Polymerbeton: Wüstensand wird zu Bausteinen

Artikel von Carla Columna am 28. Juni 2017 um 11:02 Uhr im Forum Wissenschaft & Forschung - Kategorie: Technik

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Polymerbeton: Wüstensand wird zu Bausteinen

28. Juni 2017     Kategorie: Technik
Das neue Baumaterial könnte vor allem Hoffnung in arme und strukturschwache Länder bringen, welche außer Wüstensand kaum Baumaterial besitzen. Dabei ist der Wüstensand vom Wind so rund geschliffen, dass kein Bindemittel wie Zement ihn belastbar verbinden kann. Die deutsche Firma Polycare hatte nun die Idee wie aus Wüstensand, Bausteine nach dem Legoprinzip hergestellt werden können.

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In Wüstenregionen der Welt gibt es selten Bäume oder größere Steine die sich als Baumaterial eigenen, diese karge Fläche nimmt große Teile der Welt ein und macht es deren Bewohner schwer. Sie müssen alles Baumaterial teuer importieren oder leben Generationen Hinweg in transportierbaren Zelten.

Für die Hochhäuser in Abu Dhabi etwa wird deshalb Sand aus aller Welt importiert, was schwerwiegende Konsequenzen hat: Strände verschwinden, Inseln rutschen ab, Meeresströmungen verändern sich. Wer hätte das gedacht, Sand wird zunehmend gefragt und dabei immer knapper. Denn nicht jeder Sand lässt sich im konventionellem Bau verwenden.

Das Unternehmen Polycare Research Technology könnte diese Lücke schließen, sie stellen stapelbare Steine her aus Wüstensand. Als Bindemittel setzen sie statt auf Zement (welcher sich an den runden Körnern nicht stabil verbinden kann) auf Polyesterharz, welches es ermöglicht den eigentlich "wertlosen" Wüstensand in haltbare Form zu bringen.


Gerhard Dust brachte nötige Geld für die Unternehmensgründung mit. Ingenieur Gunther Plötner lieferte das technische Know-how. Die Anlage im Inneren der Fabrikhalle ist nur etwa so groß wie ein Kleinlaster. Schläuche saugen Sand und Harz an und vermischen beides, bevor die Pampe in die Form plätschert. Auf dem Rütteltisch wird das Gemisch schwungvoll in alle Ecken verteilt. 20 Minuten lang härtet der Brei aus. Das Ergebnis ist ein überdimensionaler Legobaustein, mit einem Gewicht von 15 Kilogramm. Die Steine lassen sich dann wie bei Lego aufeinandersetzen. Einen simplen Bauplan liefert Polycare gleich mit. Auf diese Weise kann quasi jeder die Häuser aufbauen.

Da es unsinnig Wäre den Sand und die Steine hin und her zu transportieren, besteht aufgrund der kleinen Größe dieser Produktionsanlage die sinnvollere Möglichkeit diese direkt in die Regionen zu Verfrachten und dort die Produktion zu starten. So will das Unternehmen Kontainerfabriken zur Herstellung der Bausteine verkaufen und das nötige Polymerharz liefern.

Insgesamt verursachten die Häuser von Polycare (nach eigenen Angaben) 45 Prozent weniger CO2 als der bau eines normalen Betonhauses.

Zwar sind die Steine aus Polymerbeton vergleichsweise teuer, doch laut Dust werden Häuser damit trotzdem billiger als gewöhnliche. Seine Begründung: Man braucht dafür weder einen Kran noch Bauprofis und zudem weniger Material. Auch die Transportkosten dürften günstiger sein.

Der Rohbau für ein Haus mit 37qm Wohnfläche soll ca 5000 Euro kosten, schlüsselfertig und voll Ausgebaut soll es dann 15.000 EUR benötigen.

In Namibia baut Polycare derzeit eine Testfabrik, mit einer Leistung für rund 40 Häuser pro Monat.
Als Standorte haben die beiden vor allem Katastrophengebiete, Elendsviertel oder Flüchtlingslager im Blick. Gegenden, in denen die Infrastruktur schlecht ist, kein Baumaterial in der nähe ist. Orte an denen es schlicht gesagt nur Sand und Elend gibt.


Video von der Herstellung und Verwendung der Bauklötze.

Ein weitere Vorteil wäre, dass die Bausteine auch wieder auseinander gebaut werden können um sie neu zu verbinden.

Sicherlich darf man auch nicht vergessen, dass es sich dabei um ein Kunstprodukt handelt, dessen Haltbarkeit zwar sehr hoch ist, aber irgend wann auch entsorgt werden müsste. Denken wir aber an die "hirnverbrannten" Kunststoff Gebäudedämmung und generell die Masse an Kunststoffen in unserem Alltag, dann dürfte das relativ vernachlässigbar sein, im Verhältnis zu dem Nutzen welches ein Dach über dem Kopf bietet.
 

Kommentare

#3 1. Juli 2017
Zuletzt bearbeitet: 1. Juli 2017
Eine sehr interressante Technologie, die Polycare Research Technology entwickelt hat.
Dein Thread animierte mich mal auf der Webseite des Unternehmens ein wenig lesen.

Was ich aber hier unter polyblog-de/sand lesen musst machte mich ein wenig stutzig:
"Sand ist nach Luft und Wasser der wichtigste Rohstoff der Erde. Die Menschheit verbraucht jährlich rund 40 Milliarden Tonnen Sand, vorwiegend zum Bauen. Das entspricht der doppelten Menge aller Sedimente die von allen Flüssen der Welt pro Jahr transportiert wird. Und obwohl fast ein Fünftel der Landfläche der Erde mit Sandwüsten bedeckt ist, wird Sand knapp."
1. Hier wird jedoch verschwiegen, dass alleine das winzige Land Singapur mit 5,4 Milliarden Tonnen, zur die Vergrößerung seiner Landmassen, in Relation einen Riesenanteil des weltweiten Sandverbrauchs einimmt.
2. Die Aussage fast ein Fünftel der Landfläche der Erde mit Sandwüsten bedeckt ist eine glatte LÜGE!! Je nachdem wie man Wüsten definiert, erstrecken sie sich über zwischen 20 und 30% der Gesamterdmasse. Davon sind aber wiederum nur ein Bruchteil von ca 20% Sandwüsten.

Nenne mir bitte ein Land der Welt (ausser den Vereinigte Arabische Emirate ) dessen größter Teil seiner Landmasse eine SANDwüste ist. Zudem sind Wüsten dafür sprichwörtlich bekannt die geringsten Bevölkerungsdichten zu haben.

Die Rub al-Chali nimmt nur einen sehr geringen Teil der Arabischen Halbinsel ein.
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Wie schon oben erwähnt überwiegt sie nur das Staatsgebiet der Vereinigte Arabische Emirate. Der Import der arabischen Länder an brauchbaren Sand liegt nicht an ihrer Verfügbarkei im eigenen Land, sondern dass die höchste Bevölkerungsdichte sich in Küstenregionen befindet. Hier ist es einfach für diese Länder kostengünstiger es auf dem Schiffweg zu importieren.

Meiner Meinung nach sind 15k€ für so ein winziges Haus schon ein wenig viel. Haus-aus-Lego-Steinen_image_width_884.jpg
Jedoch sehe ich in der einfache Bauweise auch Chancen für andere Bauprojekte, durch örtliche meistens nicht besonders qualifizierte Arbeitskräfte zu realisieren.
 
#4 3. Juli 2017
Das liegt nur daran, dass Wüstensand für herkömmliche Bauweisen einfach nicht geeignet ist.

Ansonsten finde ichs auch bisschen teuer, aber die Lego Idee ist nice.

MfG
 
#5 3. Juli 2017
Der Preis ist wohl deshalb so hoch weil es eben bisher keine großen Auflagen davon gibt, es steckt also viel Handarbeit dahinter. Es ist ja keine große vollautomatische Fabrik sondern ein kleiner Kontainer wo das dann gefertigt wird. Die Anschaffungskosten werden sich daher auch erst nach einigen Häusern amortisieren.

@WalkThisWay hast du dir mal Nordafrika angeschaut? Bis der Regenwald anfängt ist da eigentlich nur "Wüste", man nennt es zwar nicht Sandwüste, aber der Boden ist Karg und es gibt kaum Baumaterial wie Bäume oder Steine (abgesehen vom Transportweg). Den Polymerbeton könnte man theoretisch auch aus trockenem Boden herstellen. Alternativ kann man den Boden mit etwas Glück mit Wasser zu Ziegeln formen, das geht aber auch nicht überall nur da wo Ton oder Lehm enthalten ist.
Um Ziegel haltbar zu machen müsste man diese zudem brennen bei hohen Temperaturen. Das würde dann vermutlich durch Ölbrenner passieren müssen, was schon eine größere Fabrik nötig macht.
 
#6 4. Juli 2017
Zuletzt bearbeitet: 4. Juli 2017
Ich muss mich leider wiederholen, dass ein Großteil der Arabischen Halbinsel von (Sand-)Wüstenlandschaften bedeckt wird. ist reines Klischeedenken. Jedes dort gelegene Land (außer die VAE) hätten genug brauchbare Gebiete, um ausreichend Rohstoffe für die Betonherstellung zu haben (zudem gab es auch schon Jahrhunderte alte Bautechniken bevor wir Europäer dort einmaschiert sind).

Einige nordafrikanische Ländern habe ich beruflich/privat besucht.
Die gesamte Sahelzone, mit ihren teilweise sehr fruchtbaren Feuchtsavannen existiert für dich nicht? Du weißt selber, dass du hier Blödsinn geschrieben hast...

Aber schauen wir uns doch einmal Nordafrika genauer an.
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Die Wüstengebiete sind bis auf das Nildelta und einigen Oasenballungsgebiete (z.B. Sabbha Libyien oder Adrar Algerien) nur sehr schwach oder garnicht besiedelt.

Du beobachtest doch die globalen Klimaveränderungen sehr genau. Meiner Meinung nach besehen nur sehr geringe Chancen, dass die nordafrikanischen Wüstengebiete in absehbarer Zeit für eine größere Bevölkerung, einen gegeigneten Lebensraum bieten könnten und somit nach der Grundlage für größere Bauvorhaben gesucht wird.

In Gebieten mit humiden Klima ist es unerlässlich Ziegel zubrennen um sie stabiler zu machen und vor Wasser zu schützen. Wir reden aber von Wüstengebieten in denen es sogut wie keinen Niederschlag gibt, hier bieten sich luftgetrocknete Lemziegel an, diese haben einen wesenlich geringeren U-Wert, sodass es in solchen Bauwerken relativ kühl ist.
 
#7 4. Juli 2017
Es geht eher darum relativ schnell Baumaterial in Gegenden zu produzieren wo es kein brauchbares Baumaterial gibt, zB da wo viele Flüchtlinge unterwegs sind. Denn Zelte sind keine haltbare Lösung und die Realität zeigt, das solche Lager über Jahre bestand haben. Tendenz steigend.

Die Bevölkerungsdichte mag außerhalb von Städten niedriger sein, das heißt nicht das es dort keine Menschen gibt. Die Nachfrage an solchen kleinen Fabriken, die aus Boden/Sand haltbare Steine herstellen können ist definitiv vorhanden.

Das ganze ist ja auch nicht für überall sondern eine Nische. Auch die entsprechenden Hilfsorganisationen haben oft Probleme solch Material heran zu schaffen. Ein Container ist per Luftfracht schnell eingeflogen und das Polymer dazu macht nur wenige Prozent der Masse aus die hinterher im Stein sind. Der Rest ist einfach Boden vor Ort der sofort in Baumaterial umgewandelt werden kann. Die Lego-Bauweise hat weitere Vorteile, das ganze ist wiederverwertbar und auch ohne Mörtel stabil.

Gerade die entlegeneren Orte sind da Zielregionen weil Materialtransport sehr aufwendig ist und sich da der Aufwand mit dem Polymerbeton am ehesten lohnt.