Mineralischer Dämmschaum aus Chitin – Harald Garrecht & Tongyu Xu
Shownotes
In dieser Folge des Chitin Fluid Podcasts spricht Christiane Hög mit Prof. Harald Garrecht und Tongyu Xu vom Institut für Werkstoffe im Bauwesen (IWB) und der Materialprüfungsanstalt (MPA) der Universität Stuttgart. Xu erklärt, wie er Chitin Fluid als Viskositätsmodifikator für mineralische Schäume auf Zementbasis einsetzt, um extrem leichte, gut wärmedämmende Baustoffe herzustellen – mit einer Trockendichte von nur 100 bis 150 kg/m³. Garrecht ordnet ein, warum mineralische, nichtbrennbare Dämmsysteme gerade im Brandschutz (etwa als Brandriegel in Hochhausfassaden) entscheidende Vorteile gegenüber polymer- oder holzbasierten Dämmstoffen bieten. Beide sprechen außerdem über die interdisziplinäre Zusammenarbeit im Projekt und die nächste Herausforderung: die Skalierung vom Labormaßstab auf baupraktisch relevante Mengen. Das Projekt Chitin Fluid der Universität Stuttgart wird von der Carl Zeiss-Stiftung gefördert.
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00:00:03: Das Chitin-Fluidprojekt der Uni Stuttgart geht zu Ende und wir sitzen jetzt gegenüber Harald Garecht und Tongyu Xu.
00:00:10: Sie sind vom Institut für Werkstoffe im Bauwesen und von der Materialprüfungsanstalter beigewiesen, was hat denn so ihr Institut daran interessiert sich jetzt mal mit Chitinen zu beschäftigen?
00:00:23: Im Baubereich beschäftigen wir uns sehr intensiv mit zukunftsfähigen Materialien.
00:00:28: Nachhaltigkeit heißt einerseits dauerhaft zu bauen, aber nachhaltigkeit heisst auch Ressourcen optimiert.
00:00:34: Und die Chitinquelle ist eine gigantische Quelle und diese natürlich für uns im Bauwesen auch hoch interessant.
00:00:41: Das heißt wenn es uns gelingt dieser organischen Massen in unsere Stoffsysteme zu integrieren und dann vielleicht sogar mit den Stoffen außergewöhnliche Leistungsmerkmale herauszukitzeln, die für uns auch eine Wertsteigerung darstellen Das wäre natürlich ideal.
00:00:57: Also Ressourcen optimiert, gleichzeitig funktional den Werkstoff optimiert.
00:01:02: Was haben Sie da herausgefunden?
00:01:03: Wie sind sie da vorgegangen?
00:01:05: Nun zunächst mal ist das natürlich das Ergebnis der wissenschaftlichen Mitarbeiter und dass es hier natürlich Herr Schü, der hier seine Promotion auch darüber gemacht hat... Wir haben im Bauwesen, im Kontext mit zementgebundenem Materialien oder mineralisch gebundenen Materialien sehr viele Verwendungsmöglichkeiten von Betonzusatzmitteln.
00:01:26: Die wir einfach brauchen um den Beton besser verarbeitbar zu machen oder ihm spezielle Eigenschaftsmerkmale zu geben.
00:01:33: und Chitine sind eine Bruststoffbasis auf organischer Basis die wir natürlich gerne nutzen würden, weil Chitinmassen in großen Mengen verfügbar wären.
00:01:43: Weil es die Ökobilanz eines Werkstoffs deutlich verbessern kann.
00:01:46: und von dem her war unser Interesse natürlich die Chitine in eine Form zu bekommen dass wir sie mit unserem mineralischen Stoffsystem nutzen
00:01:54: können.
00:01:55: Und bringt Chitinin was?
00:01:58: bringt gewaltig etwas.
00:01:59: Also es gibt noch viel Optimierungspotenzial, wenn wir heute bauen dann bauen wir einerseits tragende Strukturen aber alles andere muss auch Wärmeschutzt technisch Leistungssteigerungen bringen.
00:02:12: Wir wollen möglichst keine Energieverluste über die Gebäude Hülle um die Wärmeerzeugung zu reduzieren also den Einsatz von Energie zu minimieren und das bedeutet wir müssen die wärmer Widerstandskwalität von Bauteilen maximieren Und das gelingt mit Schäumen, aber nur dann wenn es gelingt die Schaumstruktur so zu optimieren dass ein minimaler Wärme-Durchgang durch den Baustoff erreicht wird und trotzdem der Werkstoff verarbeitbar bleibt.
00:02:40: Das ist keine einfache Aufgabe die Herr Schüh hatte aus dem Grundmaterial einen Zementleim und dem Chitin eine so geordnete und auch in seiner Formhaltigkeit tolle Strukturen zu realisieren.
00:02:54: Sie haben die Versuche gemacht.
00:02:58: Anfangs haben wir versucht, dass sich die Chitin aus einer Art Schaumbühne zu entwickeln.
00:03:07: Von der Forschungsteam von Frau Laschet hat Dr.
00:03:11: Sebastian Wachsmann mit dem Chitim eine Shake-Bake-Verfahren entwickelt und damit eine Feuerfestchitingmaterialien entwickelt.
00:03:24: Aber letztendlich finden wir also in unsere Produktionsverfahren geht es leider nicht so einfach, dass man diese Schittingschäume in unser mineralisches System einzubringen.
00:03:36: Und dann habe ich die Glück gehabt oder die Erfahrung von den Frau Daris Forschungsteam bekommen das sie die Schittin und sowas aus einer Art neue Bindmeter zu nutzen.
00:03:52: oder sozusagen die Beinflusung von der Chitin auf die Viskosität des Flüssigkeit hat meine Gedanken gefunkt.
00:04:02: Für diese Eigenschaften von den Schäumen ist eher die Schaumstruktur sehr wichtig und um sich die Struktur zu optimieren, oder zu verbessern, ist die Viscosität von den Materialien in den Frischzustand sehr wichtig.
00:04:17: Und dann werden die Chitinsfluide sich die Visikosität der Flüssigkeit ändern kann.
00:04:24: Wieso wird es nicht, dass die Shitting Fluid aus einer Art Viskosität modifiziere in mein System einzubringen?
00:04:32: Und ist sowas dann schwer?
00:04:34: Weil das ist ja bei Baustoffen auch eine Frage wie schwer etwas war.
00:04:38: In den Kontext von den Baustorfen forschen wir in einen extrem leicht Stufbereichen.
00:04:45: Das heißt, die Materialien haben so ein Trogenroh-Düsterfond ... bis zum Hundertfünfzig Kilogramm pro Kubikmeter.
00:04:55: Im Vergleich sagen...
00:04:56: Beton hat zwei Tausend
00:04:58: sechsehntet?
00:04:58: Ja!
00:04:59: Oh,
00:05:00: ja.
00:05:00: also das ist ja wirklich eine ganz andere
00:05:02: Dimension.
00:05:03: Ein Sechsundzwanzigste.
00:05:05: Bist du in der Materialie?
00:05:07: Das ist sehr leicht aber hält es auch.
00:05:09: Also kann man das belasten, das Material.
00:05:12: Also erst kommt drauf an die roten Stimmbreiche können wir je nach dem Anwendungsbedarf sehr steuer.
00:05:20: Das heißt, wenn man sagt ich werde mit anderen Materialien die tragenden Funktionen leisten also wenn ich die beiden Materialien kombinieren und dann brauche ich für diese mineralische Schäumerstoffe nur eine extrem gut dämmende Eigenschaften zu haben, dann kann ich auch mit den Chitinfluid schaffen.
00:05:42: Wie bandbreitet das bestimmt ihr Rezept quasi?
00:05:45: Ja.
00:05:45: Wie belastbar oder wie gut Wärmedämmen zum Beispiel, so ein Schaum am Ende ist.
00:05:51: In Wirkstoffe.
00:05:52: wir kriegen die erste Vorlesung von dem Professor Gargricht also der Auswahl von den Wirkstoffen ist abhängig von die Anforderungen Nicht von den Materialien selbst, sondern von der Anwendungspreise und die Anforderung.
00:06:08: Also wofür brauche ich die Materialie?
00:06:10: Und in welchem Bereich werde ich die Materie
00:06:12: einsetzen?".
00:06:14: Das ist belastbar!
00:06:17: Nicht brennbar kann interessant werden, weil die Anfordern an Brandschutz und Gebäuden sind da.
00:06:22: Absolut,
00:06:23: das sind ganz große, gerade als Außendämm-Materialen.
00:06:26: Da haben ja diese mineralischen Stoffsysteme entscheidende Vorteile gegen Polymerbasierten System, die natürlich alle brennbar sind.
00:06:34: Genau und da gab es ja schlimme Beispiele, schlimme Erfahrungen mit Fassadenbrenten wo das verheerende Aufführung
00:06:41: hatte.
00:06:41: Die Brandriege die man einbaut in den Fassade bei Hochhäusern werden aus mineralisches Stoffsystem gemacht.
00:06:47: wenn wir mit dem Mineralschaum Qualitäten bekommen die Wärmetechnisch vergleichbar sind mit polymerbasiertem Dämmstoffsystem dann ist das natürlich eine tolle Sache.
00:06:58: Und werden Sie weiter noch mit Chitinforsch?
00:07:01: Also die Interesse habe ich sicherlich schon.
00:07:04: Das heißt, es wird sowieso auf diesem Weg bleiben und gesuche ich immer noch in die Richtung über die Wemmerdämmen des Stoffe also eher so e-organisches Dinge.
00:07:16: Und wenn da noch eine Chance haben, dass man mit neuen Materialien kennenlernen kann dann ja, hoffentlich jederzeit!
00:07:25: Dann geht es weiter.
00:07:26: Und ich denke mir auch, die Bauwirtschaft wird weiter darauf warten gerade was Ressourcen betrifft alternativen zu bekommen?
00:07:34: Ja der ökologische Fußabdruck ist halt ein riesen Thema und da ist natürlich jedes Produkt das wir von der Natur bekommen dass wir in unseren Stoffsystems zum Einsatz bringen können natürlich mehr als Gold wert.
00:07:47: Die Vernetzung Der verschiedenen Institute war auch für ihr Institut eine tolle Erfahrung.
00:07:53: Das war es absolut, das ist entscheidend.
00:07:55: Weil wir hätten Chitine ja gar nicht bekommen also Chitin-Fluide die müssen ja entwickelt werden.
00:08:01: Entscheidend war der Austausch.
00:08:03: Wir wissen was wir brauchen.
00:08:05: Wir wissen aber nichts was wir bekommen können oder was technisch machbar ist.
00:08:09: und durch diesen interdisziplinären Austausche der von der Biologie über die organische Chemie die Materialwissenschaften aber auch dann Frau Dahi mit Arstektur.
00:08:20: Wir haben uns auf die mineralische Seite konzentriert, Frau Dahie auf die organischen Werkstoffsysteme im Bauwesen und da sind enorm viele Möglichkeiten da!
00:08:30: Wir haben aber auch gelernt wir haben halt in Bauwesn Riesenmassen, die wir verarbeiten müssen.
00:08:35: In der Forschung entwickeln die Kolleginnen und Kollegen im Labor, im Reagenzglas oder kleineren Volumeneinheiten und wir machen Wände mit zig Kubikmeter.
00:08:46: Das heißt, wir bräuchten große Mengen dessen was jetzt in der Forschung herauskam.
00:08:50: Das ist die nächste Stufe, die man sicherlich in einem nächsten Vorhaben weiterentwickeln muss.
00:08:55: das skaliert auf eine wirtschaftlich interessante Ebeneheb für die Bauwirtschaft, für die produktherstellende Industrie.
00:09:03: Nur dann kommt es ja bei den Menschen an und wer brauchen das?
00:09:06: Aber der entscheidende Kick ist dass wir also mit dem Chitinfluiden eine Möglichkeit haben aus organischen Restmaterialien in Wertstoffkreislauf sogar noch eins drauf satteln.
00:09:17: Wir bringen da multifunktional High End Produkte mit einem Reststoff der aber halt aufbereitet werden muss.
00:09:24: Das ist sehr anspruchsvoll, das haben die Kollegen ja aber hingekriegt.
00:09:28: Das müssen sie in die Praxis und da sind noch viele Grundlagen notwendig.
00:09:32: Herr Schuh hatte enorm viel Arbeit und Aufwand zu betreiben.
00:09:37: Wir haben viel Lehrgeld bezahlt.
00:09:38: wir wissen auch was nett geht also es nicht alles einfach Aber wir wissen dass es geht Und das ist der Schlüssel und das ist jetzt weiterzuentwickeln.
00:09:47: Wie kann man das in die Zukunft führen?
00:09:50: Also dann bedanke ich mich herzlich für das Gespräch bei Ihnen beiden.
00:09:53: Danke, auf und ins Rasseite!
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