Mineralschaum zur Anwendung als mittragende Kernschicht in Beton-Sandwichelementen

Die Verwendung von vorgefertigten Massivbauteilen nimmt im Baugewerbe immer weiter zu. Grund hierfür ist die industrielle Vorfertigung, wodurch hohe Qualitätsstandards sichergestellt und die Bauzeit stark gesenkt werden kann. Insbesondere hat sich dabei die Anwendung von mehrschichtigen Stahlbetonfertigteiltafeln mit einer innenliegenden Polystyroldämmung etabliert. Prinzipiell lassen sich durch diese Bauweise statisch und energetisch funktionale hybride Bauelemente erzeugen. Aufgrund des kraftschlüssigen Verbundes zwischen den Polystyrol-Dämmelementen und den angrenzenden Betonschalen stellen diese jedoch eine erhebliche Herausforderung für die spätere Rezyklierbarkeit dar. Aufgrund der aufwendigen Trennbarkeit und der diversen stofflichen Zusammensetzung der einzelnen Schichten können die Bauteile nur unvollständig und unter hohem Aufwand in einen geschlossenen Stoffkreislauf zurückgeführt werden. Als Alternative zu den erdölbasierten Dämmstoffen können mineralisierte Schäume eingesetzt werden, die in ihrer technischen Leistungsfähigkeit deutlich überlegen sind. Hier greift das Forschungsvorhaben „ReCoWall“ der RPTU und der Zuber Beton GmbH an. Durch die Substitution der Polystyrol-Dämmkörper durch Mineralschaum soll ein vollständig reversibler Verbundquerschnitt erzeugt werden, bei dem sich das Kernschichtmaterial zusätzlich zu seiner Dämmwirkung positiv auf das Trag- und Verformungsverhalten auswirken kann. Ein Hauptaugenmerk wurde zunächst auf die mechanischen Eigenschaften des Mineralschaums gelegt. Mit den Mischungsentwürfen konnten Druckfestigkeiten von bis zu 3,30 N/mm² erzeugt werden. Aus den resultierenden Materialsteifigkeiten kann ebenfalls auf eine mittragende Wirkung der Kernschicht geschlossen werden, die im weiteren Projektverlauf geprüft wird.

Das Projekt wird gefördert vom Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM); des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) und der AiF Projekt GmbH.