Planen mit IQ

Planen mit IQ - Verbesserung der Ökobilanz

Nachhaltiges Bauen mit Porenbeton: Die Mischung macht’s

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Ökologie ist neben ökonomischen, sozialen und technischen Aspekten ein wichtiges Kriterium für nachhaltiges Bauen. Der Baustoff, der für ein Gebäude verwendet wird, bestimmt maßgeblich die Auswirkungen auf die Umwelt. Um die langfristige ökologische Bewertung von Porenbeton vorzunehmen, muss der gesamte Lebenszyklus eines Gebäudes einbezogen werden – angefangen beim Abbau der Rohstoffe, dem Energieverbrauch und den Umwelteinwirkungen, die bei Herstellung, Transport und Einbau der Materialien anfallen, über die Nutzungsphase bis hin zu Abbruch, Deponierung und Wiederverwertung. Die ökologische Dimension des Baustoffs Porenbeton ist in der Ökobilanz umfassend dokumentiert.

Natürliche Rohstoffe

Porenbeton ist ein Massivbaustoff, der fast ausschließlich aus natürlichen Rohstoffen besteht. Hauptbestandteil ist Quarzsand. Die Standorte von Porenbetonwerken orientieren sich in der Regel an den Sandvorkommen, so dass auch die Umweltbelastungen durch Transportwege für den Hauptrohstoff auf ein Minimum beschränkt sind. Der verwendete Sand enthält als Hauptmineral Siliciumdioxid (SiO2).

Als Bindemittel kommen Kalk und Zement zum Einsatz. Ausgangsstoff für die Herstellung von Feinkalk (CaO) ist Kalkstein. Auch bei der Herstellung von Zement wird zu rund 98 % Kalkstein als Ressource eingesetzt. Hinzu kommen eine geringe Menge Eisenerz, Sand und Ton. Zur Verbesserung der Produkteigenschaften von Porenbeton werden Anhydrit oder Gips zugegeben. Ein weiterer wichtiger Ausgangsstoff ist Wasser.

Als Porenbildner ist Aluminium in Pulver- oder Pastenform essentiell für den Herstellungsprozess, aber mit rund 500 g pro Kubikmeter mengenmäßig mit dem geringsten Anteil vertreten. Das Aluminium stammt ausschließlich aus Recyclingprodukten (Stanzabfälle).

Günstiges Baustoff-/Rohstoffvolumen-Verhältnis

Bei den zur Herstellung von Porenbeton eingesetzten stofflichen Ressourcen ist von einer langfristig ausreichenden Verfügbarkeit auszugehen. Hinzu kommt ihre effiziente Nutzung: Aus einem Kubikmeter festen Rohstoffen können bis zu 5 Kubikmeter Porenbeton hergestellt werden (Abb. 1). So wird mit geringem Rohstoffeinsatz ein Produkt erzeugt, das geringes Gewicht, gute Wärmedämmeigenschaften und hohe Tragfähigkeit miteinander verbindet.

verbesserung oeko Rohstoffeinsatz
Abb. 1: Verhältnis Baustoffvolumen/Rohstoffvolumen

Durch die gezielte Einbindung der Luft als Wärmedämmstoff in die geschlossenzellige Struktur des Porenbetons (Abb. 2 bis 4) wird die Wärmeleitfähigkeit positiv beeinflusst.

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Abb. 2: Porenstruktur

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Abb. 3: Porenstruktur, vergrößert

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Abb. 4: Porenstruktur, stark vergrößert

Umweltschonende Herstellung

Im Vergleich mit anderen mineralischen Wandbaustoffen weist Porenbeton einen niedrigen Primärenergieverbrauch auf. (Abb. 5). Der Energieverbrauch für die eigentliche Produktion von Porenbeton beträgt 40 %. Dies betrifft in erster Linie die Dampfhärtung im Autoklaven. Als Energieträger wird hier zunehmend ausschließlich Erdgas verwendet, wodurch die Emissionen der Abgase gering gehalten werden können. Auf Verpackung und Transport entfallen jeweils 8 % und 2 % des Energieaufwands. Mitglieder im Bundesverband Porenbeton haben in den letzten Jahren kontinuierlich und mit großem Erfolg an einer Reduzierung des Energieverbrauchs gearbeitet. Dabei greifen sowohl Maßnahmen in der Fertigungs- und Prozesstechnik als auch im Bereich der Rezepturoptimierung. Eine Reduzierung des Energieverbrauchs steht stellvertretend für andere mittel- und unmittelbar damit verbundenen Umwelteinwirkungen (z.B. CO2-Emissionen).

Die Formgebung von Porenbetonprodukten erfolgt in der Regel im nicht erhärteten Zustand. Die hier anfallenden Porenbeton-Abfälle werden als Rückgutschlamm sofort wieder in den Prozess rückgeführt. Auch erhärteter Porenbeton kann in gemahlener Form wieder in der Produktion eingesetzt werden. Es fallen somit keine Porenbeton-Abfälle bei der Produktion an. Dasselbe gilt für Wasser und Dampf. Auch hier führt die Mehrfachnutzung und Kreislaufführung zu einer abwasserfreien Produktion. Alle übrigen Abfälle sind in die üblichen Verwertungs- und Entsorgungswege eingebunden.

Energieeinsparung in der Nutzungsphase

Langfristig gesehen werden die Kosten eines Gebäudes weniger durch die Baukosten als durch die Unterhaltskosten bestimmt. Dabei spielt auch die Verarbeitung auf der Baustelle eine wichtige Rolle. Fehlerhafte Konstruktionen im Bereich der Außenwände oder des Daches können sich auf die Wohnqualität und auf den Heizenergieverbrauch ungünstig auswirken. Produkte aus Porenbeton werden mit äußerst geringen Maßtoleranzen gefertigt. Deshalb ist es möglich, Plansteine im Dünnbettmörtelverfahren mit einer 1 bis 3 mm dicken Fuge zu vermauern. Daraus resultieren ein geringerer Mörtelverbrauch, ein reduzierter Feuchteeintrag, eine höhere Druckfestigkeit des Mauerwerks, eine Verringerung der Wärmebrückenwirkung der Fuge und eine einfache Be- und Verarbeitung.

Energieeffizienz schon bei einschaliger Wand

Durch seine guten wärmedämmenden Eigenschaften beeinflusst der Porenbeton die Energiebilanz von Gebäuden positiv. Mit einschaligen Wänden aus Porenbeton können ohne jegliche Zusatzdämmungen bei gleichzeitiger Anwendung eines geeigneten Heizungssystems die Anforderungen der Energieeinsparverordnung erfüllt oder übertroffen werden. Eine 36,5 cm dicke tragende Außenwand aus Porenbeton-Plansteinen der Rohdichteklasse 0,35 und einer Wärmeleitfähigkeit von 0,08 W/(mK)  - beidseitig verputzt - liefert einen U-Wert von 0,21 W/(m²K). Da ein Haus vom Keller bis zum Dach aus dem hochwärmedämmenden Porenbeton erstellt werden kann, lassen sich Wärmebrücken weitgehend vermeiden

Weitere Stärken von Porenbetonbauteilen liegen in einem relativ geringen Gewicht bei vergleichsweise hoher Festigkeit, dem optimalen Brandschutz aufgrund der mineralischen Zusammensetzung, dem normgerechten Schallschutz sowie der Wertbeständigkeit und Langlebigkeit eines Massivbaustoffes.

Wiederverwertbarkeit

RekultivierungAuch nachfolgende Generationen werden mit Porenbeton nicht belastet. Der Baustoff ist mehrfach in einen Materialkreislauf eingebunden mit dem Ziel, die Abfallmengen möglichst gering zu halten. Sortenreine Porenbetonreste von Baustellen können in der Produktion wieder verwertet werden. Damit ist eine effektive und ökonomische Ausnutzung aller Ressourcen garantiert. Als mineralischer Baustoff hat Porenbeton selbst eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer. Abbruch und Rückbau von Gebäuden bzw. Bauteilen aus Porenbeton sind gesundheitlich unbedenklich. Anschließend ist eine Wiederaufbereitung oder eine problemlose Deponierung möglich. Porenbeton ist vollständig wiederverwertbar.

Fazit

Betrachtet man die Umweltverträglichkeit des Porenbetons über den gesamten Wertstoffkreislauf – Gewinnung der Rohstoffe, Herstellung, Verarbeitung Gebäudenutzung, Recycling, Entsorgung – dann kann dieser Baustoff als wichtiges Element nachhaltigen Bauens genutzt werden. Detaillierte Produktinformationen aus den Ökobilanzen der Hersteller liefern die Umweltproduktdeklarationen für Porenbeton nach DIN ISO 14025 des DIBU - Deutsches Institut Bauen und Umwelt (http://www.bau-umwelt.com/).

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