16.05.2019

Dämmen mit der Sandwich-Wand

Zweischichtiger Aufbau mit Schaumbeton ist langlebig und recyclebar.

Wissenschaftler der Universität Kassel haben in Koopera­tion mit Armin Just von der Bochumer EBZ Business School und Industrie­partnern ein neuartiges, multi­funktionelles Fertig­bauteil entwickelt, das den Bau und die Nutzung von Gebäuden wirtschaft­licher und ihren Rückbau umwelt­freundlicher macht. Diese Sandwich-Wand aus Ultrahoch­leistungsbeton und mineralischem Schaum­beton ist im Vergleich zu konventionellen Fertig-Wandel­ementen dauerhafter, dämmt besser und ist vollständig recyclebar.

Abb.: Ein Demonstrator der Sandwich-Wand steht auf dem Campus der Universität...
Abb.: Ein Demonstrator der Sandwich-Wand steht auf dem Campus der Universität Kassel. (Bild: U. Kassel)

Die Entwicklung setzt rein auf mineralische Stoffe: Zwei Schichten Ultrahoch­leistungs­beton (UHPC) umgeben einen wärmedämmenden und last­abtragenden Kern aus chemisch aufgetriebenem und lufthärtendem Schaumbeton. Der UHPC wird gegen den Schaumbeton­körper betoniert, wodurch ein guter Verbund und somit ein hoher Widerstand gegen einwirkende Lasten resultiert. Bei einem möglichen späteren Rückbau sind die Schichten dennoch leicht trennbar und einfach zu recyclen – ganz anders als konven­tionelle Wandelemente, in denen verschiedene mineralische und organische Baustoffe durch Klebstoff verbunden sind.

Um eine möglichst hohe Festigkeit bei gleich­zeitig guter Wärme­dämmung zu erreichen, optimierten die Wissenschaftler die Porenverteilung und -struktur des Schaumbetons; eine zusätzliche Zugabe von Leicht­zuschlägen, wie sie in Konstruktions­leichtbetonen eingesetzt werden, wurde ebenfalls in den Untersuchungen berücksichtigt. Der luft­erhärtende Schaumbeton hat die Vorteile, dass er in jede beliebige Form eingebracht werden kann, somit orts­unabhängig herstellbar ist, dort aufschäumt und keine energie­intensive Auto­klavierung, also ein Erhärten bei hohem Druck und Temperatur benötigt. „Unser Wandelement ist kostengünstig herstellbar und zeichnet sich durch sehr geringe Instandsetzungs­kosten und eine lange Nutzungsdauer aus“, sagen Bernhard Middendorf und Alexander Wezel vom Fachgebiet Werkstoffe des Bauwesens und Bauchemie der Universität Kassel. „Es hat hervorragende Wärmedämm-Eigen­schaften und leistet in Kombination mit der vollständigen Recycle­barkeit einen deutlichen Beitrag zum Umweltschutz.“ 

Die multi­funktionalen Sandwich-Elemente sind für das modulare Bauen mit Fertigbau­teilen prädestiniert. Die Kasseler Wissenschaftler, zu denen auch das Team von Ekkehard Fehling vom Fachgebiet Massivbau zählt, favorisieren den Einsatz zur Errichtung von Industrie­hallen und großen Wohnanlagen, aber auch zur Aufstockung von Bestandsg­ebäuden. Sie haben bereits Kontakte zur Industrie aufgebaut, um die Entwicklung zur Serienreife zu bringen. 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.

U. Kassel / JOL

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