HTWKjak

Segmentiertes Betonkanu

Unter der Leitung von Prof. Dr. A. Stahr und Dipl. Ing. M. Theuer hat ein Studententeam der HTWK Leipzig eine Kanuform entwickelt, auf deren Grundlage zwei Boote aus Beton gebaut wurden.

Mit der „Weißen Elster“ wagten die Studenten etwas Innovatives, um im Wettbewerb um die „Beste Konstruktion“ vorne dabei zu sein. Das Boot besteht aus drei Segmenten und kann daher problemlos in einem Kleinbus transportiert werden. Die eigentliche Besonderheit liegt aber in der Schnittführung der Teilung. Durch einen räumlich gekrümmten Wellenschnitt ist eine verschiebungssichere Fügung der Segmente möglich. In Längsrichtung sorgt eine Zickzack-Verschnürung für den nötigen Halt der Verbindung. Dies sichert einen kraftschlüssigen und zugleich wasserdichte Verbindung, die sich von den Studenten selbst herstellen ließ.

Das Boot „BUGAtti“ wurde klassisch in einem Stück gefertigt, um ein robustes und trotzdem leichtes Kanu für den sportlichen Wettkampf zu erhalten.

Keywords: Leichtbeton, Faserverstärkter Beton, Doppelte Krümmung, Verbindungstechnik, Wellenschnitt, Betonkanu-Regatta

Verbindungsdetail

Die Verbindung der Kanusegmente musste als biegesteifer Anschluss zur Übertragung von Momenten, Querkräften sowie Normalkräften ausgebildet werden, um die Schalentragwirkung des Bootsrumpfes sicherzustellen. Durch eine ondulierende, der Rumpfgeometrie folgenden Schnittführung entstand automatisch eine Verzahnung der Segmente, welche gleichzeitig deren vertikale wie auch horizontale Verschiebung verhindert und die auftretenden Querkräfte direkt in die gegenüberliegende Bootswand einleiten. Mit der großflächigen Lasteintragung wurde eine materialgerechte Verbindung konzipiert, die Spannungsspitzen vermeidet und geistreich dem wenig duktilen Verhalten des Betons Rechnung trägt. Die ausgeführte Zick-Zack-Verschnürung generiert die Vorteile, die Krafteinleitungspunkte ausreichend entfernt vom Fügerand zu legen, verträgliche Seilkrümmungsradien zu ermöglichen und lokale Überbeanspruchungen zu vermeiden. Das, aufgrund der doppelten Krümmung des Bootsrumpfes, räumlich wirkende Spannsystem ermöglicht eine Vorspannung der Stoßfuge. Dies verhindert eine klaffende Nut im Zugbereich der biegebeanspruchten Verbindung.

Umsetzung

Ein großer Vorteil der beschriebenen Verbindungstechnik war deren Verträglichkeit gegenüber Herstellungstoleranzen. Zudem brauchte nur eine doppeltgekrümmte Schalungsform hergestellt werden, da im zweiten Betonierabschnitt die erhärteten Endsegmente des Kanus als Randabschalung genutzt und das Mittelsegment direkt dagegen betoniert wurde. Geometrische Ungenauigkeiten im ersten Betonierabschnitt wurden hiermit ausgeglichen und der größtmögliche Formschluß gewährleistet. Zur Abdichtung gegen drückendes Wasser wurden zusätzlich zwei Gummidichtungen aus handelsüblichem Fensterdichtungsband angeordnet.

Wettkampf

2015 nahm das Team der HTWK Leipzig mit beiden Booten an der 15. Betonkanu-Regatta in Brandenburg auf der Havel teil. Mit der „BUGatti“ erreichte das Damenteam den 4. Platz. Das Boot „Weiße Elster“ sicherte sich den 2. Platz in der Wettbewerbskategorie „Gestaltung“.