Forschung und Innovation

Nanostrukturierter hochwärmedämmender Porenbetonstein

A. Stumm, U. Schweike, P. Stemmermann

Eine effiziente Wärmedämmung für Wohngebäude ist einer der Schlüssel zur Umsetzung der Energiewende. Als Dämmtechnologie für Außenwände werden meist Verbünde aus Dämmstoff und tragendem Bauteil genutzt, die schwer rezyklierbar sind und überwiegend aus begrenzt verfügbaren Rohstoffen bestehen. Die Celitement GmbH, das Karlsruher Institut für Technologie und die Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH haben sich deshalb im Jahr 2014 zu einem Verbund (Förderprojekt „NAPOS“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, BMBF) zusammengeschlossen, um einen homogenen, rezyklierbaren Vollbaustein zu entwickeln, der ressourceneffizient aus den Hauptkomponenten Kalk, Sand und Wasser hergestellt wird und bereits exzellente Dämmeigenschaften besitzt.

Zu diesem Zweck wurde die Wärmeleitfähigkeit von Porenbetonstein reduziert. Die im üblichen Produktionsverfahren durch Gasentwicklung gebildeten Treibporen mit einem Durchmesser von ca. 1 mm konnten in dem neu entwickelten Material teilweise durch einen hochporösen Leichtzuschlag ersetzt werden, dessen mittlerer Porendurchmesser bei ca. 50 Nanometer liegt. Der Leichtzuschlag hat eine ähnliche Zusammensetzung wie die Matrix des Porenbetonsteins.

Ein Verfahren zur Herstellung dieses Leichtzuschlags wurde innerhalb des Projekts entwickelt, das auf optimierten, hydraulisch aktiven Calcium-Hydrosilikat-Bindern basiert. Die Zuschlagmenge konnte durch Optimierung der Rezepturen und des Mischverfahren auf derzeit 40 M.-% angehoben werden.

Aufgrund der bisherigen Ergebnisse lohnt es sich diesen Ansatz auch zukünftig weiter zu verfolgen. Insbesondere sollten die stofflichen Eigenschaften der Calcium-Silikat-Hydrat-Granalien weiter verbessert werden.

Die Projektpräsentation findet am 31. Januar 2018 im Rahmen der HighTechMatBau-Konferenz vom BMBF in Berlin statt.

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