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Rohrkolben im Griff: Martin Krus forscht an Dämmplatten, die aus der Pflanze bestehen. Bislang werden sie trotz ihrer Vorteile nicht im großen Stil verbaut.

Von der Superpflanze bis zum Dress-Man

Besuch im Fraunhofer-Institut: Diese Wunder werden Sie überraschen

Oberlaindern - Neubauten schießen beim Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) die Höhe. Das gefällt nicht jedem. Doch viele wissen gar nicht, welche Wunder dort zu finden sind.

Volker Thome legt einen Betonwürfel in den Stahlbehälter. Er wirkt wie ein Zauberer, der gleich eine Münze verschwinden lässt. Er schließt die Tür, drückt Tasten auf dem Touchscreen. „Das ist kein Trick“, sagt er. Es zischt und knallt und hämmert. Das Donnerwetter hat begonnen. Blitze jagen von außen unsichtbar durch den Festkörper. Kurz darauf holt Thome, ein Wissenschaftler in türkisen Turnschuhen, den Behälter raus, schüttet ein Gemisch aus. Trübe Flüssigkeit ergießt sich in eine Wanne, die zerkleinerten Feststoffe bleiben im Sieb hängen. Das Zauberkunststück ist vollbracht.

Es blitzt im Altbeton

Aus groß wird klein: Ein Betonwürfel und die Einzelteile, in die er zerlegt wird.

Was Thome, Leiter der Gruppe Betontechnologie im IBP, in diesem offenen Labor betreibt, ist Betonrecycling mit einer elektrodynamischen Fragmentierungsanlage. Neben den Fluglabors des Instituts, die sonst große Aufmerksamkeit auf sich ziehen, und die momentan nicht zu besichtigen sind, gehört sein Werk sicherlich zu denjenigen Projekten, die gesellschaftlich relevant sind.

Vorsicht Blitzer: Mit der elektrodynamischen Fragmentierungsanlage recycelt Volker Thome Altbeton.

„Beton ist nach Wasser die meistverwendete Substanz auf der Welt“, sagt Thome. „Altbeton ist ein großes Problem.“ Weltweit würden pro Jahr zwei Milliarden Tonnen anfallen. „Das ist ein riesiger Abfallstrom.“ Die Norm sieht so aus: „Man bereitet den Beton mechanisch auf. Mit einem Backenbrecher“, erklärt Thome und klappt die Arme hoch und runter. „Downcycling“ nennt er das, ein böses Schimpfwort in der Branche, für das er oft gerüffelt wurde. Für ihn ist aber klar: „Man produziert dabei minderwertige Stoffe, die weniger stabil sind.“ Diese würden zu 70 Prozent für den Straßenunterbau verwendet; für den Hochbau seien sie nicht mehr einsetzbar. Mit seiner Fragmentierungsanlage hingegen würden Rohstoffe wieder in ihren Originalzustand versetzt.

Das Verfahren beruht auf dem Prinzip, dass ultrakurze Unterwasserimpulse Festkörper selektiv fragmentieren, indem die Blitzentladung bevorzugt durch den Festkörper entlang von Phasengrenzen verläuft. Ein elektrischer Durchschlag erzeugt dabei Druckwellen, wodurch das Verbundmaterial in seine Komponenten zerlegt wird. Aus diesen lässt sich Frischbeton produzieren.

Einer der Rohstoffe ist Sand. „Auch der wird langsam knapp“, erklärt Thome. Selbst in der Wüste. Für den Burj Khalifa, einen Wolkenkratzer in Dubai, habe man Sand aus Australien importiert. Der feine Sand rundherum sei als Baustoff unbrauchbar.

Dank der Fragmentierungsanlage sind die Forscher im IBP 2014 mit dem Bundespreis des Wettbewerbs „Ausgezeichnete Orte im Land der Ideen“ geehrt worden. Trotzdem werde die Technik nicht im großen Maßstab angewandt, bedauert Thome. „Die Betonbranche ist eher konservativ.“

Die Super-Pflanze

Bürobauten im Blick: Herbert Sinnesbichler untersucht Auswirkungen von Fassaden.

Mit ähnlichen Problemen kämpft Martin Krus, Gruppenleiter der Hygrothermik. Obwohl auch er diesen Preis bekommen hat. Er steht in einem nachgebauten Fachwerkhaus, hält einen Rohrkolben in der Hand. Aus dieser Pflanze hergestellte Dämmplatten eignen sich etwa zur Sanierung von Fachwerkhäusern. „Das Zeug wächst relativ schnell.“ Es handle sich um ein nachhaltiges, leichtes, stabiles, schimmelresistentes Material, mit dem man den Dämmstandard eines Neubaus erreiche. Mit dem Erfinder Werner Theuerkorn hat das IBP den Dämmstoff weiterentwickelt. Trotzdem wird der Baustoff bislang nicht im größeren Stil verbaut und industriell verwertet. „Oft gibt es administrative Probleme“, klagt Krus.

Dressman im Test

Der Dressman: An der Puppe werden Tests durchgeführt.

Mit den Problemen des Dressman beschäftigen sich derweil Herbert Sinnesbichler, Gruppenleiter im Bereich Evaluierung und Demonstration, und sein Team. Die Puppe mit dem witzigen Spitznamen sitzt in einem Büro mit herrlichem Bergblick auf einem Stuhl, ist an Stirn, Armen und Bauch mit Sensoren bespickt. Die Wissenschaftler erforschen, unter welchen Bedingungen der Dressman ein zufriedener Mitarbeiter ist, der sich an seinem Arbeitsplatz wohlfühlt. Ob es ihm zieht, ob er von seinem Bildschirm geblendet wird.

Solche Experimente werden im Veru-Haus durchgeführt, kurz für Versuchseinrichtung für energetische und raumklimatische Untersuchungen. „Das Gebäude ist dem typischen Bürobau nachempfunden“, erklärt Sinnesbichler. Hier untersuchen die Forscher die Auswirkungen von Fassadentechnologien wie Glasdoppelfenster oder Sonnenschutz auf Räume, etwa auf deren Energieverbrauch, auf Heizung und Kühlung. Im Mittelpunkt stehe dabei eine Frage, die zunehmend Unternehmen beschäftige. „Wie wirkt sich das auf die Leistungsfähigkeit der Leute aus?“ Schwitzt der Mitarbeiter im Büro, fühlt er sich unwohl, sinke auch seine Konzentration. Bauen Firmen Gebäude neu oder sanieren diese, lassen sie Maßnahmen im IBP vorab testen. „Besser man merkt es hier als später auf der Baustelle“, findet Sinnesbichler.

Und wenn ein Auftraggeber will, kann er die Versuche sogar per Webcam beobachten. „Und virtuell in seinem Büro sitzen.“

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