Beton
Der am ILEK in Stuttgart entwickelte ‚Rosenstein-Pavillon‘ zeigt, wie filigran und ressourcenschonend mit porösem Gradientenbeton gebaut werden kann. Ideengeber sind die Stacheln von Seeigeln.
Foto: Daria Kovaleva (ILEK)
Innovation und Nachhaltigkeit

Beton in die Köpfe

Neue Formen, interaktive Flächen, natürliche Alternativen. Beton, der künstliche Stein, entwickelt ungeahnte Potenziale.

Beim Beton gibt‘s viel Bewegung: weniger Material, mehr Funktion, trennbare und rückbaubare Komponenten sowie alternative Materialien. Standards schaffen die Grundlage für technische Innovationen in der Forschung und bei großen Herstellern. Bei den kleineren Unternehmen geht der Trend klar zu natürlichen Materialien. Wegweisende Forschungsprojekte und kleine wie große Hersteller stecken die Zukunftsfelder ab.

Beton ist heute einer der am häufigsten verwendeten Baustoffe der Welt. Vor diesem Hintergrund kommt Innovationen, welche die statischen Eigenschaften von Beton mit den ressourcenschonenden Techniken des Leichtbaus kombinieren, eine besondere Bedeutung zu. Ein Ansatz ist die Entwicklung und Verwendung von Gradientenbeton, bei dem sich – inspiriert vom menschlichen Knochen – die Materialdichte an den statischen und bauphysikalischen Anforderungen orientiert. Das Resultat: bis zu 40 Prozent Material- und Gewichtseinsparung. Ein ästhetisches Beispiel für bionische Architektur ist der am ILEK, Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren der Universität Stuttgart, für eine Ausstellung im städtischen Naturkundemuseum entwickelte ‚Rosenstein-Pavillon‘.

Einen anderen Ansatz verfolgt man in Dresden mit ‚C3 – Carbon Concrete Composite‘. Im Forschungsprojekt der Technischen Universität der Fakultät Bauingenieurwesen/ Institut für Massivbau arbeiten 150 Partner an der Entwicklung von Verbundwerkstoffen für Sanierung und Neubau. Durch die extreme Reduzierung des Volumens und des Gewichts ergeben sich neue Optionen für die Gestaltung offener Architekturlösungen. Die Referenzprojekte reichen von Brücken über Silos bis hin zu Glasbetonfassaden. Ein weiterer Effekt: In Verbindung mit speziellen Einsätzen leitet Karbon. Das werden wir in Kürze an beheizbaren dünnen Platten sehen.

Auch die Industrie denkt um: Es werde Licht! Angefangen von Fasern, die den Feinbeton lichtdurchlässig machen (Hersteller Cre Panel) bis hin zu eingearbeiteten LED-Elementen (Hersteller Siut), die leuchtende Wände und Objekte ermöglichen, bieten sich hier weitere innovative Möglichkeiten für den bis vor Kurzem noch sehr verschmähten Werkstoff Beton.

Spätestens jedoch an dieser Stelle drängt sich die Frage auf: Was passiert mit dem innovativen Materialmix, wenn es zum Rückbau kommt? Hier bieten sich beispielsweise rezyklierbare Betonsteine in verschiedenen Farben an (Hersteller Cemex). Oder Steine in Kombination mit einem Click-&-Built-System, angeboten von der österreichischen Firma Schäcke. Der Vorteil liegt hier neben der schnellen Montage im einfachen Rückbau.

Den Themen Rückbau und Circular Building Design widmet sich das Projekt ‚BAMB2020 – Building as Material Banks‘ – in das sich 15 Partner und rund 40 Unternehmen einbringen. Die Teilnehmer beschäftigen sich mit Materialpass, Rückbaudesign, Datenanalyse und deren Implementierung in BIM, um über die Bauwerksdatenmodellierung Pilotprojekte zu starten, die am Ende natürlich über den reinen Fokus auf Beton hinausgehen.

Interessant ist auch, was bei den kleineren Unternehmen passiert, die sich direkt auf die Verwendung natürlicher Materialien und Komponenten fokussieren. Zum Beispiel bei ‚Ty-Mawr‘. Das britische Unternehmen bietet umweltfreundliche Baustoffe an: von Cork mit Resin-Mix als Untergrund bis zu wasserbasierter Graphenstone-Farbe, die Wände schlagfest versiegelt.

Officeplaner wird das Studio Hartensteiner interessieren. Dort wurde eine umweltfreundliche Alternative für den Innen- und Messebau entwickelt: ein Sandwichsystem aus Leichtbauplatten, dessen Zentrum ein doppelgekrümmter Wabenkern aus gepressten Tannennadeln bildet. Der Materialeinsatz wird durch die Struktur um bis zu 70 % reduziert, die Punktverklebung verringert den Klebstoff-einsatz auf einen Bruchteil. Seine Zink-Druckguss-Beschläge sind einfach und komplett rezyklierbar und mit einem einzigen Werkzeug zu verbinden und wieder zu lösen. Prototypisch gibt es bereits Elemente, deren Kern schwingt, sodass diese als Wandspeaker eingesetzt werden können.

Bleiben wir bei leicht, natürlich und ungewöhnlich: Ohmtec Solutions Ltd ist ein britisches Start-up, das mit seinem Produkt Nanotherm ein Heizungssystem aus einem natürlichen Vlies entwickelt hat – mit dem Heizflächen platzsparend und „unsichtbar“ an beliebigen Stellen in Objekte integriert werden können.

Etliche der Lösungen habe ich in London auf der Ecobuild entdeckt, eine Messe, die erstaunlicherweise bei vielen Baufachleuten noch nicht auf der Agenda steht. Mein Tipp: Kreuz im Kalender für März 2019.

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Autor Nils Bader

ist Initiator des internationalen Green Product Awards. Als Berater unterstützt er Unternehmen bei der Transformation, als Speaker setzt er Impulse für grüne Innovationen.