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Nachhaltige Baustoffe

Schwerpunkte aktueller und zukünftiger Politik liegen im Klimaschutz, der Energieeffizienz und der Nachhaltigkeit. Die Bauindustrie ist davon in einem besonderen Maße betroffen.

Zum einen werden durch die Herstellung von Baustoffen eine Vielzahl an Ressourcen verbraucht, zum anderen verschlingt die Herstellung von Baustoffen große Mengen an Energie und emittiert damit auch entsprechende Mengen an CO2. Eine weitere Konsequenz der Klimapolitik und dem damit verbundenen Kohleausstieg liegt im Wegfall einiger Rohstoffe, die zur Herstellung von Baustoffen notwendig sind. So werden in der Zement- bzw. Betonindustrie Steinkohleflugasche als Füllstoff eingesetzt, um feinste Porenräume zu schließen. Damit wird die Druckfestigkeit von Beton verbessert.

Durch das Abschalten von Kohlekraftwerken wird dieser Rohstoff nicht mehr zur Verfügung stehen. Ein weiteres Sekundärprodukt der Kohleverstromung ist der so genannte REA-Gips, dieser entsteht in den Rauchgas-Entschwefelungs-Anlagen der Kohlekraftwerke. Diese Gipsmengen haben eine hohe Qualität und werden in großen Mengen zu z. B. Gipskartonplatten weiterverarbeitet. Zukünftig wird dieser REA-Gips aus deutscher Produktion nicht mehr zur Verfügung stehen.

Es muss also Ziel sein, den Wegfall dieser Produkte zu ersetzen und neue nachhaltige Baustoffe für eine nachhaltige Bau- und Wohnungswirtschaft zu entwickeln. Dieses Vorhaben wird eine immense Herausforderung, denn die aktuellen Baustoffe verfügen über Eigenschaften die ein Substitut nicht ohne Einbußen ersetzen kann.

In dem aufgeführten Projekt sollten sich die Studierenden mit typischen, herkömmlichen Bindemitteln (Gips, Kalk und Zement) auseinandersetzten und einen Alternativbaustoff entwickeln. Als Vorgabe war ein auf Zellulose basierendes Material vorgegeben. Dieses sollte durch Variationen der Mischungsanteile optimiert werden. Dazu wurden zunächst Prismen (4cm x 4cm x 16cm) hergestellt und diese hinsichtlich ihrer Biegezugfestigkeit und Druckfestigkeit geprüft. Auf Basis dieser Versuche wurden Steine im Normalformat hergestellt und aus diesen so genannte RILEM-Prüfkörper. Durch die RILEM-Prüfkörper kann die Materialfestigkeit im Verbund mit einem Mörtel als Mauerwerk geprüft werden.

Um die Leistungsfähigkeit des Materials darzustellen fertigten die Studenten einen außerdem einen Rundbogen aus den selbst hergestellten Steinen an.

Das entwickelte Material eignet sich als gering belastetes Mauerwerk und könnte als Wandbekleidung eingesetzt werden. Besonders interessant wäre eine Bewertung der Nachhaltigkeit des Baustoffes. Die Ausgangsstoffe würden eine vollständige Kompostierbarkeit versprechen.