SCHLAUE BAUSTOFFE

Im Grunde beginnt Smarthome nicht erst bei der Ausstattung mit intelligenten System, sondern schon mit Hightechmaterialien beim Bau. Wobei auch hier gelten muss: Intelligent ist nur, was der Umwelt nicht schadet. Dahingehend besteht bei manchen als intelligent bezeichneten Werkstoffen noch Optimierungsbedarf.

Zum Beispiel beim Polymerbeton. Um die Küsten und Flusslandschaften zu schonen, beziehen diverse Hersteller zwar schon Sand aus der Wüste, wo er ohne ökologische Schäden entnommen und vor Ort verarbeitet werden kann. Aber als Zementersatz wird noch ein Kunststoff - Polyesterharz - verwendet, der aus Erdöl gewonnen wird, daher dringend ersetzt werden muss. Doch die Eigenschaften des Polymerbetons überzeugen: Er ist leichter, seine Oberfläche ist glatt und porenarm, dadurch ist er Beständiger gegen Witterung sowie UV-Strahlung, und seine Abbindezeit ist erheblich kürzer. Gebäude aus Polymerbeton sind also kostengünstiger, langlebiger und gestalterisch flexibler.

Wissenschaftler in Delft (NL) haben indes einen Biobeton mit einer außergewöhnlichen Eigenschaft entwickelt: Er ist selbstheilend. In millimetergroßen Tonpellets eingebundene Bakterien werden in der Betonmischung mitverarbeitet. Dringt Wasser in den Beton ein, erwachen die Mikroorganismen durch die gelösten Nährstoffe zum Leben und scheiden eine Art Kalkstein (Calciumcarbonat) aus, der die Risse verschließt. Die Lebensdauer der Bauwerke, in denen ein solcher Biobeton verarbeitet wurde, kann damit erheblich verlängert werden.

Einen vielversprechenden Ansatz für die Entwicklung neuer Baustoffe bietet die Nanotechnologie, mit deren Hilfe bereits erstaunliche Ergebnisse erzielt werden konnten. In Siegen beispielsweise wurde neben einem Hochleistungsbeton wie einem ultrahochfesten Beton (UHPC), die mit ihrem extrem festen Gefüge nahezu stahl ähnliche Eigenschaften besitzen, ein Beton entwickelt, dessen Anteil an Zement (CO2-intensiv bei der Herstellung) um 50 Prozent reduziert werden konnte. Die Nanopartikel als Bindemittel machen ihn dreifach leistungsfähiger gegenüber klassischem Stahlbeton.

Hochspannend wurde es indes in Stockholm (S), wo der nachwachsende Rohstoff Holz im großen Maßstab mit Nanopartikeln hauchdünn und durchsichtig gemacht werden konnte. Beim Herstellungsverfahren - vom deutschen Wissenschaftler Siegfried Fink 1992 erfunden - wird das entzogene Lignin, das die Zellstofffasern zusammenhält, nun durch ein Acrylat aus Zitrusschalen ersetzt. Der entstehende Baustoff ist wärmeleitfähig, bruch- sowie wetter- und feuerfest, zudem nachhaltig und biologisch abbaubar. Fensterscheiben aus Holz könnten also tagsüber Wärme speichern und diese nachts ins Hausinnere abstrahlen. In Solarzellen könnte transparentes Holz anstelle von Glas deren Effektivität steigern. In der Herstellung ist das Material kostengünstiger und auch weniger umweltbelastend. An der Optimierung und Erforschung weiterer Einsatzgebiete wird mittlerweile weltweit gearbeitet. REINHARD PALMER