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Hochwärmedämmende Außenwandelemente aus haufwerksporigem Leichtbeton

(Quelle: THERMODUR Wandelemente)

Forschungsschwerpunkt

  • Innovative Betonfertigteile

Arbeitsgruppe Energieeffiziente Gebäude

Bearbeiter

 

Die europäische Union hat sich das Ziel gesetzt, die CO2-Emmissionen in den nächsten Jahren deutlich zu verringern. Hierzu wurden in den letzten Jahren einige Richtlinien, Gesetzte und Verordnungen erlassen, novelliert oder verschärft. Diese Maßnahmen führen dazu, dass vorgefertigten, einschaligen Wandelementen aus haufwerksporigem Leichtbeton die gestiegenen bauphysikalischen Anforderungen nicht mehr erfüllen können. Die nach der neuen Energieeinsparverordnung (EnEV 2009) geforderten Werte für den Wärmedurchlasskoeffizient von Außenwänden können nur durch zusätzliche Maßnahmen erreicht werden.

Die Hersteller von LAC-Leichtbetonwänden stellen zum einen massiv ausgeführte Wandelemente für den Wohnungsbau her. Lediglich Tür- und Fensterstürze werden aus bewehrtem Normalbeton ausgeführt. Zum anderen werden im Industriebau teilgedämmte LAC-Leichtbeton-Elementwände eingesetzten. Sie bestehen nicht aus einer vollflächigen Wärmedämmschicht sondern lediglich aus einzelnen Dämmkernen. Die somit entstehenden Betonstege bilden Wärmebrücken. Der LAC-Leichtbeton wird bei beiden Typen nach Einbringen in die Schalung entweder nur wenige Sekunden durch Rütteln bzw. Schütteln des Schaltisches verdichtet und die Oberfläche danach noch geglättet, oder mit einer Rüttelwalze der Beton verdichtet und somit in einem Arbeitsgang eine ebene Oberfläche hergestellt.

Das Forschungsvorhaben befasst sich vorrangig mit der Entwicklung eines dreischichtigen Leichtbetonwandelementes. Das Element besteht aus einer äußeren und einer inneren Betonschicht aus haufwerksporigem Leichtbeton. Zwischen den Betonschichten wird eine Schicht aus Wärmedämmung eingebaut. Ziel ist es, alle drei Schichten im „nass in nass“-Verfahren herzustellen.

Als Verbindungsmittel zwischen den Schalen können Stahlgitterträger aber auch stabförmigen Verbindungsmittel eingesetzt werden. Hierzu kommen grundsätzlich Verbindungsmittel aus Edelstahl, verzinktem Stahl oder Glasfaserkunstoffen in Betracht. Des Weiteren soll untersucht werden, ob eine vollflächige Verklebung der Betonschichten mit der Wärmedämmung die punktuellen Verbindungsmittel ersetzen kann.

Neben der Untersuchung von bauphysikalische Aspekten soll ein Versuchsprogramm entwickelt werden, aus dessen Erkenntnissen zuverlässige Bemessungsregeln entwickelt werden. Die Ergebnisse soll ein praxistaugliches Bemessungsmodell für solche Außenwandelemente sein.

 

Stand der Bearbeitung (30.09.2013)

Bisher wurde im Forschungsvorhaben eine Reihe von experimentellen Untersuchungen durchgeführt. Dazu wurden in einem ersten Schritt die Einzelkomponenten des Sandwichbauteils getrennt untersucht. Im Fokus der ersten Versuchsreihe stand die Tragfähigkeit der Verbindung der Leichtbetonschalen, deren Kopplung durch Gitterträger erfolgt. Dazu wurden Ausreißversuche an der Verankerung der Gitterträger in den Betonschalen durchgeführt. Variiert wurden die Betonfestigkeit und die Verankerungstiefe der Gitterträger. Des Weiteren  wurden die Schertragfähigkeit und das Last-Verformungsverhalten unter einer Scherbeanspruchung der Verbindung experimentell ermittelt. Als maßgebender Einflussparameter wurde die Dämmstoffdicke stufenweise verändert. Das Tragverhalten der bewehrten Leichtbetonschalen wurde in 4-Punkt-Biegeversuchen untersucht.

 

Finanzierung und Kooperationspartner

Die finanzielle Förderung erfolgt durch das Ministerium für Bildung, Wissenschaft Jugend und Kultur (MBWJK), den Europäischen Strukturfonds für regionale Entwicklung (EFRE), dem Bundesverband Leichtbeton e.V. und die Firma THERMODUR Wandelemente GmbH & Co. KG