Material- & Werkstofftechnik

Nachhaltiger Baustoff/Dämmstoff - Verfahren zur Herstellung eines Bau- bzw. Dämmstoffes

Ref.-Nr. 4334

Keywords: Ökologisch, Nachwachsende Rohstoffe, Dämmstoffe, Miscanthus, primärer Energieverbrauch

Betonbauteile werden ülicherweise aus Faserbeton hergestellt, da die Zugabe von Fasern zu einer Verbesserung des Abbindevorgangs führt. Die Fasern nehmen die ersten Zugspannungen auf, damit keine Risse entstehen. Im fertig abgebundenen Bauteil übernehmen die Fasern eine zum Beton ergänzende Zugspannung. Als Fasermaterialien werden Stahlfasern, Kunststofffasern oder auch Glasfasern verwendet. Zur Dämmung von Gebäuden gegen Wärmeverlust werden häufig künstlich hergestellte Dämmstoffe verwendet, die z. B. auf der Basis von Polystyrol oder Polyurethan bestehen. Weiterhin werden Dämmstoffe aus Stein- oder Mineralwolle, oder auch aus Materialien natürlichen Ursprungs, wie z. B. Holzwolle, Holzfasern, Perlite, geblähtes Glas oder geblähter Ton eingesetzt.
Sowohl bei den verwendeten Fasern als auch bei den Dämmstoffen ist die technisch aufwendige Herstellung mit hohem primärem Energieverbrauch sehr nachteilig. Einige der Rohstoffe sind darüber hinaus nicht überall flächendeckend verfügbar. Daher wurde an der Universität Bonn ein Material entwickelt, dass sowohl unter ökologischen als auch unter energetischen Aspekten Vorteile gegenüber den bestehenden Lösungen bietet. Erreicht wird dies durch die Verwendung von Pflanzenbestandteilen aus Nachwachsenden Rohstoffen, z. B. Pflanzen der Gattung Miscanthus (umgangssprachlich Chinaschilf). Diese Pflanzen sind nahezu überall anbaubar, stellen geringe Ansprüche an ihren Standort und binden hohe Mengen an Kohlenstoffdioxid (CO2). Weitere Pflanzengattungen bieten ähnliche Potenziale.

Vorteile

  • Ökologisch einwandfreies Material
  • Geringer energetischer Aufwand bei der Produktion
  • Ausgangsmaterial kann flächendeckend zur Verfügung gestellt werden
  • Sehr gute Ökobilanz

Kommerzielle Anwendung

Anwendungen liegen in der – insbesondere auch nachträglichen - Beschichtung von Fassadenflächen oder Wandflächen eines Gebäudes. Die spritztechnische Applikation ermöglich erstmalig auch die Beschichtung von anspruchsvollen Geometrien. Es ergeben sich weiterhin verschiedene Einsatzmöglichkeiten im Bereich fertiger Dämmbauteile und Platten für Boden- oder Wandflächen eines Gebäudes. Darüber hinaus sind industrielle Anwendungen im Bereich Maschinenbau denkbar.

Aktueller Stand

Es wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt und Musterbauteile hergestellt. An Beschichtungen mit entsprechenden Materialien wurde deren Wärmeleitfähigkeit gemessen. Ein europäisches Patent ist erteilt und wurde in den relevanten Ländern validiert. PROvendis bietet im Auftrag der Universität Bonn interessierten Unternehmen Lizenzen an der Erfindung und die Möglichkeit zur Weiterentwicklung der Technologie an.

Technologie-Reifegrad

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Versuchsaufbau in Einsatzumgebung

Relevante Veröffentlichungen

Moll, L., Höller, M., Hubert, C., Korte, C.A.C., Völkering, G., Wever, C., Pude, R. (2022). Cup Plant (Silphium perfoliatum L.) Biomass as Substitute for Expanded Polystyrene in Bonded Leveling Compounds. Agronomy, 12(1), 178, https://doi.org/10.3390/agronomy12010178

Moll, L., Wever, C., Völkering, G., Pude, R. (2020). Increase of Miscanthus Cultivation with New Roles in Materials Production - A Review. Agronomy, 10(2), 308. https://doi.org/10.3390/agronomy10020308

Eine Erfindung der Universität Bonn.

Catherine Hartmann

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