Projektleiter Stefan Carstens (li.) und Professor Dr. Matthias Pahn arbeiten an umweltfreundlicheren Betonbauteilen. Quelle: Quelle: Koziel/TUK
Projektleiter Stefan Carstens (li.) und Professor Dr. Matthias Pahn arbeiten an umweltfreundlicheren Betonbauteilen. Quelle: Quelle: Koziel/TUK

Betoninstandsetzung

09. June 2021 | Teilen auf:

Beton umweltfreundlich leicht gemacht

Um Bauelemente aus Beton leichter zu machen, wird ihm oft Polystyrolschaum beigemischt. Doch dieser lässt sich nur schlecht recyceln. Ein Forscherkonsortium unter Federführung der TU Kaiserslautern (TUK) arbeitet derzeit daran, ihn durch einen Mineralschaum zu ersetzen, der aus recyceltem Sand besteht.

Der Kunststoff Polystyrol wird unter hohem Energieeinsatz aus Mineralöl hergestellt. Auch wegen seines leichten Gewichtes wird er gerne in verschiedenen Bereichen verwendet, etwa beim Hausbau. So findet er sich unter anderem in sogenannten Sandwichhybriddecken. Dabei handelt es sich um vorgefertigte Deckenelemente. „Hierbei werden vorgefertigte Platten aus Polystyrol in den Betonquerschnitt integriert“, erläutert der Leiter des Projekts Stefan Carstens vom Fachgebiet Massivbau und Baukonstruktion bei Professor Dr. Matthias Pahn an der TU Kaiserslautern.

Das Team um Professor Pahn untersucht im Rahmen des Forschungsprojekts, wie sich das Polystyrol ersetzen lässt. Im Blick hat es dabei Mineralschäume, die unter anderem aus gewöhnlichem Sand hergestellt werden. Da Sand aber weltweit zunehmend knapp wird, gehen die Wissenschaftler einen neuen Weg: Sie setzen bei ihrem Vorhaben auf recycelten Sand. „Daraus werden wir den Mineralschaum herstellen und ihn in die Decken integrieren.“

Der Schaum soll in eigens angefertigten Betondecken getestet werden. Den Schaum selbst und die Deckenelemente entwickeln und konstruieren dabei die beteiligten Projektpartner. Im Labor für Konstruktiven Ingenieurbau auf den Campus werden die mechanischen und bauphysikalischen Eigenschaften des Materials und der Konstruktion untersucht. „Wir wollen beispielsweise wissen, wie es um die Wärmeleitfähigkeit bestellt ist“, sagt Carstens. Dies sei wichtig für Heiz- und Kühlsysteme im Gebäude. „Der Mineralschaum muss gleichwertig zum Polystyrol sein.“ Erst so wäre er für einen künftigen Einsatz interessant. Sollte das der Fall sein, könnten derart konstruierte Bauteile in Zukunft besser in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden.

An dem „MIN-LOOP“ getauften Projekt ist neben der TU Kaiserslautern das Institut für Werkstoffe im Bauwesen an der Technischen Universität Darmstadt (Prof. Eddie Koenders und Prof. Albrecht Gilka-Bötzow) beteiligt. Aus der Wirtschaft sind folgende Partner dabei: Innogration GmbH aus Bernkastel-Kues, Betonwerk Büscher aus Heek, ee concept GmbH aus Darmstadt und Wilhelm Röser Söhne GmbH & Co. KG aus Neresheim-Dorfmerkingen. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Förderlinie „ReMIN“ finanziell gefördert. Es läuft bis 2024. Weitere Informationen finden Sie auf der Website der TU Kaiserslautern.