Innovative Baustoff-Forschung
Beispiele. Aktuelle Entwicklungen aus Industrie und Baubranche
Gebäude, die sich automatisch an veränderte Klimabedingungen anpassen, sind Gegenstand intensiver Forschungsarbeiten, jedoch noch Zukunftsvision. Gearbeitet wird an der Entwicklung neuer Baustoffe mit wechselnden Eigenschaften, beispielsweise zur Wärme- und Feuchteoptimierung. Gerade traditionelle Materialien sind mit ihren Eigenschaften so vielseitig einsetzbar wie nie zuvor. Innovation muss daher nicht immer bei der Entdeckung neuer Produkte beginnen, sondern baut auch auf bewährten Materialien auf. So werden Baustoffe wie Ziegel, Beton und Holz, die seit Tausenden Jahren erfolgreich in der Anwendung sind, auch in Zukunft bestehen, lediglich ihre Produkteigenschaften entwickeln sich weiter. Zum einen wird daran geforscht, die Leistungsfähigkeit der Baustoffe zu verbessern, um im Ergebnis hochfeste und schlankere Bauteile herstellen zu können. Zum anderen gibt es den Trend, verschiedene Materialien zu kombinieren, genauso wie eine Entwicklung hin zu hoch spezialisierten Baustoffen, die vor allem von derchemischenIndustrievorangetrieben wird. Aus der Kombination dieser spezialisierten Baustoffe mit ihren neuen Produktqualitäten können dann wiederum multifunktionale Bauteile für viele Anwendungsfälle entstehen: Innenwände trennen – Nie mehr Fensterputzen Der Lotos-Effekt von der Lotuspflanze abgeschaut wird in der Nanotechnologie angewandt um mechanische, energetische, hygienische oder ästhetische Eigenschaften von Baumaterialien zu verbessern. Schon erfolgreich angewendet wird diese Technologie bei Fassaden, Dächern und Fenstern die durch diese spezielle Beschichtung „selbstreinigend“sind. Die Beimischung von Nanosilberpartikeln in Gebäudefarben hält Oberflächen antimikrobiell.
Vielseitiger Beton
– Die Universität Kassel entwickelte einen leitfähigen Beton, der mit Farbstoffsolarzellen beschichtet ist, die ähnlich wie das Chlorophyll einer Pflanze das Sonnen- nicht nur Räume, sondern beeinflussen die Raumakustik, die Raumtemperatur oder reinigen mittels fotokatalytischer Zugaben die Raumluft. Im Hochbau spielt Energieeffizienz und Nachhaltigkeit eineimmergrößereRolle.Energieautarke Häuser, die wenig Energie verbrauchen, wenn nicht sogar Energie gewinnen, sind auf dem Vormarsch. Österreich ist in diesem Bereich gut aufgestellt, etwa beim Einsatz von Beton oder Ziegel: Man nutzt die massiven Bauelemente als Speicher für Wärme bzw. Kälte – quasi als natürliche Klimaanlage. licht absorbieren kann. Diese Technologie ist gegenüber herkömmlichen Solarzellen kostengünstiger, umweltfreundlicher und biologisch abbaubar. – Textilbeton Im Gegensatz zu Stahl kann die Textilfaser (Carbon) nicht rosten. Muss die Betonüberdeckung bei Stahl zentimeterdick sein, genügen beim Carbonbeton Millimeter, wodurch der Materialbedarf massiv reduziert wird. Die Lebensdauer des bewehrten Betons von ca. 50 Jahren (derzeit) wird beim Textilbeton auf 200 Jahre geschätzt und die CO2-Einsparung gegenüber Stahlbeton liegt bei 50 Prozent. – Selbstheilender Beton Ein niederländischen Mikro-
Ganzheitlich Bauen
Den Baustoffmarkt zu beobachten und Marktentwicklungen der Produzenten und Zulieferer im Blick zu haben, ist eine wichtige Aufgabe des Baumeisters, um seine Kunden gut beraten zu können. Das weiß auch Ewald Unterweger, geschäftsführender Vorstand der Austria Bau Niederösterreich: „Im Bereich Wohnbau sehen wir derzeit einen Trend hin zur monolithischen Bauweise.“Wie aus einem Guss bestehen die Außenwände von Gebäuden in monolithischer Bauweise dabei aus einem einschali- biologe entwickelte zusammen mit Forschungsgruppen der Technischen Universität Delft einen selbstheilenden Bio-Beton, der Risse mithilfe von Bakterien selbst kitten kann. Diese Bakterien produzieren auf biologische Weise Kalkstein und Verbrauchen bei diesem Prozess Sauerstoff, wodurch die Korrosion von Stahlbeton im Inneren verhindert wird.
So wird an allen Ecken und Enden nach Verbesserungen geforscht, wobei die Grundstoffe die gleichen bleiben, aber deren Qualitäten und Anwendungsmöglichkeiten mithilfe der heutigen Technik zum Wohl der Umwelt und der Ressourcenschonung kontinuierlich verbessert werden. gen Mauerwerk, das von außen wie von innen verputzt wird. Durch besonders gute Wärmedämmeigenschaften der Ziegel kommen solche Häuser auch ohne Dämmung aus. „Es handelt sich um ein breites Mauerwerk, das alle Funktionen erfüllt – vomSchallüberWärmedämmung bis zur Statik. Gleichzeitig beobachten wir hier eine starke Nachfrage nach gebrannten Ziegeln. Der Grund: Sie erfüllen schalltechnische Komponenten, habengute wohnklimatische Auswirkungen und können als Bauschutt gut entsorgt werden.“Ziegelhersteller haben, so der Experte, viele Produkte auf den Markt gebracht, die monolithische Bauweise erst wirklich gut möglich machen. Ein Beispiel dafür sind Ziegel mit integrierter Wärmedämmung aus Mineralwolle. Sie punkten gegenüber herkömmlichen Ziegeln mit erhöhter Druckfestigkeit, besserem Wärmeschutz und größerer Flächeneffizienz.
Auch im Bereich Dämmstoffe gibt es klare Entwicklungen, erzählt Ewald Unterweger: „Isolierstoffe im Fassadenbereich, zum Beispiel Schaumstoffe, werden von alternativen Dämmprodukten wie Mineralwolle und Hanf abgelöst.“Das Thema ganzheitliche Nachhaltigkeit wird in Zukunft eine größere Rolle spielen, prognostiziert der Experte: „Wenn wir über Nachhaltigkeit sprechen, wird die gesamte Produktionskette von Bedeutung sein.“
„Grüne Baustoffe“
Daher geht die Baustofffor- schung immer mehr in Richtung wiederverwertbarer und vollständig recycelbarer Baumaterialien. Einer davon ist Stroh. Aufgrund seines niedrigen Primärenergieaufwands ist Stroh ein hervorragendes Dämmmaterial mit geringer Wärmeleitfähigkeit, aber mit einer spezifischen Wärmespeicherkapazität die einen guten Temperaturausgleich ermöglicht. Richtig verarbeitet liegt das Brandverhalten im Bereich der normalen Brandklassen und den hygienischen Anforderungen wird auch entsprochen. Mit dem Gründerpreis der Kreislaufwirtschaft ausgezeichnet wurde eine Alternative zur Gipsplatte. Das sogenannte Breathaboard wird zu 75 Prozent aus Getreideabfällen aus der Landwirt- schaft hergestellt und ist komplett kompostierbar. BioFoam ist ein Hartschaumdämmstoff, der aus polymerisierter Milchsäure (die aus Pf lanzen gewonnen wird) hergestellt wird. Es ist weltweit der erste Dämmstoff dem das sogenannte „Cradle to Cradle“-Zertifikat verliehen wurde. Diese Auszeichnung bescheinigt dem BioDämmstoff, dass er nach der Nutzung industriell kompostiert und der Erde für die Pf lanzen zugeführt werden kann, die wiederum der Rohstoffgewinnung dienen.