Neuartiger Baustoff: Aus zwei mach‘ eins
Forschende haben einen neuartigen Baustoff entwickelt, der Beton mit einem weiteren Material verbindet. In Tests konnten sie verbesserte Eigenschaften feststellen, die der Bauindustrie ganz neue Möglichkeiten eröffnen.
Häuser werden aus Holz gebaut, so wie früher – oder aus Beton, so wie heute. Um zu bauen für morgen, verbindet man die beiden Konstruktionsweisen: Solche Hybridbauten, die Holz- und Betonelemente miteinander kombinieren, werden in der zeitgenössischen Architektur immer beliebter.
Hoher Holzanteil
Im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms „Ressource Holz“ haben Schweizer Forschende nun einen noch radikaleren Ansatz entwickelt, um Holz und Beton zu verschmelzen: Sie stellen einen tragfähigen Beton her, der selbst zu einem großen Teil aus Holz besteht – in manchen Mischungen hat das Holz einen Volumenanteil von über 50 Prozent.
Für tragende Zwecke
Zementgebundene Holzprodukte gibt es bereits seit über 100 Jahren. Jedoch werden sie bislang nur für nicht tragende Zwecke eingesetzt, zum Beispiel zum Dämmen. Daia Zwicky, Leiter des Instituts für Bau- und Umwelttechnologien der schweizerischen Hochschule für Technik und Architektur Fribourg hat sich gefragt, ob die Zeit nicht reif wäre für einen ehrgeizigeren Einsatz von „Holzbeton“.
Brandschutz und Wärmeisolierung
Mit seinem Team hat er den Anteil und die Granularität des Holzes sowie diverse Zusatzstoffe ausprobiert und die verschiedenen Mischungen anschließend strengen Tests unterzogen. Der Hauptunterschied zum klassischen Beton: Der Kies- und Sandanteil wird durch feingeschliffenes Holz ersetzt. Vereinfacht gesagt wird Sägemehl statt kleiner Steine in den Zement gemischt. Dank des hohen Holzanteils weisen die neuartigen Baustoffe einen guten Brandschutz auf und tragen zur Wärmeisolierung bei.
Schwimmender Beton
„Sie wiegen höchstens die Hälfte von normalem Beton – die leichtesten schwimmen sogar!“ sagt Zwicky. Zudem basieren sie stark auf erneuerbaren Ressourcen und können nach dem Abbruch in der Wärme- und Stromgewinnung wiederverwendet werden. Der Holzanteil kann in der Kehrichtverbrennung herausgebrannt werden, während im Alltagsgebrauch dennoch alle Brandschutznormen eingehalten werden.
Weitere Forschung geplant
Erste Belastungstests im Maßstab 1:1 zeigen, dass der neuartige Holzbeton auch in Decken- und Wandelementen einsetzbar ist und eine tragende Funktion in der Konstruktion übernehmen kann. Das Verfahren eignet sich für Fertigbauelemente. Vor allem in diesem Bereich möchte das Team seine Expertise mit weiteren Testreihen vertiefen. Die Forscher wollen herausfinden, welche Zusammensetzung des Holz-Leichtbetons für welchen Einsatzzweck optimal ist und wie er effizient hergestellt werden kann. „Einige Jahre werden wohl vergehen, bis die ersten Gebäude gebaut werden, in denen Holz-Leichtbeton eine buchstäblich tragende Rolle spielt“, sagt Zwicky. „Die Kenntnisse für eine praktische Anwendung im großen Stil sind noch zu gering.“