Verbundwerkstoffe aus dem Materiallabor

Reflektierender und energieerzeugender Beton

Neue Werkstoffe haben in den letzten Jahren bislang ungeahnte Potenziale für das Baugewerbe und die Architektur eröffnet. Eines dieser Materialien ist Blingcrete, ein lichtreflektierender Beton. Die Idee dafür stammt von der Künstlerin Heike Klussmann. Für ein Kunst-am-Bau Projekt suchte sie ein feuerbeständiges Material, das wie Katzenaugenreflektoren funktioniert. Die Umsetzung scheiterte jedoch zunächst an den ursprünglich gewählten Materialien Aluminium und Plastik. Erst als diese durch Beton und Glas ersetzt wurden, war die Lösung gefunden. In Zusammenarbeit mit dem Architekten Thorsten Klooster und einer Gruppe von Fachleuten sowie dem Betonhersteller Hering Bau entstand das fertige Produkt.

Gallerie

Blingcrete vereint die Festigkeit und Brandsicherheit von Beton mit der Eigenschaft der Retroreflexion. Bei dieser handelt es sich um einen Spezialfall der gerichteten Reflexion, bei der das Licht in Richtung des Einfallswinkels bzw. der Lichtquelle zurückgeworfen wird. Dieser optische Effekt wird durch Mikroglaskugeln erzielt, die in das Trägermaterial Beton eingebettet werden. Die Kügelchen können entweder einlagig in frei wählbaren Rasterabständen oder nahezu beliebigen Mustern aufgebracht oder wie Schokoladenstückchen im flüssigen, hochfesten Beton verteilt werden. Durch das anschließende Auswaschen liegen sie dann an der Oberfläche. Mit Blingcrete lassen sich beispielsweise Leitsysteme herstellen oder Gefahrenstellen in verkehrstechnisch sicherheitsrelevanten Bereichen, wie etwa Treppenstufen, Bordsteine, Bahnsteigkanten oder Tunneldurchfahrten, dauerhaft kennzeichnen. Denkbar sind auch Fassadenelemente oder Bodenbeläge. Erhältlich ist es in unterschiedlichen Färbungen und mit verschiedenen Kugeldurchmessern.

Ein weiteres Material, das Klussmann und Klooster im Do-it-Yourself-Labor der Forschungsplattform „Bau Kunst Erfinden“ entwickelt haben, ist Dyscrete (Dye Sensitized Solarcell concrete). Es basiert auf den Prinzipien der Farbstoffsolarzelle und erzeugt mittels elektrochemischer Reaktion organische Farbstoffe zur Absorption von Licht. Das bedeutet, dass ein Schichtsystem auf den Betonelementen unter Lichteinfall Energie erzeugt. Die Synthese- und Beschichtungsverfahren zur Herstellung der Strom produzierenden Veredelung erfolgen in einem kombinierten Sprüh- und Sinterverfahren, das sich nach Aussage der Entwickler sehr gut in den Herstellungsprozess von Fertigteilen integrieren lässt. Über die Systemkomponenten Farbstoff und Elektrolyt kann das Schichtsystem auf spezifische Spektralbereiche des Lichts bis in den kaum sichtbaren Bereich hinein eingestellt werden. Ein großer Vorzug des Farbstoff sensitivierten Betons seien die vergleichsweise geringen Produktionskosten, so Klooster. Damit habe es das technologische Potenzial einer „Low Cost Energy Source“, die sich für insbesondere für Fassaden, Wand- und Bodenbeläge im Innen- und Außenbereich eigne.

Entwicklung: Bau Kunst Erfinden, Kassel / Umsetzung (Blingcrete): Hering Bau, Burbach

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Recycling vor Ort

Ein Team um die Professorin Andrea Kustermann schuf einen 20 Quadratmeter großer Pavillon aus Recyclingbeton auf dem Gelände der Bayernkaserne.

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Im Rahmen eines Forschungsprojekts an der Hochschule München ist auf dem Gelände der Bayernkaserne ein Musterpavillon entstanden, für den ein Beton mit 100 Prozent rezyklierter Körnung verwendet wurde.

Rohstoffquelle und Materialbank

Für die neue Rathauserweiterung, die das Büro Heimspiel Architekten in Kooperation mit agn verwirklichte, wurde die abgetragene Substanz des Vorgängerbaus so gut wie möglich als Rohstoffquelle genutzt.

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Bei der Rathauserweiterung im hessischen Korbach diente der ungeliebte Vorgängerbau als Quelle für das benötigte Baumaterial. Der Prozess wurde wissenschaftlich begleitet.

Schlacke statt Kies

Im Projekt ASHCON arbeitet die TH Köln an einem Verfahren, um Müllverbrennungsaschen (MV-Aschen) für die Betonherstellung nutzbar zu machen. Dazu wurden Probekörper mit MV-Asche (links im Bild) hergestellt und mit Probekörpern, die nach einer Standardrezeptur gefertigt wurden (rechts im Bild), verglichen.

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Durch ein spezielles Aufbereitungsverfahren werden aus Müllverbrennungsaschen Gesteinskörnungen.

Selbstheilender Beton

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Textilbeton mit Flachs

Prototyp einer naturfaserverstärkten Betonbrücke auf der Bau 2019

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Tragende Fertigteile aus Recyclingbeton

Vom Fertigteilwerk Beton-Betz wurden für ein Pilotprojekt tragende Fertigteile aus Recyclingbeton erstellt.

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Bei einem Pilotprojekt auf einem Autobahnrastplatz bei Thionville wird für eine Lärmschutzwand aus vorgefertigten Betonelementen zu 100 Prozent rezyklierte Körnung verwendet.

Ultraschall steigert Fließfähigkeit und Frühdruckfestigkeit

Durch die Anwendung von Ultraschall im Mischprozess könnten deutliche Stei­gerungen der Fließfähigkeit und der Frühdruckfestigkei­t des Betons erreicht.

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Das ultraschallgestützte Mischen von Beton könnte bei der Vorfertigung unter anderem den Einsatz von Zementen mit geringerem Klinkergehalt ermöglichen.

Unsichtbare Pflaster

Grundlage von BIRDS waren drei verschiedenfarbige Zemente, die mit Zusatzstoffen wie Flugasche, Pigment und Trassmehl kombiniert wurden.

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Forschende der Hochschule Rhein-Main haben ein Baukastensystem für die Instandsetzung von denkmalgeschützten Sichtbetonbauten entwickelt.

Verbundwerkstoffe aus dem Materiallabor

Mit Blingcrete lassen sich beispielsweise baulich integrierte Leitsysteme umsetzen

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Von der Hauswand zur Brücke

An der Schweizer Hochschule EFPL in Lausanne hat ein Forschungsteam eine Fußgängerbrücke aus wiederverwendeten Betonblöcken entwickelt. Das Projekt trägt den Namen RE:CRETE.

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Fügen statt Gießen: Forschende der Hochschule EFPL haben eine Fußgängerbrücke gebaut, die nicht frisch betoniert, sondern aus wiederverwendeten Betonblöcken zusammengesetzt wurde.

Von der Sole zum Zement

Der Beitrag Wetland der Vereinigten Arabischen Emirate (VAE) zur 17. Architekturbiennale in Venedig wurde mit dem Goldenen Löwen ausgezeichnet.

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Der Beitrag „Wetland“ der Vereinigten Arabischen Emirate auf der 17. Architekturbiennale in Venedig spannt den Bogen von einer einzigartigen Landschaft hin zu einem alternativen Bindemittel für Zement.

Zement aus kalziniertem Ton

Für den Zement LC3 wird vor Ort vorhandene, geeignete Tonerde in einem Drehrohrofen gebrannt und zusammen mit gemahlenem Kalkstein in die Rezeptur eingebracht.

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Tonerde und Kalkstein sind Hauptbestandteile eines Zements, bei dem der Klinkeranteil auf 50 % reduziert werden kann - was zu deutlich weniger CO2-Emissionen im Herstellungsprozess führt.

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