Aerogele als Hochleistungszuschlag für Leichtbeton – Wirkungsweise und Einsatzmöglichkeiten

Figures: Hub, Knippers, Zimmermann, Degner

Zusammenwirken der drei verschiedenen Wärmetransportmechanismen

Figures: Hub, Knippers, Zimmermann, Degner

Verschiedene Aerogelkorngruppen 4,0-1,0 mm (links), 1,0-0,01 mm (Mitte) und 60-5 µm (rechts)

Ausbreitversuche in der Probeschalung auf dem Rütteltisch

Geprüfte Druck- und Biegezugfestigkeit des modifizierten Aerogelbetons

Zwei-Plattenprüfgerät mit Messfühler auf Trägerfolie (links) sowie eingebauter Probekörper mit umgebenden Dämmkragen (rechts)

Vergleich der Wärmeleitfähigkeiten l_10,trausgewählter luftbasierter Leichtbetonwerkstoffe und Beton mit Aerogelzuschlag

Versuchseinrichtung zur Ermittlung des Frost-Tauwiderstands mit eingebauten Probekörpern an der MPA Stuttgart

Sandgestrahlte Leichtbetonoberfläche mit Weißzement

Polierte Betonprobe (Pigment anthrazit) mit integrierten Lichtleitern

Entwicklung der Schwindverformung

Dr.-Ing. Alexander Hub

studied construction engineer-ing at TH Karlsruhe (Karlsruhe Technical College; today Karlsruhe Institute of Technology; KIT), specializing in concrete construction. He gained initial professional experience in the field of cable and membrane structures at the IF-Ingenieure engineering office. From 2002 to 2012, he worked at the Institute of Building Structures and Structural Design (ITKE), where he conducted research in the field of GFRP-reinforced concrete and wrote his PhD thesis, which encompassed the development of an integrated concept for the sustainable construction of buildings using precast components. Since 2012, he has been working with the Stuttgart-based AR-Ingenieure engineering office; since 2013, he has been its managing director.

Prof. Dr.-Ing. Jan Knippers

began to study construction engineering at Berlin University of Technology in 1983. He finished his studies with a PhD degree in 1992. Until 2000, he worked with the Schlaich Bergermann & Partner engineering office. In 2000, he was appointed professor and chair of the Institute of Building Structures and Structural Design (ITKE) at Stuttgart University. In 2001, he founded the Knippers Helbig practice of consulting engineers in Stuttgart, followed by Knippers Helbig Advanced Engineering New York in 2010. He is an elected member of the Architecture and Construction Review Board within Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG; German Research Foundation), as well as a member of the „Future in Construction“ expert panel of the Federal Ministry of Transport, Building and Urban Affairs.

Dr.-Ing. Gregor Zimmermann

studied construction engineering at the University of Karlsruhe, special-izing in structural optimization. In 2006, he obtained his PhD degree at the University of Kassel; his thesis dealt with new design methods based on UHPC.

Dipl.-Ing. Frank Degner

Born 1973 in Sondershausen, Germany. Studied construction engineering at Bauhaus University Weimar from 1994 to 2000, specializing in building materials and refurbishment at F. A. Finger Institute. From 2000 to 2008, worked with WEC Turmbau GmbH. Since 2007, project manager and material development engineer at G.tecz Engineering UG.

Dr. Thomas Teichmann
studied construction engineering at Bauhaus University Weimar, specializing in concrete technology. In 2006, he obtained his PhD degree at the University of Kassel and developed ultra-high-performance concretes at this university.

Aerogele weisen eine herausragende Wärmedämmung auf und sind dauerhaft hydrophob. Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurde ein Leichtbeton mit einer im Vergleich mit luftgedämmten Leichtbetonmaterialien signifikant verbesserten Wärmedämmung entwickelt.

Makroporöse Leichtbetonwerkstoffe, deren Dämmwirkung auf einem Luftporenanteil im Material beruht, unterliegen physikalischen Grenzen, die mit den heutigen Baustoffen nahezu ausgereizt sind. Eine Möglichkeit, die Dämmwirkung eines Leichtbetons sprunghaft zu verbessern, eröffnet sich durch die Verwendung von Aerogelen als Zuschlag. Mit hydrophobiertem Aerogelgranulat steht ein Material zur Verfügung, dessen Wärmeleitfähigkeit nur halb so groß ist, wie die von Luft. Silika-Aerogele, die vorzugsweise für diese Anwendung zum Einsatz kommen, bestehen aus einem mineralischen Grundgerüst und weisen...