Porenbeton nach dem Autoklaven: ein praxisnaher Ansatz zur Reduzierung von Energieverbrauch und CO₂-Emissionen

1) Die ökonomische Statik einer großartigen Industrie

Porenbeton ist ein großartiger Baustoff. Seit seiner Patentierung in den 1920er Jahren hat er die Bauwelt durch seine unschlagbare Kombination aus hervorragender thermischer Isolierung und minimalem Eigengewicht geradezu revolutioniert. Wer heute massiv, aber gleichzeitig hochdämmend bauen will, landet unweigerlich beim Porenbeton. Doch diese bauphysikalische Genialität hat einen Preis, der tief in der DNA des Materials verankert ist: Die Ausbildung der stabilisierenden Tobermorit-Phasen erfordert traditionell zwingend eine thermische Behandlung in Dampf-Atmosphäre bei Druck von rund 12 bar und Temperaturen von fast 200 °C.

Was in den vergangenen Jahrzehnten als industrieller Standard und ingenieurtechnische Meisterleistung galt, entwickelt sich im Zeitalter der radikalen Dekarbonisierung zunehmend zu einer massiven wirtschaftlichen Belastungsprobe für Werkbetreiber. Die Branche ist in einem Dilemma gefangen: Das Endprodukt wird global dringender benötigt denn je, doch der gasbefeuerte Herstellungsprozess schnürt der Industrie durch drei fundamentale Schmerzpunkte zunehmend die Luft ab.

Da ist zunächst die immense Kapitalbarriere (CAPEX). Der Bau eines klassischen, monolithischen Autoklav-Werks erfordert heute schnell Investitionen im Millionenbereich. Die gewaltigen Hochdruckkessel verlangen nach massiven Schwerlast-Fundamenten, komplexen Schienensystemen und groß dimensionierten Dampfkessel-Häusern.

Viel gravierender für den laufenden Betrieb (OPEX) ist jedoch die unberechenbare Volatilität am Energiemarkt. Porenbetonwerke verschlingen enorme Mengen an fossilem Erdgas. Lagen die Preise lange Zeit in einem komfortablen Korridor, haben die jüngsten geopolitischen Verwerfungen gezeigt, wie schnell diese Abhängigkeit die operativen Margen pulverisieren kann. Gepaart mit dem europäischen Emissionshandelssystem und dem absehbaren Ende der kostenlosen CO₂-Zertifikate, wandelt sich der Autoklav von einem verlässlichen Produktionsmittel zu einem toxischen finanziellen Risiko in der Bilanz.

Und schließlich kämpft die Industrie mit einem logistischen Paradoxon. Um die gigantischen Investitionskosten eines Zentralwerks zu amortisieren, müssen riesige Einzugsgebiete bedient werden. Da Porenbeton jedoch zu einem Großteil aus isolierenden Poren besteht, reizt er das Ladevolumen eines Lkw zwar aus, schöpft die zulässige Tonnage aber bei Weitem nicht aus. Überspitzt formuliert: Die Industrie bezahlt kontinuierlich teure Frachtraten und Lkw-Maut, um zu einem nicht unerheblichen Prozentsatz abgepackte Luft über Hunderte Kilometer über die Autobahnen zu transportieren.

2 Die Motivation & das historische Rätsel

Genau an diesem Punkt der industriellen Frustration setzt die Arbeit bei Aeralon Materials an. Nachhaltigkeit darf im modernen Bauwesen kein elitäres Luxusgut sein. Der oft zitierte Green Premium – also der Aufpreis für klimafreundliche Alternativen – ist in einer extrem preissensiblen und margenschwachen Branche wie der Bauindustrie ein absolutes Hindernis. Wenn wir den Bausektor wirklich dekarbonisieren wollen, darf Ökologie nicht mehr kosten als der Status quo. Sie muss sich durch radikale Kostenführerschaft von selbst durchsetzen.

Der Gedanke, den teuren Autoklaven einfach abzuschalten, ist natürlich nicht neu. Forscher und Ingenieure versuchen sich seit fast einem Jahrhundert an Kalt-Porenbeton (Non-Autoclaved Aerated Concrete, NAAC). Doch historisch endeten diese Versuche stets in einer physikalischen Sackgasse: dem Trocknungsschwinden. Härtet ein herkömmlicher Kalt-Porenbeton über Tage an der Luft aus und das Anmachwasser verdunstet, erzeugen die kapillaren Zugkräfte im porösen Gefüge enorme innere Spannungen. Der Block zieht sich zusammen und reißt wie ein ausgetrockneter Wüstenboden. Schwindmaße von über 1 mm/m machten das Material für tragendes Mauerwerk schlicht unbrauchbar. Der einzige Ausweg bestand bisher darin, die Dichte des Steins extrem zu erhöhen (oft auf über 600-700 kg/m³), was wiederum den entscheidenden Isolationsvorteil zunichtemachte. Ein unlösbares Rätsel? Nicht ganz.

3 Der Aeralon-Ansatz – wie ein Stein sich selbst backt

Das Team von Aeralon hat die vergangenen Jahre intensiv im Labor und in der Praxis verbracht, um dieses Jahrhundert-Problem nicht durch mehr externe Energie, sondern durch smarte Bauchemie zu lösen. Der Durchbruch gelang durch einen vollständigen Paradigmenwechsel in der Prozessführung: Man nutzt die materialeigene Energie.

Die Aeralon-Rezeptur zwingt den Beton, sich quasi selbst zu backen. Durch eine hochpräzise abgestimmte Kombination von mineralischen Füllstoffen und Bindemitteln wird beim Anmischen eine gezielte Reaktion in Gang gesetzt. Der Stein generiert autark und ohne jede Fremdenergie Temperaturspitzen von über 100 °C tief in seinem Kern. Diese immense thermodynamische Energie bringt eine kontrollierte Verdampfung, die den Block von innen heraus trocknet und härtet.

Um das gefürchtete Rissproblem während dieser rasanten, heißen Trocknungsphase zu eliminieren, wurde ein elastisches Sicherheitsnetzwerk an Fasern direkt in das Verfahren integriert. Dieses Ankersystem absorbiert die enormen Zugkräfte vollständig. Die Spannungen werden abgeleitet, bevor auch nur ein Riss entstehen kann.

Das Resultat ist ein fließender, hochgradig effizienter Produktionsprozess: Nach dem Gießen in die Schalung ruht der Block. Nach etwa acht Stunden hat das Material eine Konsistenz erreicht, die am ehesten an festen Hartkäse erinnert. In diesem Zustand lässt sich der Block millimetergenau und vollautomatisch mit modernen Sägeanlagen schneiden, ohne zu verkleben. Nach dem Schnitt lagert der Stein einfach unter freiem Himmel. Nach 48 Stunden ist er vollständig transportfähig und kurze Zeit darauf bereit für die Maurerkelle.

4 Vom Labor auf die Baustelle – Reale Praxis statt grauer Theorie

In der Baustoffindustrie zählt am Ende nur ein einziges Argument: der funktionierende Proof of Concept auf einer echten Baustelle. Laborwerte auf dem Papier sind geduldig, doch das Wetter, die Maurer und die Statik verzeihen keine Fehler.

Aeralon hat mit seinem Produkt das oft zitierte „Valley of death” zwischen Forschung und Marktreife verlassen und TRL-8 erreicht. In der Türkei wurde die Produktion gebootstrappt, die offiziellen staatlichen Material Zertifizierungen durchlaufen und reale, mehrstöckige Wohnkomplexe errichtet. Anders gesagt: Die Menschen leben und schlafen heute bereits im R&D von Aeralon.

Die harten physikalischen Werte dieser Gebäude beweisen, dass die Abschaffung des Autoklaven keinen qualitativen Kompromiss bedeuten muss. Das autark aushärtende Material erreicht eine zertifizierte Druckfestigkeit von 2,4 MPa bei einer ultraleichten Dichte von 429 kg/m³. Das Meisterstück ist jedoch das Schwindmaß: Mit extrem stabilen 0,18 mm/m unterbietet der Kalt-Porenbeton sogar die strengen europäischen Grenzwerte für hochwertigen, dampfgehärteten PP2-Beton. Für den Handwerker auf dem Gerüst ändert sich absolut nichts; der Stein verhält sich beim Kleben, Sägen und Verputzen exakt wie das bekannte Material. Nur der CO₂- und Energie-Rucksack, den dieser Stein mit auf die Baustelle bringt, ist um ein Vielfaches leichter.

5 Die FOAK-Pilotfabrik und eine Einladung zur Zusammenarbeit

Die Technologie ist ausgereift, der Beweis erbracht. Aktuell plant man bei Aeralon Materials den nächsten großen Meilenstein: den Aufbau der ersten vollautomatisierten First-of-a-Kind (FOAK) Pilotanlage. Diese Anlage wird demonstrieren, wie modulare, dezentrale Micro-Plants künftig direkt am Point-of-Need betrieben werden können – dort, wo der Baustoff gebraucht wird, gespeist von hochdichten Rohstoff-Lieferungen statt vom Transportvolumen abgepackter Luft.

Aeralon sieht sich dabei jedoch ausdrücklich nicht als Zerstörer einer gewachsenen Industrie. Im Gegenteil: Man will „Brücken bauen“. Das immense Potenzial dieser Technologie liegt nicht nur im Neubau, sondern im Upgrade. Die Aeralon-Rezeptur ist prädestiniert als CO₂-reduziertes Retrofit für bestehende Traditionswerke. Werkbetreiber müssen ihre Infrastruktur nicht abreißen. Sie können perspektivisch einfach den Gashahn ihrer Kessel zudrehen, den Autoklaven umgehen und das Aeralon-Verfahren nutzen, um ihre Mischer und Sägestraßen weiterhin hochprofitabel und ab sofort emissionsarm zu betreiben.

Der Weg zu einer treibhausgasneutralen Baustoffindustrie ist eine gewaltige Aufgabe, die kein Startup allein bewältigt. „Wir laden fortschrittliche Anlagenbauer, visionäre Zementhersteller und strategische Investoren ein, sich mit uns an einen Tisch zu setzen. Lassen Sie uns die jahrzehntelange Erfahrung der Industrie mit der smarten Chemie von heute verbinden und gemeinsam das nächste Kapitel des Porenbetons schreiben“, so der abschließende Appell von Firmengründer Ugurcan Aksoy.

Text: Ugurcan Aksoy