17.06.2020 | Porträts und Geschichten

Kein Be­ton ist auch kei­ne Lö­sung

Bloß nichts verkommen lassen - dieses schwäbische Sprichwort könnte auch als Leitspruch für ein Forschungsprojekt des CESR (Centre for Environmental Systems Research) der Universität Kassel dienen.

Bild: Lutz Benseler

Ausgangspunkt für das Forschungsprojekt „RückRat“ war der geplante Rückbau eines Teiles des Korbacher Rathauses. Anstatt das Abbruchmaterial wie sonst üblich auf einer Deponie zu entsorgen, hat sich die Stadt Korbach dazu entschieden, den innovativen Ansatz des „Urban Mining“ zu testen. Dabei werden sämtliche Materialien, die in dem abzureißenden Gebäude enthalten sind, daraufhin untersucht, ob sich eine Wiederverwertung lohnt. „Künftig wird der Materialbestand von Gebäuden den Wert von Immobilien mitbestimmen“, ist sich Prof. Stefan Bringezu sicher. Prof. Bringezu ist der Geschäftsführende Direktor des CESR und Leiter des Fachgebiets Nachhaltiges Ressourcenmanagement. 

Um eine fundierte Aussage darüber zu treffen, ob sich die Wiederverwertung des Abbruchmaterials lohnt, ist es nötig, eine Modellierung der Stoff-, Energie- und Wasserflüsse zu erarbeiten, die den ganzen Lebenszyklus des Gebäudes berücksichtigt. So lassen sich die Ressourcen-Fußabdrücke bestimmen, anhand derer für jedes Material bewertet werden kann, ob sich das Recycling lohnt oder ob es letztlich nachhaltiger ist, neues Baumaterial zu verwenden: „Die Berechnung der Ressourcen-Fußabdrücke erfolgt auf Grundlage der Ökobilanzierung und ist aktuell ein ganz spannendes Thema in der Forschung“, sagt Dr. Clemens Mostert, der die Leitung des Projekts am CESR verantwortet. 

Hochleistungsbeton hilft Ressourcen sparen

Recycling von Beton und anderen mineralischen Baustoffen ist auch ein zentrales Forschungsthema am Fachgebiet „Werkstoffe des Bauwesens und Bauchemie“ des Fachbereiches Bauingenieur- und Umweltingenieurwesen, wie Dr. Alexander Wetzel berichtet. Gemeinsam mit Prof. Dr. Bernhard Middendorf koordiniert er dort mehrere Forschungsprojekte. „Unser Ziel ist zum einen, Baustoffe mit gezielten Eigenschaften mit geringem Energie- und Rohstoffbedarf herzustellen und zum anderen wollen wir Baureststoffe für die Herstellung von hochwertigen Baustoffen einsetzen“, sagt Dr. Wetzel. Seit Jahren arbeiten die Wissenschaftler erfolgreich an der Optimierung von Betonen und Kalksandsteinen sowie an der Entwicklung umweltfreundlicher alternativer Bindemittelsysteme.

„Als eines der spannendsten Themen der vergangenen Jahre hat sich dabei der sogenannte Ultrahochleistungsbeton, kurz UHPC, herauskristallisiert“, schildert Dr. Wetzel. UHPC ist eine Betonsorte, die sich durch besonders hohe Dichtigkeit und Festigkeit auszeichnet. „Mit Hilfe dieses UHPCs sind sehr schlanke Bauwerke aus Beton möglich, so dass dadurch weniger Beton zum Bau verwendet werden kann“ sagt Dr. Wetzel.  „Durch die extrem hohe Dichtigkeit können keine korrosiven Lösungen in das Gefüge dringen, wodurch deutlich längere Nutzungszeiten gegeben sind -  denken Sie nur an Brückenbauwerke“, ergänzt Prof. Middendorf.

Ohne Beton geht es nicht

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass UHPC zwar einen höheren Ressourcenverbrauch mit sich bringt als herkömmlicher Beton“, sagt Dr. Wetzel. „Gleichzeitig ist aber durch die verbesserten Eigenschaften insgesamt weniger Beton nötig.“ Die Forscher kamen zu dem Ergebnis, dass sich durch den Einsatz von UHPC durch die lange Nutzungsdauer klimafreundlichere Gebäude errichten lassen. Einige Arbeiten der Teams und vom Fachgebiet Massivbau (Prof. Fehling) sind auch auf dem Universitäts-Campus am Holländischen Platz präsent: So steht in der Nähe des Gießhaues ein Demonstrator aus Betonfertigteilen aus Schaumbeton mit UHPC-Schale und zum anderen werden gerade mehrere Sitzbänke aus Beton mit wiederverwerteter Gesteinskörnung aus Kalksandstein-Mauerwerksbruch auf dem Campus aufgebaut.

„Beton und andere mineralische Baustoffe werden sich auch langfristig nicht ersetzen lassen“, ist Prof. Middendorf überzeugt. Dennoch ist er vorsichtig optimistisch: „Viele vergleichsweise kleine Verbesserungen werden die Nachhaltigkeit erhöhen und somit auch klimaschädliche Emissionen reduzieren.“

 

Text: Markus Zens