Projektart:
Anfrage:
Objekt:
Typ:
Gebäude mit Mineralschaumdämmung
Ort:
Crailsheim [Satellit]
Staat:
Deutschland
Architekt:
berger + architekten 🔗, Stuttgart
Materialien:
Zuber Beton 🔗, Geolyth 🔗, Pfeifer 🔗(Hersteller)
Publiziert:
baublatt 16/2022
Seiten:
8 - 10
Inhalt:
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Zementbasierte Mineralschaumdämmung

Monolithisch dämmen

In Crailsheim entsteht derzeit ein Betonfertigteilbau,, dessen Aussenwände nicht eine erdölbasierte Sandwichdämmung, sondern der eine zementbasierte Mineralschaumdämmung aufweist. Es bildet, zusammen mit dem Betontragwerk eine monolithische Konstruktion.
Im Frühsommer 2022 wies der österreichische Montanwissenschaftler Matthias Katschnig in einer Studie nach, dass die Produktion von hochdämmenden Mineralschaum nur 57 kg/m³ Kohlendioxid erfordert. Bei Mineralschaum handelt es sich um ein neuartiges, zementgebundenes Dämmmaterial, das von der österreichischen Geolyth Mineral Technologie GmbH zur Marktreife entwickelt wurde und das in einem eingeschossigen Bauwerk, das die Zuber Beton GmbH auf ihrem Firmengelände in Crailsheim errichtet hat, seine erste Anwendung findet. Unterstützt wird das Projekt von der Memminger Pfeiffer Seil- und Hebetechnik GmbH, die die Befestigungstechnologie beisteuert.
Gebäude
Der Neubau nach dem Entwurf des Stuttgarter Büros Berger + Architekten steht unmittelbar neben dem im Vorjahr bezogenen, neuen Verwaltungsgebäude des Crailsheimer Betonfertigteilherstellers. Das etwa 400 m² große, eingeschossige Gebäude ersetzt einen volumenmäßig vergleichbaren 1960er- Jahre- Bau, der seinerzeit "nur" als Provisorium errichtet wurde. Den Neubau wird nun die Crailsheimer Kolping Bildungswerk als Verwaltungs- und Schulungsbau nutzen, da es seit Jahren in den benachbarten Hallen Schulungswerkstätten unterhält. Das Areal – eine ehemalige Kunststofffabrik – liegt gegenüber den Produktionsstätten des Betonfertigteilherstellers, ist deren potentielle Expansionsfläche und derzeit komplett fremdvermietet. Äußerlich prägt eine Blendfassade aus gespaltenen Klinkersteinen den Neubau. Um einen Vintage- Look zu erreichen, wurden Steine aus vier verschiedenen Bränden, planmäßig aber wie zufällig miteinander vermischt. In den Wandflächen sitzen großformatige Sichtbeton- Fensterleibungen. Mit seiner schmalen Stirnseite ist der niedrige Bau zur Strasse orientiert und wird hier von einem Dreiecksgiebel aus Sichtbeton bekrönt. Das um 11° geneigte Satteldach wurde vollständig mit einer Photovoltaikanlage bedeckt, die eine maximale Stromleistung von 150 kwh erbringt.
Mineralisch gedämmte Fassade
Die Außenwände bestehen aus 70 cm starken Betonfertigteilen, die eine 10 cm dicke Vorsatzschale aufweisen. In diese wurden der Länge nach gespaltene, rd. 4 cm starke Ziegelsteinhälften einbetoniert. Diese setzten Betonbauer in die mit Strukturmatrizen vorbereitete Schalungen ein und bedeckten diese anschließend mit Beton. Neben der erforderlichen Flächenbewehrung brachten die Techniker noch eine extra große Version der Delta- Anker der Firma Pfeiffer ein, die 55 mm tief in die Vorsatzschale hineinreichen. Die Vorsatzschale verblieb nach ihrem Abbinden liegend in der extra tiefen Schalung, worauf auf diese eine 40 cm starke Mineralschaumlage aufgebracht wurde. Im flüssigen Zustand hat der zementgebundene Dämmstoff eine fluffig-sahnige Konsistenz und muss nicht verdichtet werden. Neben einem geringen Gewicht von nur 65 Kilogramm pro Kubikmeter zeichnet sich das Produkt durch eine hohe Frühfestigkeit aus: Nach 15 min ist der Mineralschaum schnittfest und schon nach 45 min kann eine neue Betonlage aufgebracht werden. Auch in diese, nunmehr 20 cm starke und statisch tragende Innenwand, ragt der Verbindungsanker 55 mm tief hinein. Mit einer Gesamtkonstruktionshöhe von 510 mm verhindern diese Verbindungselemente, dass die gesamte Konstruktion in aufrechter Position nicht aneinander abschert. Immerhin wiegen die einzelnen Betonfertigteile, die sich über je drei Fensterachsen erstrecken, etwa 17 t. Mit der Dämmstärke von 400 mm ging man bewusst an die Grenzen des Machbaren, da der Verbindungsankerhersteller eine bauaufsichtliche Zulassung für diese Maximaldimension besitzt.
Mineralschaum
Gerhard Vorwagner, Geschäftsführer von Geolyth stellt zufrieden fest, dass der Wert "Lambda-10, trocken" von 0035 durchaus dem vergleichbarer, erdölbasierter Dämmmaterialien entspricht. Von diesen unerreicht ist jedoch die lange Lebensdauer eines mineralischen Baustoffs und damit verbunden, dessen hohe Recyclingfähigkeit. Denn mit Mineralschaum gedämmte Außenwände könnten als Ganzes zermahlen werden. Anders als bei anderen Sandwichbauweisen muss nicht erst das Dämmmaterial etwa vom Beton getrennt werden. Vertretbare Verunreinigungen ergeben sich bei diesem Bauwerk nur aus der dekorativ applizierten Ziegelverkleidung, die jedoch ebenfalls mineralischen Ursprungs ist.
Statisch betrachtet, ähnelt der zementbasierte Mineralschaum in seinen Eigenschaften allerdings mehr einer Dämmmatte als einer Betonplatte: Auf Druck ist er nur in geringem Masse belastbar, auf Zug hingegen überhaupt nicht. Dies ist der Grund, warum die drei Fertigteilschichten mit je acht Ankern pro Element verbunden werden mussten.
Mineralschaumherstellung
Der mineralische Dämmstoff wird in zwei unmittelbar nacheinander erfolgenden Arbeitsschritten erstellt. Zunächst wird der Grundstoff "Geobase", eine spezielle Zementmischung, mit Wasser angemacht. Es entsteht eine breiige Masse, ein "Slurry", welche über eine Quetschpumpe zu einem Mischrohr geführt wird, wo ein eigens dafür entwickelter Schaum zugegeben wird. Dieser Produktionsschritt erinnert vage an das Unterheben von Eischnee durch einen Konditor. Aufgebracht auf eine Platte weist dieser Zugabeschaum ein hohes Anhaftmoment auf. Kippt man die Platte, rutscht die Masse nur langsam herunter. Es besteht die Möglichkeit, die Fliessfähigkeit des Mineralschaums zu steuern: Geschieht die Betonage etwa unter freiem Himmel bei Sonnenschein, setzt man den Mineralschaum tendenziell etwas flüssiger an als bei einer Verarbeitung in geschlossenen Werkshallen. In die Schalungen eingebracht wird er über Schläuche. Zum Beschicken der Rütteltische, auf denen die Wandelemente bei Zuber Beton in Crailsheim gefertigt wurden, legte man deren Länge auf 20 m fest.
Die Produktion des benötigten Mineralschaums erfolgte vor Ort in einer Kompaktanlage, die von dem Schaumhersteller gestellt wurde. Konkret war das ein modifizierter, 16 Fuss- Container, in dem alle produktionserforderlichen Maschinenmodule untergebracht waren. Auf dessen Oberseite saß ein großer Trichter, in den die pulverförmigen Festbestandteile eingefüllt wurden, es gab einen Wasseranschluss, einen Stromanschluss und schließlich den Ausgabestutzen für den flüssigen Mineralschaum. Vorwagner schätzt die Durchlaufzeit der Rohstoffe bis zum verarbeitungsfähigen Produkt durch seine Maschine auf vielleicht eine Minute.
Schneller Rohbau
"Der Rückbau dauerte drei Wochen, der Neubau nur drei Tage", merkt Laurenz Zuber, Geschäftsführer von Zuber Beton nicht ohne Stolz an. Tatsächlich kamen der hohe Grad der Vorfertigung und die hohe Präzision der Betonfertigteile der Umsetzung zu Gute. Zuber resümiert, dass der enge Zeitrahmen von knapp drei Monaten Bauzeit keine andere Wahl als eine enge Taktung ließ: Im März begann der Abriss, das Aufstellen der Betonfertigteile begann am Montag vor Ostern, mittwochs stand bereits der Rohbau.
Die Decke des eingeschossigen Schulungszentrums besteht aus Spannbetonhohldecken, auf dem 20 cm Dämmung liegt und ein Kaltsatteldach bildet, auf dem die erwähnte PV- Anlage montiert ist. Die Innenwände sind reiner Trockenbau, bestehend aus einem mittigen Flur und beidseitig davon abgehenden Büroflächen. Während die Flurwände aus Brandschutzgründen bis zur Bodenplatte herabgezogen sind, stehen für eine einfache Umnutzung die weiteren Trennwände auf dem Estrich. Beheizt wird der Neubau über eine Fußbodenheizung und eine Luft-/Wärmepumpe.
Nachhaltigkeit im Betonbau
Tatsächlich beeindruckend ist die hohe Recyclingfähigkeit diese monolithischen Bauweise und deren geringer Kohlendioxid- Fußabdruck. In dem Bauen mit mineralischen Dämmstoffen sehen Zuber und Vorwagner nicht nur ein riesiges Marktpotenzial, sie betrachten das Material auch als eine echte und nachhaltige Alternative zu erdölbasierten Dämmstoffen.
Robert Mehl, Aachen
https://www.baublatt.ch/baupraxis/nachhaltigkeit-im-betonbau-auf-zement-basierte-mineralschaumdaemmung-33071