Auf einen Blick
- Hochfeste Biofaser-Zement-Platten aus recycelten Zementverpackungen mit strukturierenden und dämmenden Eigenschaften
- Wasserbasiertes Klebstoff-Zement-Verhältnis von 1:2 liefert optimale mechanische Leistung und Dauerhaftigkeit
- Biofaser-Zusammensetzung: 60 % Cellulose, 15 % Lignin, 10 % Hemicellulose als Verstärkungsphase
- Verbesserte Feuerbeständigkeit, Feuchtigkeits- und Witterungsbeständigkeit ohne chemische Zusatzstoffe
- Anwendbar für Wand- und Deckenkonstruktionen im Wohnungs- und Zweckbau
Die vorgestellte Forschungsarbeit untersucht die Herstellung von Biofaser-Zement-Verbundplatten aus recycelten Zementverpackungen, die mit wasserbasiertem Klebstoff und Portlandzement verpresst werden. Für das Maurergewerk eröffnet sich hier ein nachhaltiger Zugang zu Dämm- und Konstruktionsmaterialien, die Abfallstoffe verwerten und gleichzeitig bauphysikalische Anforderungen erfüllen.
Materialzusammensetzung und Herstellungsprozess
Die untersuchten Biofaser-Zement-Platten basieren auf recyceltem Biofaser aus Zementverpackungen, der zu etwa 60 Massen-% aus Cellulose, 15 Massen-% aus Lignin und 10 Massen-% aus Hemicellulose besteht. Die Fasern fungieren als verstärkende Phase, während eine Matrix aus Portlandzement und wasserbasiertem Klebstoff die Bindung gewährleistet. Der Herstellungsprozess verwendet einen einachsigen Pressvorgang mit nachfolgender Zementationshärtung – ganz ohne chemische Additive oder thermische Abfallbehandlung durch Verbrennung. Die Prüfung erfolgte nach anerkannten Industriestandards wie TISI 878:2023, BS 874, ASTM D570, ASTM C518, ISO 8301 und JIS A1412.
Leistungssteigerung durch optimiertes Mischungsverhältnis
Die Untersuchungen zeigen, dass ein höheres Verhältnis von wasserbasiertem Klebstoff zu Zementmörtel von 1:2 in Kombination mit einem höheren Anteil an Biofaserschichten die mechanischen und physikalischen Eigenschaften signifikant verbessert. Insbesondere die Formeln 7, 8 und 9 erreichen die besten Resultate hinsichtlich Festigkeit und Dauerhaftigkeit. Die Platten weisen eine starke Bindungsfähigkeit auf, die sich in verbesselter Feuerbeständigkeit, besserer Resistenz gegen Feuchtigkeit und Witterung sowie einer verlängerten Lebensdauer im Vergleich zu niedrigeren Mischungsverhältnissen niederschlägt.
Anwendungsprofil für Wände und Decken
Die entwickelten Biofaser-Zement-Platten eignen sich sowohl für tragende als auch für wärmedämmende Anwendungen im Bauwesen. Die thermischen Eigenschaften wurden nach BS 874, ASTM C518, ISO 8301 und JIS A1412 geprüft, sodass Aussagen zur Wärmeleitfähigkeit und zum Dämmverhalten möglich sind. Die Platten können für Decken- und Wandbauteile im Wohnungs- und Zweckbau eingesetzt werden, wobei die Feuerbeständigkeit und die Witterungsstabilität direkte Vorteile gegenüber konventionellen Dämmplatten bieten. Die Nutzung recycelter Zementverpackungen reduziert zudem den Einsatz primärer Rohstoffe.
Transferpotenzial für Maurer
Maurer können von den Entwicklungen in mehrfacher Hinsicht profitieren. Die Biofaser-Zement-Platten erweitern das Spektrum verfügbarer Baustoffe für Wärmedämm- und Konstruktionsarbeiten. Da die Herstellung auf recycelten Zementverpackungen basiert, können lokale Kreisläufe geschlossen und Transportkosten sowie Entsorgungsaufwände reduziert werden. Der Verzicht auf chemische Zusatzstoffe erleichtert die Arbeitssicherheit und die spätere Entsorgung oder Weiterverarbeitung. Für Beton- und Stahlbetonarbeiten bieten sich Potenziale, die Platten als verlorene Schalung oder als integrierte Dämmelemente einzusetzen. Maurer sollten bei Ausschreibungen und Planungsgesprächen die Option nachhaltiger, recycelbarer Dämmsysteme thematisieren und entsprechende technische Datenblätter einfordern.
Fazit
Die Forschungsergebnisse zeigen, dass sich aus recycelten Zementverpackungen hochfeste, wärmedämmende Biofaser-Zement-Platten herstellen lassen, die ohne chemische Zusätze auskommen. Ein Klebstoff-Zement-Verhältnis von 1:2 in Kombination mit erhöhtem Biofaseranteil liefert die beste Performance. Für das Maurergewerk ergeben sich neue Möglichkeiten für nachhaltige Wand- und Deckenkonstruktionen. Noch stehen großtechnische Anwendungen und Feldtests aus, doch die labortechnische Validierung liefert eine belastbare Grundlage für weitere Entwicklungen.
Quellen
- Primär: Effect of Increased Water-Based Adhesive Content with Portland Cement on the Curing Performance of Structural Biofiber Cement Board Composites from Recycled Cement Packaging Bags via Uniaxial Pressing (2026). https://doi.org/10.20944/preprints202602.1693.v1