_Nachhaltig Bauen

The Essence of Biocement

Stuhl aus bakteriell produziertem R-Beton

Beton gilt als einer der wichtigsten Baustoffe unserer Zeit. Seine statischen Eigenschaften verdankt er dem Bindemittel Zement, dessen Herstellung enorm viel Energie verbraucht und große Mengen Kohlendioxid freigesetzt. Um die ökologische Bilanz des Bausektors zu verbessern, sind ressourcenschonende und emissionsarme Lösungen gefragt. Eine Alternative könnte Biozement sein. Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach – Absolvent*innen der Bauhaus-Universität Weimar – untersuchen den Baustoff in ihrer Arbeit The Essence of Biocement, die im Austausch mit Fachleuten aus der Mikrobiologie, dem Bauingenieurwesen und der Materialforschung entstand.

Gallerie

Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde ein Möbelstück, der sogenannte Biocement Chair, entworfen. Er soll die Aufmerksamkeit auf den emissionsfreien Baustoff und seine Herstellung lenken.

Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde ein Möbelstück, der sogenannte Biocement Chair, entworfen. Er soll die Aufmerksamkeit auf den emissionsfreien Baustoff und seine Herstellung lenken.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

01|08

Der Biocement Chair wurde auf Grundlage rezyklierter Ziegelsteine hergestellt, wodurch er seine rot-orangene Farbe erhielt.

Der Biocement Chair wurde auf Grundlage rezyklierter Ziegelsteine hergestellt, wodurch er seine rot-orangene Farbe erhielt.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

02|08

An der Oberfläche des Stuhls lassen sich die Spuren der 3D-gedruckten Schalung ablesen. Die Schalung wurde so konzipiert, dass sie wiederverwendbar ist und für die innen- wie außenliegenden Profile verwendet werden konnte.

An der Oberfläche des Stuhls lassen sich die Spuren der 3D-gedruckten Schalung ablesen. Die Schalung wurde so konzipiert, dass sie wiederverwendbar ist und für die innen- wie außenliegenden Profile verwendet werden konnte.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

03|08

Die Ziegelsteine wurden einer Universitätsbaustelle entnommen.

Die Ziegelsteine wurden einer Universitätsbaustelle entnommen.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

04|08

Der Bauschutt wird mithilfe von Bakterien gebunden. Diese bauen etwa den Harnstoff Urea ab, wodurch Kalk entsteht und der Sandersatz verhärtet.

Der Bauschutt wird mithilfe von Bakterien gebunden. Diese bauen etwa den Harnstoff Urea ab, wodurch Kalk entsteht und der Sandersatz verhärtet.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

05|08

Ziegelstein-Schutt ist bisher eine wenig genutzte Ressource für die Betonherstellung.

Ziegelstein-Schutt ist bisher eine wenig genutzte Ressource für die Betonherstellung.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

06|08

Die beiden Absolvent*innen der Bauhaus Universität Weimar entwickelten im Rahmen ihrer Forschung einen Apparat zur Erstellung des biologischen Bindemittels.

Die beiden Absolvent*innen der Bauhaus Universität Weimar entwickelten im Rahmen ihrer Forschung einen Apparat zur Erstellung des biologischen Bindemittels.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

07|08

Selbst hergestellte Apparate und Schalungen ermöglichten, den Prozess nachzuvollziehen und die Resultate stetig zu verbessern.

Selbst hergestellte Apparate und Schalungen ermöglichten, den Prozess nachzuvollziehen und die Resultate stetig zu verbessern.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

08|08

Ein selbst entworfenes Möbelstück soll die Erkenntnisse zugänglich und erlebbar machen. Mit dem Biocement Chair möchten die Forscher*innen auf den Herstellungsprozess und die Möglichkeiten des Baustoffs hinweisen. Das organische Design erschließt sich aus der Logik von Material und Schalung. Der Stuhl besteht aus drei gleichen, einzeln hergestellten Rundprofilen. An der Form lässt sich das Tragverhalten des Materials ablesen, so befinden sich die hinteren Stuhlbeine unterhalb des Lastschwerpunkts.

Gallerie

Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde ein Möbelstück, der sogenannte Biocement Chair, entworfen. Er soll die Aufmerksamkeit auf den emissionsfreien Baustoff und seine Herstellung lenken.

Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde ein Möbelstück, der sogenannte Biocement Chair, entworfen. Er soll die Aufmerksamkeit auf den emissionsfreien Baustoff und seine Herstellung lenken.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

01|08

Der Biocement Chair wurde auf Grundlage rezyklierter Ziegelsteine hergestellt, wodurch er seine rot-orangene Farbe erhielt.

Der Biocement Chair wurde auf Grundlage rezyklierter Ziegelsteine hergestellt, wodurch er seine rot-orangene Farbe erhielt.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

02|08

An der Oberfläche des Stuhls lassen sich die Spuren der 3D-gedruckten Schalung ablesen. Die Schalung wurde so konzipiert, dass sie wiederverwendbar ist und für die innen- wie außenliegenden Profile verwendet werden konnte.

An der Oberfläche des Stuhls lassen sich die Spuren der 3D-gedruckten Schalung ablesen. Die Schalung wurde so konzipiert, dass sie wiederverwendbar ist und für die innen- wie außenliegenden Profile verwendet werden konnte.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

03|08

Die Ziegelsteine wurden einer Universitätsbaustelle entnommen.

Die Ziegelsteine wurden einer Universitätsbaustelle entnommen.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

04|08

Der Bauschutt wird mithilfe von Bakterien gebunden. Diese bauen etwa den Harnstoff Urea ab, wodurch Kalk entsteht und der Sandersatz verhärtet.

Der Bauschutt wird mithilfe von Bakterien gebunden. Diese bauen etwa den Harnstoff Urea ab, wodurch Kalk entsteht und der Sandersatz verhärtet.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

05|08

Ziegelstein-Schutt ist bisher eine wenig genutzte Ressource für die Betonherstellung.

Ziegelstein-Schutt ist bisher eine wenig genutzte Ressource für die Betonherstellung.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

06|08

Die beiden Absolvent*innen der Bauhaus Universität Weimar entwickelten im Rahmen ihrer Forschung einen Apparat zur Erstellung des biologischen Bindemittels.

Die beiden Absolvent*innen der Bauhaus Universität Weimar entwickelten im Rahmen ihrer Forschung einen Apparat zur Erstellung des biologischen Bindemittels.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

07|08

Selbst hergestellte Apparate und Schalungen ermöglichten, den Prozess nachzuvollziehen und die Resultate stetig zu verbessern.

Selbst hergestellte Apparate und Schalungen ermöglichten, den Prozess nachzuvollziehen und die Resultate stetig zu verbessern.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

08|08

Die Produktion der massiven, archaisch wirkenden Teile dauerte insgesamt zwölf Tage, wobei ein Schalungssystem aus wiederverwendbaren 3D-gedruckten Negativformen zum Einsatz kam. Statt der knapper werdenden Ressource Sand verwendete das Forschungsduo rezyklierte Ziegelsteine einer Baustelle auf dem Universitätscampus. Um den Bauschutt zu binden, führten sie eine mikrobiologisch induzierte Calcit-Ausfällung (engl. MICP) bei. Dabei bauen etwaige sulfatreduzierende Bakterien den Harnstoff Urea ab und stellen Calciumcarbonat, sprich Kalk, her. Für das sandsteinähnliche Ergebnis ist also weder ein Brennvorgang noch viel Energie notwendig. Je nach Gesteinsart lässt sich die Farbe und Beschaffenheit des Materials anpassen.

Video

Video zu The Essence of Biocement

Quelle: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

Fachwissen zum Thema

Die Verwendung von erneuerbaren statt fossilen Energieträgern trägt zu einer Reduzierung der Kohlendioxid-Emissionen bei.

Die Verwendung von erneuerbaren statt fossilen Energieträgern trägt zu einer Reduzierung der Kohlendioxid-Emissionen bei.

Bild: Yvonne Kavermann, Berlin

Klimaschutz

Dekarbonisierung

In der Baubranche lassen sich auf verschiedenen Wegen CO₂-Emissionen reduzieren. Dabei spielt auch der architektonische Entwurf eine entscheidende Rolle.

In einer kreislaufgerechten Bauwirtschaft ist nicht nur der Aufbau, sondern auch der Rückbau und die Wiederverwendung im Entwurf berücksichtigt.

In einer kreislaufgerechten Bauwirtschaft ist nicht nur der Aufbau, sondern auch der Rückbau und die Wiederverwendung im Entwurf berücksichtigt.

Bild: Maximilian Ludwig, Berlin

Baustoffe/​-teile

Urban Mining

Die Rückgewinnung von Baustoffen aus der gebauten Umwelt ist ein Zwischenschritt auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft.

Tipps zum Thema

Forschungsobjekte zum Biozement und Biobeton des Instituts für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren an der Universität Stuttgart: Die verschiedenen Stärken des Materials werden sichtbar.

Bild: Baunetz (sm), Berlin

News/​Produkte

Betonsteine mit Biozement

Bakterien statt Brennofen – mit mikrobiologischen Herstellungsprozessen sollen die CO2-Emissionen der Zementherstellung massiv sinken.

Im Beton sind Kapseln mit Epoxidharz verbaut, die brechen, wenn ein Riss entsteht

Bild: Werner Bachmeier / Technische Universität München

Forschung

Selbstheilender Beton

Risse lassen sich beim Bauen mit Stahlbeton kaum vermeiden. Problematisch werden diese Läsionen erst, wenn Wasser und Salze bis...

Kontakt Redaktion Baunetz Wissen: wissen@baunetz.de
Baunetz Wissen Mauerwerk sponsored by:
Wienerberger | Kontakt 0511 / 610 70-0 | www.wienerberger.de

Zum Seitenanfang
Tipps Forschung

Baucycle: Projekt für Baustoffrecycling

Ziel des Projektes ist die Sortierung und Aufbereitung von Abbruchmaterialien hin zur Herstellung von Recycling-Baustoffen

Ziel des Projektes ist die Sortierung und Aufbereitung von Abbruchmaterialien hin zur Herstellung von Recycling-Baustoffen

Bild: Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung, Karlsruhe

Alleine in Deutschland verursacht die Bauindustrie jährlich rund fünf Millionen Tonnen Bauschutt, wovon nur ein Bruchteil...

Bauen mit Salz

Eine Forschungsgruppe um Florian Musso und Vesna Pungercar forscht an der TU München an Verbundmaterialien, um Salz als Baumaterial wiederzuverwerten.

Eine Forschungsgruppe um Florian Musso und Vesna Pungercar forscht an der TU München an Verbundmaterialien, um Salz als Baumaterial wiederzuverwerten.

Bild: Moritz Heinzerling, TU München

Wie kann das bei der Meerwasserentsalzung abfallende Produkt mit einem Gewinn für die Umwelt genutzt werden? Indem man damit baut, schlägt ein Forschungsprojekt aus München vor.

Baumaterial aus Wüstensand

Das Startup Finite aus London hat ein betonähnliches Material entwickelt, das hauptsächlich aus Wüstensand hergestellt wird

Das Startup Finite aus London hat ein betonähnliches Material entwickelt, das hauptsächlich aus Wüstensand hergestellt wird

Bild: Finite, London

Um Beton herzustellen, werden neben Wasser und Zement große Mengen Sand und Kies benötigt. Sand ist nach Süßwasser der Rohstoff,...

Coolspots in Wien

Das Breathe Earth Collective plant für Wien Coolspots, hier im Esterhazy-Park, die durch Nebeldüsen die Temperatur an heißen Tagen punktuell senken sollen.

Das Breathe Earth Collective plant für Wien Coolspots, hier im Esterhazy-Park, die durch Nebeldüsen die Temperatur an heißen Tagen punktuell senken sollen.

Bild: Breathe Earth Collective, Graz / Green4Cities, Wien

Immer mehr Städte haben im Sommer mit langen Hitzperioden zu kämpfen. Das Forschungsprojekt untersucht die Wirkung von Abkühlungspunkten im Realbetrieb.

Forschungsprojekt Bauen mit Papier

Konstruktionen aus Wabenkarton zur Erforschung der Eigenlasten, Windlasten und Lasten durch Niederschlag

Konstruktionen aus Wabenkarton zur Erforschung der Eigenlasten, Windlasten und Lasten durch Niederschlag

Bild: Technische Universität Darmstadt; Fabian Luttropp, Marco Volkmann

Ein Ansatz, um die Verwendung nachwachsender Rohstoffe im Bauwesen voranzutreiben und auszuweiten, ist das Experimentieren mit...

Forschungsprojekt für recycelte Baustoffe

Die Wand aus L-förmigen Fertigteilen für eine Autobahnraststätte in Thionville haben die Projektpartner im September 2020 fertiggestellt.

Die Wand aus L-förmigen Fertigteilen für eine Autobahnraststätte in Thionville haben die Projektpartner im September 2020 fertiggestellt.

Bild: TU Kaiserslautern, FG Massivbau

Geschlossene Wertstoffkreisläufe sind zentraler Baustein der Nachhaltigkeit, jedoch im Bausektor selten. Ein Forschungsprojekt will das ändern und damit den ökologischen Fußabdruck der Bauindustrie verringern.

Forschungsprojekt Grüne Lunge

Ein Forscherteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) entwickelt derzeit im Rahmen des Projekts Grüne Lunge kurz- und langfristige Strategien, um die Pflege und Bewirtschaftung städtischer Bepflanzung an diese Herausforderungen anzupassen.

Ein Forscherteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) entwickelt derzeit im Rahmen des Projekts Grüne Lunge kurz- und langfristige Strategien, um die Pflege und Bewirtschaftung städtischer Bepflanzung an diese Herausforderungen anzupassen.

Bild: Sebastian Mang, KIT Karlsruhe

Wie Bäume und Begrünung in Städten für ein besseres Klima sorgen können, untersucht ein Forscherteam am Karlsruher Institut für Technologie.

Forschungsprojekt Sun Room in der chinesischen Provinz Fujian

Architekturstudenten der Universität in Hong Kong haben unter Leitung des Architekten Donn Holohan einen Bambuspavillon in der Provinz Fujian errichtet

Architekturstudenten der Universität in Hong Kong haben unter Leitung des Architekten Donn Holohan einen Bambuspavillon in der Provinz Fujian errichtet

Bild: The University of Hongkong

Bambus zählt zu den am schnellsten wachsenden Pflanzen der Welt. Eine hohe Zug- und Druckfestigkeit zeichnet das besonders...

Forschungsprojekt: Robotische Vorfertigung im Holzbau

Erster Prototyp des künftigen Bauwerks als Demonstrator

Erster Prototyp des künftigen Bauwerks als Demonstrator

Bild: Universität Stuttgart

Verfahren der handwerklichen Bearbeitung und seriellen Vorfertigung für Sonderkonstruktionen aus Holz sind meist teuer und wenig...

Gewölbe aus Stampflehm als Lehr- und Forschungsprojekt

Der rund fünf Meter hohe Turm steht auf dem Campus der ETH am Stadtrand von Zürich

Der rund fünf Meter hohe Turm steht auf dem Campus der ETH am Stadtrand von Zürich

Bild: Gian Salis Architektur, Zürich

Der Baustoff Lehm hat viele Vorteile: Praktisch überall verfügbar, wird für seine Herstellung und den Transport kaum Energie...

Ökobilanzen verschiedener Dämmstoffe im Vergleich

Mit dem Forschungsbericht nimmt das Institut für Energie- und Umweltforschung (ifeu) eine umfassende ökologische Bewertung verschiedener Materialien vor.

Mit dem Forschungsbericht nimmt das Institut für Energie- und Umweltforschung (ifeu) eine umfassende ökologische Bewertung verschiedener Materialien vor.

Bild: Michaela Boguhn, Berlin

Mit dem Forschungsbericht nimmt das Institut für Energie- und Umweltforschung (ifeu) eine umfassende ökologische Bewertung verschiedener Materialien vor.

Prototyp: Akustikmodul aus Biokunststoff

Eine speziell entwickelte Mikroperforation sorgt für die akustische Wirksamkeit der Elemente

Eine speziell entwickelte Mikroperforation sorgt für die akustische Wirksamkeit der Elemente

Bild: Nimbus Group, Stuttgart

In einer gemeinsamen Forschungsarbeit mit dem Institut für Tragkonstruktion und konstruktives Entwerfen (ITKE) der Universität...

ReMatBuilt – Hochleistungsfähige Bauprodukte aus Reststoffen

Betonbaustein aus rezyklierten Zuschlagstoffen und Reishülsenasche mit einer Reisstroh-Dämmung

Betonbaustein aus rezyklierten Zuschlagstoffen und Reishülsenasche mit einer Reisstroh-Dämmung

Bild: Fraunhofer WKI, Braunschweig

Ein Braunschweiger Team forscht an Beton- und Dämmstoffen, die aus baulichen und pflanzlichen Abfällen statt aus Kies, Zement und Erdöl hergestellt werden.

Sanierung Bunter Hof in Osterwieck

Nordfassade nach Abschluss der Renovierung

Nordfassade nach Abschluss der Renovierung

Bild: Deutsches Fachwerkzentrum, Quedlinburg

Als ehemaliger Adelshof aus dem 16. Jahrhundert, mit drei Geschossen in Fachwerk über einem Natursteinsockel, stand der Bunte Hof...

Studiengänge im Bereich Nachhaltiges Bauen

Lernlandschaft der Oodi Zentralbibliothek in Helsinki, Architektur: ALA Architects

Lernlandschaft der Oodi Zentralbibliothek in Helsinki, Architektur: ALA Architects

Bild: Hannah Strothmann, Berlin

Immer mehr Studiengänge im Bereich Nachhaltig Bauen bereichern das Angebot für Interessierte. Einen Überblick gibt es hier.

The Essence of Biocement

Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde ein Möbelstück, der sogenannte Biocement Chair, entworfen. Er soll die Aufmerksamkeit auf den emissionsfreien Baustoff und seine Herstellung lenken.

Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde ein Möbelstück, der sogenannte Biocement Chair, entworfen. Er soll die Aufmerksamkeit auf den emissionsfreien Baustoff und seine Herstellung lenken.

Bild: Julia Huhnholz und Friedrich Gerlach, Weimar

Anhand eines Stuhls zeigt die Forschungsarbeit, dass sich Beton auch mit bakteriell verarbeitetem Ziegelabbruch herstellen lässt.

Wienerberger und CREATON

Zwei Firmen, ein Ziel: Emissionen senken und Ressourcen schonen. Zusammen so viel mehr Stabilität und Nachhaltigkeit!

Partner-Anzeige