Schaumkeramik, ein innovativer Dämmstoff für eine nachhaltige Architektur

Abstract

Due to the increasing demand for energy-efficient and resource-saving buildings, compo-nents such as insulating materials made from recyclable raw materials will become more important in the future. The aim of this work is the production and optimization of ceramic foams as insulating materials for sustainable construction and their use in architecture. The basic principle of the investigation into the production of foamed ceramics is based on the scientific method of the "Design of Experiments" (DoE). A systematic processing of different parameters was conducted in order to derive important findings in a series of investigations. Measurement-variables and parameters were determined, and in the sense of a product development partly also target values, such as the final density after the firing process. The primary focus is on heat-insulating materials in the form of "porous brick" as an insulating structural element. The secondary focus is on the recyclability or durability of the innovative insulation material. The illustrated examples and developed wall structures try to follow the concept of "fabric-free" components in the form of hybrid stones. In the area of new buildings, the use of foam ceramic insulating blocks is of particular interest in connection with the Building Material Recycling Directive. For renovations, especially with regard to monument protection, the need for moisture-resistant insulating ma-terials for the interior insulation is of particular importance. The developed stone offers the architects an innovative alternative to commercial products.

Aufgrund der steigenden Anforderung an energieeffiziente und ressourcenschonende Bauten werden künftig Bauteile wie beispielsweise Dämmstoffe aus recyclingfähigen Rohstoffen an Bedeutung gewinnen. Ziel dieser Arbeit ist die Herstellung und Optimierung von keramischen Schäumen als Dämmstoffe für nachhaltiges Bauen und deren Einsatz in der Architektur. Das Grundprinzip der Untersuchung zur Herstellung von Schaumkeramiken beruht auf der Wissenschaftlichen Methode des „Design of Experiments“ (DoE). Es erfolgte eine systematische Abarbeitung von unterschiedlichen Parametern, um in einer Reihe von Untersuchungen wichtige Erkenntnisse ableiten zu können. Es wurden Messgrößen und Kenngrößen ermittelt, und im Sinne einer Produktentwicklung teilweise auch Zielgrößen, wie die Enddichte nach dem Brennprozess. Der primäre Fokus liegt auf wärmedämmende Materialien in Form von „porosierten Ziegel“ als dämmendes Konstruktionselement. Der sekundäre Fokus liegt dabei auf der Recyclingfähigkeit bzw. Dauerhaftigkeit des innovativen Dämmstoffes. Die dargestellten Beispiele bzw. entwickelten Wandaufbauten versuchen der Idee „Stoffreiner“ Bauteile in Form von Hybridsteinen zu folgen. Im Rahmen des Neubaus ist der Einsatz Schaumkeramischer Dämmsteine vor allem im Zusammenhang mit der Baustoffrecycling-Richtlinie interessant. Bei der Sanierung, insbesondere in Bezug auf Denkmalschutz, ist der Bedarf an feuchteunempfindlichen Dämm-stoffen für die Innendämmung von besonderer Bedeutung. Der entwickelte Stein bietet den Architekten eine innovative Alternative zu den handelsüblichen Produkten.