Architektur

Beton bewegt sich

Das Material ist grau, hart und schwer – und immer schon essenziell für den Hausbau. Neue Mischungen sind leichter

– Das Grundrezept für Beton ist einfach. Was man dafür braucht, liefert die Natur: Zement aus Kalkstein und Ton, Wasser und die sogenannte Gesteinskörnung aus Sand, Kies oder Splitt. Aber die Industrie arbeitet längst mit viel komplexeren Mischungen. Damit kann man lichtdurchlässige sowie besonders feste oder auch leichtere Teile als mit der Standardmischung bauen. Und auch dünnere Formen sind möglich – was dem Bauherren völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten gibt.

Moderner Hightech-Beton enthält neben Zement, Wasser und Luft viele Zusatzstoffe. „All diese Bestandteile haben Einfluss auf die Nutzungseigenschaften, aber auch auf die Ästhetik des Betons“, sagt Architekt Torsten Förster vom Verein Deutscher Zementwerke (VDZ) in Berlin. Deutlich wird das bei den Zusatzstoffen: „Farbpigmente, Fasern oder auch mineralische Feinstoffe können sowohl die Optik, als auch die Materialeigenschaften des Betons verändern“, erläutert Förster.

Ein Beispiel ist Farbe: So müssen sich Bauherren bei Sichtbetonflächen nicht mehr auf Grautöne beschränken. Beton im Innen- und im Außenbereich kann eingefärbt werden. Zusatzmittel wie Betonverflüssiger, Fließmittel, Beschleuniger oder Verzögerer sowie Dichtungsmittel beeinflussen zum Beispiel die Verarbeitung des Materials, wie gut es bindet und aushärtet, und auch, wie lange es hält. „Solche Zusatzmittel sind heute auf nahezu jeder Baustelle präsent“, berichtet Förster. Nicht zuletzt hat auch die Gesteinskörnung erheblichen Einfluss auf Optik und Oberflächenstruktur einer Betonfläche. „Grundsätzlich können alle Eigenschaften des Betons durch die Mischung beeinflusst werden“, erklärt Förster. Das bringt auch Vorteile für die Bauarbeiter: So müssen bestimmte Mischungen etwa nicht mehr durch Rütteln verdichtet werden, berichtet Thomas Kaczmarek, Geschäftsführer des Informationszentrums Beton.

Und moderner Beton kann viel fester sein als gewohnt. Er kann säureresistent sein und er bleibt eher sauber. Denn an bestimmten Oberflächen haftet etwa kein Moos oder Taubendreck mehr. Hier spricht die Branche von sich selbstreinigendem Beton.

Leichtbeton ist voller Luft

Architekten und Bauherren profitieren von all den neuen Eigenschaften, da sich ihre architektonischen Ideen damit besser umsetzen lassen. Je nach Mischung entstehen beispielsweise besonders leichter, dämmender oder lichtdurchlässiger Beton. Der Leichtbeton unterscheidet sich von herkömmlichem Beton dadurch, dass er voller Luft und somit leichter ist. Dies gelingt, indem dem Beton Zuschlagstoffe mit vielen Poren wie Bims, Blähton, Blähschiefer oder Lavaschlacke zugegeben werden.

Wand- und Dachelemente aus Leichtbeton haben auch eine bessere Wärmedämmfähigkeit als Normalbeton, hier wird daher auch von Dämmbeton gesprochen. Verantwortlich dafür sind auch die Zuschlagstoffe mit vielen Poren. In ihren Luftkammern speichern sie die Wärme. Auf zusätzliche Dämmschichten an den Bauelementen kann hier meist verzichtet werden.

Momentan experimentieren die Wissenschaftler mit Aerogelgranulat als Zuschlag. Aerogele haben die niedrigste Wärmeleitfähigkeit aller bekannten Feststoffe. Als Zuschlag in einem zementgebundenen Beton verleihen sie dem Material daher eine hohe Wärme- und Schalldämmung.

„In den vergangenen zehn bis 15 Jahren ist besonders die Entwicklung hin zu sehr hochfestem Beton stark vorangeschritten“, sagt Prof. Matthias Middel, Vorsitzender des Verbands Deutscher Betoningenieure. Dahinter steckt der Wunsch, möglichst schlanke Bauteile zu realisieren, die sehr hohe Lasten tragen können.

„Solche Betons haben ein sehr dichtes Gefüge, das unter anderem durch Zugabe feinster Gesteinsmehle hergestellt wird“, erläutert Prof. Middel. Zusätzlich werden solchen Mischungen vielfach Fasern aus Stahl, Kunststoff oder Glas zugesetzt. So lassen sich die Bauteile trotz hoher Tragfähigkeit gut formen. Es entstehen zum Beispiel freitragende Treppen mit Materialstärken von nur 29 Millimetern. Zum Vergleich: Dieselbe Treppe aus konventionellem Beton wäre zwischen 15 und 20 Zentimeter stark.

Der Unterschied liegt in der Bewehrung: Um konventionellen Beton stark und stabil genug zu machen, werden Stahlplatten in die Masse gegeben. Diese sind aber dick. Neuartiger Faserbeton enthält kurze Fasern aus Stahl, Glas oder Kunststoff direkt im Gemisch, Textilbeton hat eine textile Fläche aus Glas- oder Karbonfasern. Letzterer ist dadurch etwa drei- bis viermal so belastbar wie Stahlbeton.

Beitrag zu nachhaltigem Bauen

Im Ergebnis kann bei gleicher Belastbarkeit mit viel weniger Material gebaut werden. Möglich sind dann sehr dünne und optisch schöne Fassadenelemente. „Mit dieser platzsparenden Bauweise wird auch ein Beitrag zum nachhaltigen Bauen geleistet“, sagt Prof. Middel. Allerdings ist das Hightech-Material auch teurer, und nicht alle Bauunternehmen bieten es an. Middel rät, Fachfirmen mit entsprechender Erfahrung bei der Herstellung solcher Bauteile oder Bauwerke zu kontaktieren. Bauherren sollten sich die Referenzen anschauen.

„Und die Entwicklung hin zu immer festeren und dichteren Betonen geht weiter“, berichtet Experte Middel. Das geht einher mit einem Trend in der Architektur zu weiteren Räumen mit weniger Stützelementen beziehungsweise offenen Grundrissen als bislang üblich. Das lasse sich umsetzen, da der Beton nun tragfähiger ist. „Damit bleiben zum Beispiel die Innenräume flexibel gestaltbar“, erläutert Prof. Middel. Und Umbauten seien später noch eher möglich, da weniger tragende Wände und Stützen vorhanden sind.