Innovative „Sandwich-Wand“ aus Ultrahochleistungs- und Schaumbeton
Wissenschaftler der Universität Kassel haben in Kooperation mit Prof. Dr.-Ing. 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 Ultrahochleistungs-Beton und mineralischem Schaumbeton ist im Vergleich zu konventionellen Fertig-Wandelementen dauerhafter, dämmt besser und ist vollständig recyclebar.
Die Entwicklung setzt rein auf mineralische Stoffe: Zwei Schichten Ultrahochleistungs-Beton (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“, bemerken die Wissenschaftler Prof. Dr. Bernhard Middendorf und Dr. 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 Prof. Dr.-Ing. 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.
