Infraleichtbeton: Mehr Nachhaltigkeit für die Baubranche

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In den derzeitigen Diskussionen über die Zukunft des Bauens hat Nachhaltigkeit einen hohen Stellenwert. Baustoffe sollen ressourcenschonend hergestellt werden, recyclebar sein und ihr CO2-Fußabdruck ist zu minimieren. Eine Möglichkeit, diese Ziele umzusetzen, ist der Einsatz von Leicht- oder Infraleichtbeton.

Sowohl Leichtbeton als auch der Infraleichtbeton sind multifunktional einsetzbar. Sie bieten eine gute Tragfähigkeit bei gleichzeitig vorhandener Wärmedämmung. Das ermöglicht dauerhafte monolithische Konstruktionen und bei Rückbau umweltgerechtes Recycling. Beide Baustoffe bieten vielfältige Anwendungsmöglichkeiten bei Neubauten und Sanierungsmaßnahmen.

Emissionen verringern mit Infraleichtbeton

Die Europäische Kommission hat im Zusammenhang mit der von ihr im Oktober 2020 initiierten Renovierungswelle darauf hingewiesen, dass der Gebäudesektor in den Staaten der EU 40 Prozent des gesamten Energieverbrauchs verursacht. Zu den Kernzielen der Initiative sollte daher die Senkung des Energiebedarfs gehören. Neu zu errichtende Gebäude und Bestandsgebäude müssen seit 1. November 2020 in Deutschland die Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes erfüllen, das die bisher geltende Energieeinsparverordnung (EnEV), das Energieeinspargesetz und das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz abgelöst hat. Die Jahresemissionen des Gebäudesektors sollen im Zeitraum von 2020 bis 2030 um 43 Prozent sinken. Um dieses Ziel zu erreichen, sind sowohl die grauen Emissionen aus der Herstellung als auch die aus dem Betrieb der Gebäude resultierenden deutlich zu verringern.

Insularis-Produktfamilie

CEMEX Deutschland besitzt langjährige Erfahrungen bei der Herstellung von Leichtbetonen nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2. Diese wurden bei der Entwicklung eigener Infraleichtbetonrezepturen mit der Zielsetzung eines breiten Anwendungsspektrums berücksichtigt. Ergebnis der Entwicklungsarbeit ist die neue Produktfamilie Insularis. Die Produktfamilie umfasst zwei Leichtbetonausprägungen: Insularis supra und Insularis infra.

Insularis supra ist ein konstruktiver Leichtbeton, der in den Anwendungsbereich der DIN EN 206-1/DIN 1045-2 fällt. Die Druckfestigkeitsklassen umfassen den Bereich von LC8/9 bis LC25/28. Was die Wärmeleitfähigkeit betrifft, liegen die Betone unterhalb der in DIN 4108-4 ausgewiesenen Bemessungswerte.

Bei Insularis infra handelt es sich um einen Infraleichtbeton, wie er seit 2005 an der TU Berlin, der Universität der Bundeswehr München und der TU Kaiserslautern erforscht und entwickelt wurde. Bedingt durch seine geringe Trockenrohdichte von unter 800 kg/m³ (Rohdichteklasse D1,0) gehört der Baustoff nicht zu den in der DIN EN 206-1-/DIN 1045-2 geregelten Betonen. Seine Anwendung bedarf derzeit einer Zustimmung im Einzelfall (ZiE) oder einer vorhabenbezogenen Bauartgenehmigung (vBG). Bei variablen Trockenrohdichten zwischen 600 und < 800 kg/m³ werden mit Insularis infra Druckfestigkeiten zwischen 5 bis 9 N/mm² erreicht. Die Wärmeleitfähigkeiten liegen unterhalb von 0,170 W/m*K. Für die Bemessung von Bauteilen aus Stahlbeton ist die DIN EN 1992-1-1 zu beachten.

Der Eurocode 2 ist anwendbar für Leichtbeton mit folgenden Eigenschaften:

• geschlossenes Gefüge

• Druckfestigkeitsklassen LC12/13 bis LC80/88

• Rohdichteklassen D1,0 bis D2,0

Diese Bedingungen werden durch Insularis infra nicht erfüllt, da die Druckfestigkeit sich unterhalb der Klasse LC12/23 und die Trockenrohdichte unterhalb 800 kg/m³ befindet. Infraleichtbetone, so auch Insularis infra, weisen im Wesentlichen ein für Leichtbeton übliches Materialverhalten auf.

Nicht brennbar, aber gesund

Die Eigenschaften von Infraleichtbetonen machen eine Anpassung der normativen Bemessungsgrundlagen erforderlich, was wie bereits angeführt, eine Zustimmung im Einzelfall notwenig macht.

Insularis supra und infra lassen sich unter Berücksichtigung der DIN 4102-4 [4] als nicht brennbare Baustoffe der Baustoffklasse A1 zuordnen. Die Anwendungsmöglichkeiten für die neue Produktfamilie sind vielseitig:

• ein- oder zweischalige Wände

• Decken (Insularis supra)

• Fundamentplatten

• fließfähige Ausgleichsschichten

Insbesondere in der kühleren Jahreshälfte wird der Vorteil der Leichtbetonbauweise deutlich. Sie reduziert Wärmebrücken und speichert sehr gut Wärme im Inneren der Gebäude, was für eine konstante Raumtemperatur sorgt. Die reduzierte Wärmeleitfähigkeit des Leichtbetons entsteht durch porige Leichtzuschläge sowie Lufteinschlüsse. Darüber hinaus unterstützt die porige Struktur des Leichtbetons die Regulierung der Feuchtigkeit im Inneren von Gebäuden und sorgt für ein gesundes Raumklima.

Eine weitere spezielle Anwendung von Infraleichtbeton ist Sichtbeton. Aufgrund der guten Tragfähigkeit und gleichzeitig vorhandenen Wärmedämmung eignet sich der Baustoff sehr gut für Gebäude in Sichtbetonoptik. Bei der Verarbeitung ist zu beachten, dass der Beton mit niedriger Rohdichte gut verdichtet werden muss und die Rüttelabstände aufgrund der porösen Gesteinskörnung zu verringern sind.

Von Norbert Nehls.

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