Vom Weiter zum Wieder

Bei besagtem Projekt handelt es sich um den Rückbau der Zentralbibliothek auf dem Campus der Technischen Universität Dortmund. Vorgabe des Bauherrn, dem Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW, war es, die im Bestand befindlichen Baustoffe auf Wiederverwertbarkeit und Wiederverwendung zu prüfen. Dies galt auch für die Kalksandsteinwände im Untergeschoss des Bestands, bestehend aus 2DF Formaten mit einer Dicke von 11,5 bis 20 Zentimetern. Nach erfolgreicher Eignungsprüfung des gewonnenen Recyclingmaterials nach DIN SPEC 19458 starteten Ende 2024 schließlich die Produktionsversuche.

Forschung für die optimale Rezeptur

Kalksandsteine bestehen neben Kalk und Wasser zu rund 90 Prozent aus Sand mit einer unterschiedlichen Korngrößenverteilung an Fein-, Mittel- und Grobsanden mit einem Größtkorn von 8 Millimetern. „Um einen möglichst festen Baustoff zu erhalten, ist es wichtig, dass nicht nur eine Korngröße verwendet wird“, so Dr. Müller. „Wir kombinieren deshalb feine, mittlere und grobe Sande miteinander.“ Ziel war es, eine optimale Rezeptur für neue Kalksandsteine zu entwickeln – der als Primärrohstoff eingesetzte Sand sollte dabei zu einem Anteil von 20 bis 40 Prozent durch das gewonnene Recyclingmaterial ersetzt werden.

Von der Bibliothek zum Wohnhaus

Produziert wurden Kalksandsteine im XL-Format in verschiedenen Wandstärken in der Druckfestigkeitsklasse 20 und der Rohdichteklasse 2.0. Die Versuche sollten vor allem Erkenntnisse darüber bringen, wie sich die Erhöhung des Recyclinganteils auf die Druckfestigkeit und Rohdichte der Steine auswirkt. „In den Vorversuchen testeten wir dementsprechend Rezepturen mit einem RC-Anteil von 20, 25, 35 und 40 Prozent“, erläutert Anke Warnck, Chemieingenieurin bei Cirkel. Dabei zeigte sich, dass die Steindruckfestigkeit – eine der wesentlichsten Eigenschaften des massiven Baustoffs – mit zunehmender Menge an Recyclingmaterial abnahm. Aus den Versuchen ergab sich, dass RC-Kalksandsteine mit einem RC-Anteil von 20 % Steine der Druckfestigkeitsklasse 20 ergaben und mit einem Anteil von 40% Steine der Festigkeitsklasse 16. Ebenso verhielt es sich bei der Rohdichte, die ab 25 Prozent RC-Anteil die Rohdichteklasse 1,8 erreichten.

„Mit den Versuchsergebnissen lagen wir zwar immer noch deutlich über den Werten anderer Mauerwerksprodukte. Dennoch haben wir weitere verfahrenstechnische Anpassungen an den Pressen durchgeführt, die die bauphysikalischen Eigenschaften der Steine weiter erhöht haben“, fährt Prokurist Dr. Holger Müller fort. Letzten Endes haben wir uns dann für eine Rezeptur mit einem Recyclinganteil von 25% Prozent entschieden und daraus KS-XL Rastersteine in verschiedenen Wandstärken an unserem Standort in Wickede produziert. Optisch zeigten die KS-RC Steine eine leichte Marmorierung auf, die aber keinen negativen Einfluss auf die Verwendung der Steine haben.

Bereits im Juli dieses Jahres sollen sie auf einer Baustelle im Rahmen der Errichtung eines mehrgeschossigen Wohnungsbaus mit 20 Wohneinheiten verarbeitet werden. Das Forschungsprojekt ist damit allerdings noch nicht abgeschlossen. Denn das RC-Material wird auch noch auf seinen Recarbonatisierungsgrad untersucht. Dieser gibt Aufschluss über die Menge des in den Steinen gebundenen Kohlenstoffdioxid, das maßgeblichen Einfluss auf die CO2-Bilanz der neuen KS-RC Steine hat.