TU Graz entwickelt „Ökobeton“

Das Produkt soll alle Anforderungen an Beton für Fertigteile erfüllen und schont die Umwelt. Möglich macht das ein optimiertes Mischverhältnis von gezielt ausgewählten Feinststoffen und Bindemitteln.

„Warum machen wir keinen bewährten Baustoff umweltfreundlich und verleihen dem grauen Beton einen ‚grünen‘ Inhalt?“, fragte sich Joachim Juhart vom Institut für Materialprüfung und Baustofftechnologie der Technischen Universität Graz. Sein Team setzte sich gemeinsam mit verschiedenen Partnern zum Ziel, die umweltbelastenden Wirkungen von Beton zu reduzieren, „und zwar ohne einen Wettbewerb der ökologisch­sten Baustoffe vom Zaun zu brechen. Es geht uns nicht darum, Alternativen zu Beton zu kreieren, sondern Beton als vorhandenes, bewährtes Baumaterial nachhaltig zu verbessern.“

Einen Erfolg verbucht das Team nun mit dem Verband der Österreichischen Beton- und Fertigteilwerke im FFG-geförderten Projekt „Öko²-Beton“: Gemeinsam wurde ein Konzept für die „optimale Betonzusammensetzung“ entwickelt, das den Angaben nach allen Anforderungen an Beton für Fertigteile entspricht und gleichzeitig erheblich geringere Umweltwirkungen hat. Möglich macht das ein optimiertes Mischverhältnis von gezielt ausgewählten Feinststoffen und Bindemitteln im Beton. Am Campus der TU Graz wurden 2,4 mal 3,0 Meter große Wandelemente aus Ökobeton aufgebaut, die zuvor im normalen Produktionskreislauf eines Herstellers mitproduziert wurden.

Gleich fest/gleich gut zu verarbeiten

Das Team um Juhart hat den Beton begleitend geprüft. Das Ergebnis: Ökobeton für Fertigteile lässt sich genauso gut verarbeiten wie Standardbeton; auch die Frühfestigkeit und die Erhärtungszeit sind gleich. Dabei verursache der Baustoff bis zu 30 Prozent weniger CO2-Emissionen in der Herstellung. Im Vergleich zu Standardbeton mit gleichen Eigenschaften sei der Primärenergiebedarf um bis zu 15 Prozent geringer. Optisch lassen sich die Platten nicht voneinander unterscheiden. „Das ist ein bemerkenswertes Ergebnis“, kommentiert Joachim Juhart, „auch weil die Fertigteilindustrie besondere Ansprüche mit sich bringt: Die Betonteile müssen sich bereits nach acht Stunden Erhärtungszeit ausschalen und heben lassen. Das bedeutet, dass der umweltfreundlichere Beton nicht nur die gleiche Festigkeit haben muss wie Standardbeton, er muss auch gleich schnell erhärten können. Beton besteht aus verschieden großen Gesteinskörnern, Wasser und Bindemittel, das unter anderem Portlandzement enthält. Portlandzement muss mit großem Energieaufwand bei 1.450 Grad Celsius gebrannt werden, was beträchtliche Mengen an CO2 freisetzt. Er ist somit hauptverantwortlich für den ökologischen Fußabdruck von Beton.“

Prototypen aus sieben Regionen

Der neue Ansatz: Einen Teil des Portlandzements durch alternative, regional verfügbare Stoffe zu ersetzen. Die Grazer Forschergruppe hat dafür an verschiedenen Stellschrauben gedreht: Juhart: „Wir haben sehr feine Gesteinsmehle als sogenannte Mikrofüller beigemischt und damit die Packungsdichte der Mischung optimiert. Dadurch konnten wir weitere Füller aus Gesteinsmehl oder auch aufgemahlenen Hüttensand zugeben. Der große Vorteil ist: Die Füller lassen sich aus diversen, auch regional vorhandenen Gesteinen herstellen. Das reduziert die CO2-Belastung in der Betonherstellung deutlich.“

In weiterer Folge stellen nun sieben österreichische Fertigteilwerke prototypische Bauelemente aus Ökobeton her, und zwar mit jeweils regional verfügbaren Gesteinsmehlen und weiteren Stoffen. Laut Joachim Juhart soll gezeigt werden, dass es auf das Mischverhältnis ankommt und dass die erforderlichen Feinststoffe tatsächlich regional vorhanden sind. Zudem wollen die Forscher nachweisen, dass ihr umweltfreundlicher Beton auch in Sachen Dauerhaftigkeit punktet.

www.tugraz.at

Foto: IMBT – TU Graz

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