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06.06.2019 | Baustoffe | Im Fokus | Onlineartikel

Recyclebares, multifunktionales Wandelement

Autor:
Christoph Berger

In einer Kooperation aus Wissenschaft und Industrie wurde eine "Sandwich-Wand" aus Ultrahochleistungsbeton und mineralischem Schaumbeton entwickelt, die gute Dämmeigenschaften besitzen und vollständig recyclebar sein soll.

Bei der Entwicklung des multifunktionalen Fertigbauteils, einer "Sandwich-Wand" aus Ultrahochleistungs-Beton und mineralischem Schaumbeton, haben Wissenschaftler der Universität Kassel in Kooperation mit Prof. Dr.-Ing. Armin Just von der Bochumer EBZ Business School und Industriepartnern voll auf mineralische Stoffe gesetzt. So bestehen die Elemente aus zwei Schichten Ultrahochleistungs-Beton (UHPC) – auf UHPC wird im Kapitel "Bewehrter Beton" des Springer Fachbuchs "Baukonstruktion – vom Prinzip zum Detail" genauer eingegangen, die einen wärmedämmenden und lastabtragenden Kern aus chemisch aufgetriebenem und lufthärtendem Schaumbeton umgeben.

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2016 | OriginalPaper | Buchkapitel

Einleitung

Gedanken zu Umweltschutz und ökologischer Nachhaltigkeit durchdringen heute in Europa nahezu die ganze Gesellschaft. Die Wissenschaftlergeneration, die heute Forschungsarbeiten in einer naturwissenschaftlich technischen Ausrichtung vorlegt, wurde …


Dazu wird der Ultrahochleistungsbeton gegen den Schaumbetonkörper betoniert. Das Resultat dieser Vorgehensweise sei, so die Wissenschaftler, ein guter Verbund und somit ein hoher Widerstand gegen einwirkende Lasten. Kommt es nach der Nutzungsphase zum Rückbau, könnten die Schichten außerdem wieder leicht voneinander getrennt und recycelt werden. Klebstoffe würden nicht zum Einsatz kommen. Um die guten Dämmeigenschaften zu erreichen, arbeiteten die Wissenschaftler außerdem an der Porenverteilung und -struktur des Schaumbetons – auch Leichtzuschläge seien zugegeben worden, heißt es. Vorteile des lufterhärtenden Schaumbetons seien, dass er in jede Form eingebracht werden könne, er ortsunabhängig herstellbar sei und keine energieintensive Autoklavierung benötige.

Gute Dämmeigenschaften, geringere Kosten

Auch Albrecht Gilka-Bötzow geht in der "Einleitung" des Springer-Fachbuchs "Stabilität von ultraleichten Schaumbetonen" auf das Wärmedämmverhalten des Baustoffs ein. Er schreibt unter anderem: "Eine zusätzliche Verbesserung des Wärmedämmverhaltens kann nur durch eine Erhöhung der Porigkeit gelingen. Dies wiederum ist, nach dem Ausschöpfen der Möglichkeiten im Einsatz bestimmter Leichtzuschläge, nur noch durch gezieltes Einbringen von Poren in den Zementstein möglich." Die Hersteller könnten sich gegenüber Lösungen auf Grundlage von Wärmedämmverbundsystemen durch das Argument einer rein mineralisch gebundenen, homogenen Trag- und Dämmschicht behaupten. Ein weiteres positives Argument dieser Bauweise liege in ihrer stofflichen Homogenität begründet, die eine große Dauerhaftigkeit und ein nachhaltiges Stoffrecycling gewährleiste. Gilka-Bötzow weiter: "Um diese Vorteile zu bewahren, erfolgte im Rahmen der vorliegenden Arbeit durchgeführten Forschungsprojekte eine Konzentration auf die Möglichkeiten einer Porosierung von zementösen Stoffen. Aufgrund der flexiblen Einsetzbarkeit, der guten technischen Kontrollierbarkeit sowie der durch reine Zementhydratation ohne Autoklavierung erreichbaren Erhärtung wurde die Entscheidung getroffen, den klassischen Schaumbeton zu leichtesten mineralisierten Schäumen weiterzuentwickeln und Bindemittelleim durch Untermischen in vorgefertigten Schaum zu porosieren."

Von den Kasseler Wissenschaftlern werden noch weitere Vorteile zu der von ihnen entwickelten Sandwich-Wand genannt: die kostengünstige Herstellung, geringe Instandsetzungskosten und eine lange Nutzungsdauer. Und schließlich seien die Wandelemente für das modulare Bauen mit Fertigbauteilen prädestiniert. Ein Prototyp-Bau mit den Sandwich-Elementen in Form eines Pavillons ist für Langzeitmessungen auf dem Campus der Universität Kassel am Holländischen Platz errichtet worden, mit Industriepartnern wolle man die Entwicklung zur Serienreife bringen.

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