In einem Gemeinschaftsprojekt entwickelten Forscher ein Sandwichelement mit Holzschaumkern, den eine dünne Schicht aus Textilbeton umgibt. Nutzbar ist die Entwicklung zum Beispiel als leichtes Vorhangfassadenelement.
Sandwichelement aus Holzschaum und Textilbeton als Deckenlage.
Fraunhofer WKI | Manuela Lingnau
Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Holzforschung Wilhelm-Klauditz-Institut WKI haben in Kooperation mit dem Institut für Füge- und Schweißtechnik der TU Braunschweig einen bereits entwickelten Holzschaum, der ohne künstliche Bindemittel auskommt, hinsichtlich seines Potenzials für den Einsatz in der Bauindustrie untersucht. Dabei entwickelten sie ein Sandwichelement, dessen Kern aus Holzschaum besteht und der beidseitig mit einer dünnen Schicht aus textilbewehrtem Beton versehen ist. Welches die Vorteile derartiger Mehrschichtverbundelemente sind und welche bauphysikalischen und kraftleitenden Funktionsprinzipien mit ihnen verbunden sind, erklärt José Luis Moro im Kapitel "Kraftleiten" des Springer-Fachbuchs "Baukonstruktion – vom Prinzip zum Detail". Im selben Buch geht er im Kapitel "Bewehrter Beton" auch auf Textilbeton näher ein. Kurz zusammengefasst: Es handelt sich um steife und tragfähige, aber trotzdem auch leichte Bauteile, die darüber hinaus über eine gute Wärmedämmung und einen guten Schallschutz verfügen, wie die Wissenschaftler des Gemeinschaftsprojekts erklären.
Ziel des Projekts sei allerdings nicht nur der Leichtbau gewesen, wie sie betonen. Durch den Einsatz nachwachsender Rohstoffe und die Vermeidung von Bindemitteln stand auch das Thema Nachhaltigkeit im Fokus ihrer Untersuchungen. Dazu Projektleiterin Dr. Frauke Bunzel: "Durch die Verwendung unseres Holzschaums mit einer dünnen Textilbeton-Deckschicht kann der Anteil besonders nachhaltiger Baustoffe in Gebäuden erhöht werden." Denn: Der Holzschaum besteht ausschließlich aus Holzfasern – wobei die relativ druckstabile Strukturfixierung der Holzfasern in einem speziellen Herstellungsverfahren mithilfe der holzeigenen Bindungskräfte erreicht wird.
Verschiedene Techniken für das Zusammenfügen
Damit der Holzschaum als Sandwich-Kernwerkstoff die Mindestanforderungen in Bezug auf die Festigkeit und die Wärmeleitfähigkeit für den Einsatz im Bau erfüllt, wurden nicht nur unterschiedliche Holzarten mit verschiedenen, praktikablen Rohdichten hergestellt und untersucht, um zu den besten Kombinationsmöglichkeiten zu gelangen, auch die Verfahrenstechnik zur Herstellung des Holzschaums sei weiterentwickelt worden, insbesondere für die Art des Schäumens und die effiziente Trocknung seien Fortschritte erzielt worden, wie Bunzel erklärt.
Was das Zusammenfügen des Kerns mit den textilverstärkten Betondeckschichten betrifft, so sind laut den Wissenschaftlern verschiedene Techniken anwendbar. So könnten zum Beispiel Konstruktionsklebstoffe aus der Holztechnik genutzt werden, die auf den ausgehärteten Betondeckschichten gut haften sollen und daher je nach Anforderungen im Innen- oder Außenbereich eingesetzt werden können. Zudem könne der Beton aus der flüssigen Phase direkt auf den offenporigen Holzschaumkern gegossen werden. Auch dann sei der Einsatz der Sandwichelemente sowohl im Innen- als auch Außenbereich möglich. Mit dem Vorteil: Auf den Klebstoff kann verzichtet werden.
Einsatzmöglichkeiten der Sandwichelemente mit Kernwerkstoff ohne petrochemische Basis sehen die Wissenschaftler bei leichten Vorhangfassadenelementen sowie im Innenausbau.