Hochleistungsfähige Bauprodukte aus Reststoffen
Fraunhofer WKI Projekt ReMatBuiltExpertinnen und Experten des Fraunhofer WKI und ihre Partner entwickeln im Projekt ReMatBuilt hochleistungsfähige Baustoffe aus recycelten und Abfallmaterialien.
Betonbaustein aus rezyklierten Zuschlagstoffen und Reishülsenasche mit einer Reisstroh-Dämmung.
© Fraunhofer WKI / Manuela Lingnau
Im Forschungsprojekt ReMatBuilt des Fraunhofer WKI wurden gemeinsam mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft nachhaltige Betonbaustoffe und leistungsstarke Bauelemente auf Basis von Bau- und Abbruchabfällen sowie pflanzlichen Produktionsresten entwickelt. Gefördert wird das Projekt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Nationalen Bioökonomiestrategie.
Die in Deutschland und China ansässigen Projektpartner legen Wert auf Praxisnähe und schnelle Umsetzbarkeit: Es geht ihnen zum einen darum, als internationales Team der globalen Verantwortung für biobasiertes, nachhaltiges Wirtschaften Rechnung zu tragen und passende Recycling- sowie Produktionsverfahren für die Baubranche zu identifizieren. Zum anderen gestalten sie die entstehenden Produkte und alle vorgelagerten Verfahrensschritte so, dass sie den landesspezifischen Regularien beider Länder entsprechen.
Weniger Abfall, geringerer Ressourcenverbrauch
Vergleicht man die herkömmliche Herstellung und Zusammensetzung von Baustoffen mit der, die die ReMatBuilt-Projektpartner realisieren, werden die vielfachen Vorteile ihres Ansatzes rasch deutlich: Die Fachleute verwenden Bauschutt, also Altbeton und Mauerwerksabfälle, sowie landwirtschaftliche Reststoffe, um Recyclingbeton herzustellen. Diese Bestandteile verstärken sie mit pflanzlichen Naturfasern wie Flachs, ergänzt um forstwirtschaftliche Abfallprodukte. Handelsüblicher Beton dagegen enthält Zement und meist Kies als Zuschlagstoff. Letzterer ist als Gesteinskörnung eine endliche Ressource. Zudem muss er oft über weite Strecken transportiert werden. Bauschutt und Altholz fallen hingegen weltweit in den relevanten Arealen in hohen Mengen an und werden bislang kaum wiederverwertet.
Auch Zement ist eher problematisch: Das Bindemittel unter den Baustoffen entsteht aus natürlichen Rohstoffen wie Kalkstein, Ton und Quarzsand – und verursacht in seiner Herstellung hohe Kohlenstoffdioxidemissionen. Dem Team um Prof. Yan ist es gelungen, einen vollwertigen Ersatzstoff zu identifizieren: „Reis ist das meistverwendete Nahrungsmittel der Welt. Seine Schalen werden bisher kaum genutzt. Wir haben herausgefunden, dass sich die Reisschalenasche, die in einem speziellen Verbrennungsvorgang entsteht, bestens als Zementersatz eignet.“
Das Ergebnis: Der recycelte Beton schont nicht nur endliche ökologische Ressourcen, die aus ihm gefertigten Bausteine sind leichter als das traditionelle Pendant und überzeugen mit einem Plus an Festigkeit, Haltbarkeit, Wärme- und Schalldämmung.
Zudem werden im Rahmen des Projekts Dämmstoffe aus pflanzlichen Abfallprodukten wie Sägespänen, Reis- und Weizenstrohhalmen entwickelt , als ressourcenschonende Alternative zu aktuell dominierenden Varianten, die aus erdölbasiertem Kunststoff, Mineral- und Glaswolle oder Holzfaser bestehen. Mit diesen nachhaltigen Dämmplatten lassen sich die fertigen Betonbausteine zu Wandsystemen aus gedämmten Blöcken verbinden. Darüber hinaus wurden Verbundsysteme konzipiert, durch die sich der Recyclingbeton verbunden mit Furnierschicht- und Brettsperrholz als Geschossdecke nutzen lässt.
Die hybriden Bauelemente kombinieren die Vorteile von herkömmlichem Beton und pflanzlichen Baustoffen. Sie sind langlebig und weisen überzeugende mechanische, Feuchte- und Wärmeschutz-Eigenschaften auf. Darüber hinaus lassen sie sich leicht verarbeiten und erfüllen alle Brandschutzvorgaben. Auf diese Weise erweitern die Projektpartner mit ihren Lösungen die Möglichkeiten, unter zunehmend strengen Nachhaltigkeitsanforderungen kosteneffizient zu bauen.
