstärkte Geopolymer-Betonrezepturen zur langfristigen Etablierung von emissionsarmen Betonen unter der wissenschaftlichen Leitung von Prof. Dr.-Ing. Mesut Cetin, Institutsleiter ITA Augsburg, und Dr.-Ing. Felix Merkord von der Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik der Technischen Hochschule Augsburg (THA) in enger Kooperation mit der Firma PolyCare Research Technology GmbH im Recycling Atelier Augsburg der THA und ihres An-Instituts ITA – Institut für Textiltechnik Augsburg gGmbH – erforscht. Gefördert wird das Projekt mit rund 300.000 € im Rahmen einer Förderung für „Mineralische Ressourcen“ („Förderthema 8“) durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt in der Projektlaufzeit 04/2025 - 03/2027.

Ziel des Projektes „GeoCrete“ ist die Erforschung und laborskalige Realisierung von neuartigen faserverstärkten Geopolymer-Betonrezepturen zur langfristigen Etablierung von emissionsarmen Betonen. Der Lösungsansatz liegt dabei in der Verstärkung von Betonrezepturen mit Naturfasern aus Basalt sowie Kurzfasern auf Flachs-Basis, durch die filigranere Betonstrukturen realisiert werden sollen. Die Bewehrung von Geopolymerbeton insbesondere bei Bauteilen, die auf Biegezug beansprucht werden, führt zu einer Erhöhung der Duktilität und einer deutlichen Verringerung der Schwindrissbildung; gleichzeitig wird die Möglichkeit geboten, die Bindemittelmenge im Beton zu reduzieren und die geforderten Zugfestigkeiten zu erreichen. Mit einer Faserverstärkung soll die zum Gebäudebau notwendige Dicke der Geopolymer-Betone um mindestens 20 Prozent reduziert werden, sodass Kosten und Aufwand für die nachhaltigen Betonrezepturen gesenkt werden können.

Mit der Nutzung von Basalt als Fasermaterial könnte zudem die Problematik der Notwendigkeit eines alkalischen Aktivators für das Geopolymer erheblich reduziert werden, da Basalt selbst ein alkalisches Material ist und somit zur Aktivierung des Geopolymers beitragen könnte. Dies würde zu einer deutlich niedrigeren benötigten Menge an zusätzlichem Aktivatormaterial führen. Dieser wissenschaftlich-technischen Hypothese und ihrer Umsetzbarkeit soll im Rahmen der Forschungsarbeiten im Projekt durch die Fertigung von Probekörpern mit variierenden textilen Verstärkungen nachgegangen werden.

Neben der Rezepturentwicklung beabsichtigen die Partner darüber hinaus die Entwicklung einer laborskaligen Aushärtekammer, um die Problematik der inhomogenen Aktivierung von Geopolymeren in Form von reproduzierbaren Prozessen zu überwinden. In Kombination mit der Rezepturentwicklung sollen entsprechende Aushärtungsprozesse entwickelt werden. Die erforschten Geopolymer-Rezepturen mit Kurz- und/oder Langfasern sollen durch die PolyCare Research Technology GmbH in Sturzelemente als technische Demonstratoren überführt werden.

Darüber hinaus sollen neuartige Konnektoren zwischen Mauerwerkselementen auf Basis nachwachsender Ressourcen entwickelt werden, durch die mit Faserverstärkung eine erhebliche Steigerung der Belastbarkeit hinsichtlich Biegebeanspruchungen erwartet wird. Gegenüber herkömmlichem Beton wird durch den hier vorgeschlagenen Lösungsansatz eine CO₂-Einsparung von ca. 70 Prozent erwartet, indem das Treibhauspotential (GWP) von C35/45-Beton von ca. 320,8 kg CO2-e/m³ auf maximal 90,5 kg CO2-e/m³ gesenkt wird.