Der Baustoff

Baustoff01Porenbeton gehört zur Gruppe der Leichtbetone.
Es handelt sich um einen hochwärmedämmenden Massivbaustoff, der aufgrund seiner geschlossenzelligen Porenstruktur sowohl statische als auch bauphysikalische Eigenschaften übernehmen kann – in der Regel ohne Zusatzmaßnahmen und Ergänzungsbaustoffe.

Er wird aus heimischen Rohstoffen hergestellt und besitzt die für Massivbaustoffe charakteristische nahezu unbegrenzte Lebensdauer.

Baustoff02Seine Eigenschaften verdankt der Porenbeton...
den verwendeten Rohstoffen, dem ressourcenschonenden Herstellungsprozess und vor allem der Luft. Denn bis zu 80 % seines Volumens besteht dieser massive Baustoff aus Luft und nur zu 20 % aus Feststoffen. Für die Produktion von 4 bis 5 m³ Porenbeton ist lediglich 1 m³ an Rohstoffen erforderlich. Dabei handelt es sich um Quarzsand, Zement und/oder Kalk als Bindemittel und Wasser. Als Treibmittel wird zur Porenbildung in geringen Mengen Aluminium eingesetzt. Neben dem Treibvorhang erhält der Porenbeton seine charakteristischen Eigenschaften durch die Dampfhärtung im Autoklaven.

Baustoff03Zu den herausragenden Eigenschaften von Porenbeton...
gehört eine hohe Festigkeit bei einer relativ geringen Rohdichte. Verbunden mit der geringen Rohdichte ist Porenbeton ein massiver Baustoff mit einer ausgezeichneten Wärmedämmung. Hinzu kommen ein normgerechter Schallschutz und ein perfekter Brandschutz. Letztendlich lässt sich Porenbeton nur durch die Summe seiner positiven Eigenschaften charakterisieren.

Baustoff04Porenbeton eignet sich...
für den Neubau und die Modernisierung von Ein- und Zweifamilienhäusern, für mehrgeschossige Wohnungsbauten und die Errichtung von Wirtschaftsbauten.

 

Geschichte des Porenbetons

Geschichte02Viele Jahre lang wurde Porenbeton als Gasbeton bezeichnet. Betrachtet man die Struktur des Baustoffs, wird schnell klar, dass Gasbeton eine unzureichende Beschreibung wenn nicht gar falsche Bezeichnung ist, die in der Vergangenheit zu Irritationen führte. Porenbeton entspricht auch den im Ausland üblichen Bezeichnungen. So wird er beispielsweise in Frankreich als „Béton Cellulaire”, in den Niederlanden als „Cellenbeton” und im englischsprachigen Raum als „Autoclaved Areated Concrete” bezeichnet.

pdfPorenbeton - Chronik einer Entwicklung, 10 Seiten

pdf50 Jahre Bundesverband Porenbeton (1959 - 2009), 5 Seiten

19. Jahrhundert
Die Geschichte des Porenbetons lässt sich zurück bis ins 19. Jahrhundert verfolgen. Erklärtes Ziel ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung künstlicher Bausteine in großer Menge und gleichbleibender Qualität aus den natürlichen Rohstoffen Quarzsand und Kalk.
 
1880
Erste Versuche gehen auf Zernikov zurück, der Kalk-Sandmörtel in hochgespanntem Wasserdampf „kocht”, damit allerdings nur geringe Festigkeiten realisiert. Einen vergleichbaren Ansatz, jedoch mit reduziertem Wassergehalt, verfolgt W. Michaelis. Das Resultat ist ein hartes und wasserfestes Calziumhydrosilikat, wofür er im Jahr 1880 ein Patent erhält. Dies ist die Basis aller dampfgehärteten Baustoffe.
 
1914
Der nächste wichtige Schritt auf dem Weg zum heutigen Porenbeton ist die Porenbildung, das Aufblähen des Materials vor der Erhärtung. E. Hoffmann experimentiert mit verdünnter Salzsäure und Kalksteinmehl, um Zement- und Gipsmörtel mit Luftporen herzustellen.
 
Bahnbrechend für den Porenbeton sind die Versuche von Alysworth und Dyer, die Kalk-Sandmörtel mit Hilfe von Metallpulvern (Zink- oder Aluminiumpulver) aufblähen, wofür sie im Jahr 1914 ein Patent erhalten.
 
1924
Der schwedische Architekt A. Eriksson kombiniert die Prozesse der Porenbildung und der Dampfhärtung und schafft so als erster den modernen Porenbeton. Im Jahr 1924 erhält Eriksson ein Patent für seine Erfindung.
 
1929
In Schweden beginnt die industrielle Fertigung von Porenbeton-Erzeugnissen. Anfang der 30er Jahre müssen weitere Werke gebaut werden, um die Nachfrage nach Produkten aus Porenbeton zu decken.
 
1945
In Deutschland wird das Schneideverfahren mit straff gespannten Stahldrähten entwickelt. Das Resultat ist eine äußerst hohe Maßgenauigkeit. Das Scheiden des Rohblocks gewährleistet die Wiederverwertung der Schnittreste, so dass keine Abfälle beim Produktionsprozess anfallen.
 
1958
Bewehrte Dach- und Deckenplatten aus Gasbeton, so lautete die frühere Bezeichnung, werden in Deutschland genormt (DIN 4223). Ein Jahr später erfolgt die Normung von Steinen und Bauplatten (DIN 4165 und DIN 4166).
 
1959
10 Unternehmen gründen in Frankfurt den Fachverband Gasbetonindustrie e.V. – heute Bundesverband Porenbetonindustrie mit Sitz in Hannover.
 
1960
Im Jahr 1960 wird der erste Planstein produziert – ein Mauerstein mit äußerst geringen Maßtoleranzen, der die Verwendung von Dünnbettmörtel ermöglicht.
 
1977
1977 kommt die Innovation der Nut- und Feder-Verbindung. Damit entfällt das Vermörteln der Stoßfuge, was zu Erleichterung und Beschleunigung der Verarbeitung führt.
 
1983
Die Grifftasche erleichtert die Handhabung und Verarbeitung von Plansteinen.
 
1987
Durch das neue Porenbeton-Planelement können die Arbeitszeitrichtwerte für Mauerwerk nochmals drastisch reduziert werden.
 
1994
Mit dem „Flachsturz” können dank seines geringen Gewichtes nun auch Fertigstürze bequem von Hand und ohne Kran versetzt werden.
 
1996
Als Beitrag zum kostenoptimierten Bauen erscheint das „Planelement im Doppelpack”.
 
1998
Porenbeton erreicht als erster Massivbaustoff eine Wärmeleitfähigkeit von λ 0,09 W/(mK).
 
2000
Das „Planelement lang” ermöglicht bis zu 1,9 m² Mauerwerk mit nur einem Kranhub.

2003
Raumgroße vorgefertigte Mauertafeln führen zur Bauzeitverkürzung.

Zusammensetzung

Zusammensetzung01Porenbeton wird aus heimischen Rohstoffen hergestellt, die nahezu unbegrenzt verfügbar sind. Die erforderlichen Rohstoffe für Porenbeton sind quarzhaltiger Sand oder andere quarzhaltige Zuschlagstoffe, ggf. Zusatzstoffe, Bindemittel, Treibmittel und Wasser.
 
Bezogen auf die Masse...
macht Sand den größten Teil der Rohstoffe aus, so dass sich die Standortwahl eines Porenbetonwerks in der Regel nach den Sandvorkommen richtet. Der Sand muss weitgehend frei von Verunreinigungen sein. So können z.B. Sande, die Meersalz enthalten, nicht bzw. nur nach einer Wäsche verarbeitet werden.
 
Zusammensetzung02Als Bindemittel verwendet man...
Branntkalk und/oder Zement (Portlandzement, aber auch andere Zementsorten). Bei bestimmten Rezepturen werden zusätzlich geringe Anteile Gips oder Anhydrit beigegeben. Neben den Primärrohstoffen enthält die Mischung auch wiederverwendbaren Porenbeton aus der Produktion und sortenreines Recyclingmaterial von der Baustelle.
 
Als Porosierungsmittel...
wird Aluminium eingesetzt. Je nach Verfahren kommen feines Pulver oder feinteilige Paste zur Anwendung.
 
Neben den festen Rohstoffen...
wird Wasser verwendet, welches bestimmte Anforderungen an die Sauberkeit zu erfüllen hat.
 
Wie im unten dargestellten Bild zu sehen ist, können aus einem Kubikmeter fester Rohstoffe bis zu fünf Kubikmeter Porenbeton hergestellt werden. Durch diese effiziente Ressourcennutzung leistet Porenbeton einen aktiven Beitrag zum nachhaltigen Bauen.

Baustoff Zusammensetzung-1200

Herstellung

HerstellungVideosequenz zur Herstellung von Porenbeton (9 Minuten)

 

 

 

 

Produkte aus Porenbeton...
werden stationär in industriellen Verfahren hergestellt. In Verbindung mit einer regelmäßigen Eigen- und Fremdüberwachung kann so eine hohe Qualität der Porenbetonprodukte garantiert werden.
 
Porenbeton Herstellung01Die feingemahlenen Grundstoffe...
werden dosiert, im Mischer zu einer wässrigen Suspension gemischt und in Gießformen gefüllt. Die Rohmischung füllt die Gießform nur zur Hälfte aus.
 
Porenbeton Herstellung02Das Wasser...
löscht unter Wärmeentwicklung den Kalk. Im alkalischen Milieu der Mischung reagiert das Aluminium. Dabei wird gasförmiger Wasserstoff frei, der die Rohmischung auftreibt, so dass nach einer definierten Standzeit die Gießform vollkommen ausgefüllt ist. Das Wasserstoffgas entweicht vollständig und verbindet sich mit dem Sauerstoff der Luft zu Wasser. Die Poren bleiben in der Rohmasse zurück.
 
Porenbeton Herstellung03Der standfeste Rohblock...
wird nach dem Entfernen der Form mit Hilfe straff gespannter Stahldrähte geschnitten. Das Resultat sind Porenbetonprodukte mit einer äußerst hohen Maßhaltigkeit. Die beim Schneiden anfallenden Materialreste werden nach entsprechender Aufbereitung wieder der Produktion und somit dem Stoffkreislauf zugeführt.
 
Porenbeton Herstellung04Nach dem Schneiden...
wird der Porenbeton in sogenannten Autoklaven gehärtet. Dabei wird der geschnittene Rohblock über einen Zeitraum von 6 bis 12 Stunden einer Sattdampf-Atmosphäre von 190 °C bei einem Druck von 12 bar ausgesetzt. Nach der Dampfhärtung hat der Porenbeton seine endgültigen Eigenschaften.
 
Für bewehrte Bauteile...
werden Bewehrungskörbe in einem angegliederten Prozess hergestellt. Die Bewehrung ist mit einem Korrosionsschutz zu versehen. Hierzu können Zementschlämme, Bitumenemulsionen oder Wasserlacke verwendet werden. Die fertigen Bewehrungskörbe werden vor dem Gießen in die Formen eingebaut.

Baustoff-Herstellung-1200

Ökologie

Oekologie01Porenbeton besteht im Wesentlichen aus den natürlichen heimischen Rohstoffen Kalkstein, Sand und Wasser, die nahezu in unbegrenzter Menge vorhanden sind. Zusätzlich werden sehr geringe Mengen Aluminium als Recyclingprodukt aus anderen Industrieprozessen eingesetzt.
 
Oekologie02Aus 1 m³ festen Rohstoffen können bis zu 5 m³ Porenbeton gewonnen werden. Diese effiziente Ressourcennutzung leistet einen aktiven Beitrag zu einer nachhaltigen Wirtschaftsweise.
 
Der Anspruch der Porenbetonindustrie ist eine möglichst umweltschonende Produktion. Prozessbedingte Emissionen aus dem Einsatz von Brennstoffen werden kontinuierlich optimiert und auf ein Minimum reduziert. Der Primärenergieeinsatz bei der Herstellung ist vergleichsweise niedrig. Die Produktion von Porenbeton erfolgt abfall- und abwasserfrei.
 
Porenbeton-Reststoffe die bei der Herstellung und auf der Baustelle anfallen, werden in die Produktion zurückgeführt. Durch die Rücknahmeverpflichtung von Porenbeton-Reststoffen werden die Anforderungen des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes erfüllt. Darüber hinaus kann Porenbeton in Deponien der Deponieklasse 1 nach der Deponieverordnung vom Juni 2009 (Klasse mit den geringsten Anforderungen) deponiert werden.
 
Oekologie03Die hohe Qualität der Porenbetonprodukte gewährleistet niedrige ökologische und ökonomische Folgekosten während der Nutzungsphase und garantiert eine dauerhafte Bau- und Wohnqualität. Porenbeton besitzt eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer. Aufgrund der äußerst niedrigen Wärmeleitfähigkeiten von bis zu λ = 0,08 W/(mK) ist Porenbeton der geeignete Baustoff zum energiesparenden Bauen. Auch 3-Liter-Häuser und Passivhäuser sind kein Problem.
 
Porenbeton enthält keine toxischen Stoffe und gibt daher auch keine ab. Dies gilt sowohl für die Verarbeitung als auch für die gesamte Lebensdauer. Auch im Brandfall werden keine gesundheitsschädlichen Gase freigesetzt.
 
Die positiven ökologischen Eigenschaften sind in diversen Ökobilanzen dokumentiert. Die Porenbetonindustrie leistet durch eine stetige Optimierung von Produkt und Produktion einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz.

Nachhaltigkeit

Analysetool zur Nachhaltigkeitsbewertung für das Mauerwerksrecycling – IGF Forschungsvorhaben zum Stoffkreislauf im Mauerwerksbau

In Deutschland fallen mittelfristig erhebliche Mengen von Mauerwerkbruch an. Vor diesem Hintergrund wurde im IGF-Forschungsvorhaben 17022 N der Forschungsvereinigung Porenbetonindustrie e.V. in Zusammenarbeit mit den Forschungsstellen Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, BAM, Berlin, Fachabteilung Bauwerkssicherheit, Fachbereich Baustofftechnologie und der Universität Stuttgart, Lehrstuhl für Bauphysik, Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung, die Nachhaltigkeit verschiedener Recyclingoptionen für Mauerwerkbruch ganzheitlich untersucht und bewertet. Unter Einbeziehung der Hauptwandbausteinarten Ziegel, Kalksandstein, Porenbeton und Leichtbeton wurden dabei material- und verfahrenstechnische sowie ökologische, ökonomische und soziale Aspekte berücksichtigt. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse wurde ein EDV-gestütztes Analysetool (Web-Tool) zur Nachhaltigkeitsbewertung für das Mauerwerksrecycling entwickelt.

Für den Zugang zum passwortgeschützten GaBi-Envision-Webtool senden Sie uns bitte die nachfolgenden Kontaktdaten. Sie erhalten zeitnah Ihr persönliches Passwort per E-Mail.

Mit dem Web-Tool erhalten Anwender (Planer, Architekten, Recycler) die Möglichkeit, für verschiedene Untersuchungsfälle unter Einbeziehung verschiedener Parameter, wie Materialqualität, Stoffmengen, Logistik, Aufbereitungstechnik, Anwendungsbereiche, Kosten und Erlöse, objektspezifische Aussagen zur Nachhaltigkeit zu treffen.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens haben sich alle vier Mauersteinarten als recyclingfähig und unter gleichen Rahmenbedingungen hinsichtlich der Nachhaltigkeit als gleichwertig erwiesen. Details zu den Arbeiten und Ergebnissen des beschriebenen Vorhabens  finden sich im dazugehörigen Schlussbericht, der bei der Forschungsvereinigung Porenbetonindustrie (info@bv-porenbeton.de) sowie bei den Forschungsstellen angefordert werden kann.

Veröffentlichung: AiF-Forschungsvereinigung Porenbeton e.V.: Schlussbericht zum Vorhaben 17022 N / 1, Stoffkreislauf im Mauerwerksbau – Nachhaltigkeitsanalyse für das Mauerwerksrecycling. Berlin, 2013

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Newsletter 1-2017

Die Themen im Überblick: DIN SPEC 91314 Ι Gebäudeenergiegesetz (GEG) Ι Porenbeton-Handbuch

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Newsletter 2-2016

Themen im Überblick: Mauerwerksforum am 29.11.2016 in Berlin Positionspapier zur Wohnimmobilienkreditrichtlinie EuGH-Urteil

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1. DIN-Mauerwerksforum 2016

29. November 2016 | Berlin (DIN-Akademie) Renommierte Referenten zeigen in ihren Vorträgen zum Thema „Energieeffizienter und modularer Wohnungsbau mit Mauerwerk“ Maßnahmen zur Schaffung von ...

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