Es wird die Entwicklung von Normalbeton über hochfesten zu ultrahochfestem Beton aufzeigt, und dargelegt, aufgrund welcher Materialeigenschaften sich ultrahochfester Faserfeinkornbeton (UHFFB) für Schalentragwerke eignet, und es werden verschiedene Anwendungsmöglichkeiten vorgestellt. Bei Wärmespeichern beispielsweise übernimmt der UHFFB neben der lastabtragenden auch die wasserdichtende Funktion, so dass auf eine teure Edelstahlinnenauskleidung verzichtet werden kann. Aufbauend auf eigenen Versuchsergebnissen und theoretischen Ansätzen wird das Tragverhalten von UHFFB unter Zug, Druck und Biegung sowie der Einfluss der Faserorientierung untersucht. Die verwendeten Materialgesetze werden anhand von Versuchen verifiziert und Bemessungsvorschläge auf Querschnittsebene entwickelt. Es wird eine mögliche Lösung für eine kraftschlüssige Verbindung zwischen UHFFB-Fertigteilen mittels lokal eingelegten Bewehrungsstäben vorgestellt. Die probabilistische Bruchmechanik in Form der Weibull-Theorie wird eingesetzt und diskutiert, inwieweit bekannte Regelungen für Stahlfaserbeton auf UHFFB übertragen werden können. Flächentragwerke unter kombinierter Momenten- und Normalkraftbeanspruchung werden mittels der Methode der Finiten Elemente untersucht. Als Materialmodell wird für Druckbeanspruchungen die Plastizitätstheorie nach Drucker-Prager angewandt, für Zugbeanspruchungen ein Modell mit verschmierten Rissen. Es wird ein Momenten-Normalkraft-Interaktionsdiagramm für UHFFB erstellt. Beispielhaft wird der Langzeitwärmespeicher näher untersucht und optimiert. Abschließend wird diskutiert, für welche Schalentypen der Einsatz von UHFFB sinnvoll ist.

The development from normal over high strength to ultra-high strength concrete is shown and the material properties are discussed that make ultra-high performance fibre reinforced concrete with fine aggregates (UHPFRC) suitable for shell structures. Different possible applications are presented. In the case of hot-water tanks the UHPFRC is not only responsible for the load bearing capacity but serves as density barrier as well, so that an expensive stainless steel inner liner can be omitted. Based on own test results and theoretical assumptions the load bearing behaviour of UHPRFC under tension, compression and bending is examined more closely, including the influence of fibre orientation. The validity of the material laws used is checked by recalculating tests. A possible solution for a force-fit joint between UHPFRC-elements using locally introduced reinforcement bars is presented. For theoretical examinations and as basis for following non-linear calculations the probabilistic fracture mechanics according to the Weibull theory is used, and it is discussed, whether or which well known design rules for steel fibre concrete may also be used for UHPFRC. As a practical application the hot-water tank for long-term storing of heat is considered and optimized. Finally it is discussed for which types of shell structures it makes sense to use UHPFRC.