Entwicklung eines Wandsystems mit höher Wärmedämmung aus selbstverdichtendem porosiertem Leichtbeton

Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung einer neuartigen Wandbauweise für den Wohnungsbau. Es handelt sich hierbei um eine Fertigteilelementwand unter Einsatz einer bauteilintegrierten Schalung (BIS) aus textilbewehrtem Beton sowie einem selbstverdichtenden porosierten Leichtbeton (SVPLB) als Verfüllbeton. Durch diese Kombination sollte ein Wandsystem mit einem geringen Gewicht bei einer gleichzeitig ausreichenden Wärmedämmung und weitgehend freien Gestaltungsmöglichkeit der Oberflächen geschaffen werden. Bei dem angestrebten Wandaufbau sollten keine zusätzlichen Wärmedämmstoffe angewendet werden, um alle verwendeten Baustoffe voll recyclingfähig zu halten.

Für die Herstellung der Wände wurden die BIS-Platten im Fertigteilwerk produziert. Hier stellte sich heraus, dass das Spritzverfahren eine geeignete Methode für das Einbringen des Feinbetons in die Schalung darstellt. Durch dieses Verfahren konnten Oberflächen in sehr guter Sichtbetonqualität hergestellt werden.

Bei der Entwicklung des SVPLB stand eine geringe Rohdichte bei einer ausreichenden Festigkeit im Vordergrund, um die Anforderungen an den Wärmeschutz mit einer praktikablen Bauteildicke erfüllen zu können. Der SVPLB wies eine Trockenrohdichte von 380 kg/m3 und eine Wärmeleitfähigkeit von Lambda = 0,101 W/(mK) auf.

Es wurden vier Wände mit einer Höhe von 2,75 m und einer Breite von 1,00 m hergestellt. Die Dicke der Wände wurde nach bauphysikalischen Berechnungen zu 0,35 m berechnet. Die Herstellung der Fertigteilelemente erfolgte zunächst im Fertigteilwerk. Bei der Verfüllung der Wände mit dem SVPLB traten jedoch Schwierigkeiten auf. Aus diesem Grund wurden die Wandbetonagen ins ibac verlegt. Bei den Betonagen der ersten beiden Wände wurde jedoch eine mangelhafte Stabilität des SVPLB festgestellt. Das Eigengewicht war zu groß, so dass eine Entlüftung des SVPLB auftrat. Es wurden zwei weitere Wände unter Verwendung von Schnellzement hergestellt, da so die einzelnen Schichten beim chargenweisen Einbau von etwa 100 l vor dem Einbringen der Folgechargen bereits erstarrt waren und ein Absacken des SVPLB vermieden wurde. Durch seitliches Aufstellen der Schalung wurde zusätzlich die Betonierhöhe verringert.

Alle vier Wände wurden in einer 5-MN-Prüfmaschine hinsichtlich ihrer zentrischen Druckfestigkeit geprüft. Die Betrachtungen der Querverformungen im Lasteinleitungsbereich zeigten, dass sich die BIS und der SVPLB bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt voneinander lösen. Die Last betrug hier ca. 200 kN. Nimmt man an, dass dieser Zeitpunkt bereits einem Versagen des Systems entspricht, so können für das neuartige Wandsystem nur sehr geringe Festigkeiten angesetzt werden. Dies spricht dafür, dass die BIS-Elemente innen miteinander verbunden werden müssen, um höhere Traglasten zu erzielen.