Porenbeton ist ein sehr effizientes Mauerwerk, das in Blockform hergestellt wird. Die häufig gestellte Frage "Woraus soll man ein Haus bauen?" hat uns veranlasst, einige nützliche Informationen über das beliebte Mauerwerks-Material zusammenzustellen.
Porenbeton wird seit fast 100 Jahren für den Hausbau verwendet. Jedoch haben erst die Einführung der Wärmeschutzverordnung im Jahr 1995 und die seit 2002 gültige Energieeinsparverordnung (EnEV) dazu geführt, dass dieses leichte und ökologisch nachhaltige Baumaterial in zunehmendem Maße verwendet wird.
Alles, was Bauherren über die Herstellung, Verarbeitung und die Vor- und Nachteile von Porenbetonsteinen wissen sollten, zeigt dieser Beitrag.
Was ist Porenbeton bzw. Gasbeton?
Porenbeton ist ein mineralischer und sehr poröser Baustoff mit einer geringen Dichte und hohen Wärmedämmung. Der auch als Gasbeton bezeichnete Baustoff unterscheidet sich von herkömmlichem Beton dadurch, dass keine Gesteinskörnungen wie Kies oder Sand enthalten sind. Gasbeton zählt wie Kalksandstein zu den sogenannten dampfgehärteten Baustoffen. Die Härtung mit Wasserdampf ist ein wichtiger Prozess bei der Herstellung und verleiht dem Baustoff seine einzigartigen Eigenschaften.
Wie wird Porenbeton hergestellt?
Porenbeton (manchmal auch Gasbeton genannt, wird heutzutage nicht mehr auf Aschebasis hergestellt, sondern nur noch auf Sandbasis. Es ist ein Baumaterial, das aus Sand, Kalk, Wasser, Zement, Anhydrit und Aluminiumpulver oder -paste hergestellt wird. Porenbeton-Präzisionsblöcke zeichnen sich durch ihre hohe Porosität aus, die zu dem geringen Gewicht der Blöcke beiträgt.
Die Hersteller von Porenbetonsteinen bieten in der Regel Produkte an, die sich in ihrer Vielfalt (Dichte) unterscheiden. Produkte mit einer geringeren Dichte haben eine bessere Wärmedämmleistung. Andererseits weisen Blöcke höherwertiger Sorten bessere Schalldämmwerte auf. Die Festigkeit von Porenbetonteilen liegt in der Regel zwischen 1,4 und 5 M Pa. Dieses Material zeichnet sich auch durch den niedrigsten Strahlungskoeffizienten unter den Produkten für den Bau von vertikalen Trennwänden aus. Darüber hinaus sorgen Porenbeton-Präzisionsblöcke für das richtige Mikroklima in Gebäuden und wirken als natürliche Barriere gegen das Wachstum von Bakterien, Pilzen und Algen.
Schritt 1: Quarzsand, Kalk, Zement und Wasser sind die wichtigsten Grundstoffe, die bei der Herstellung des Porenbetons verwendet werden. Im Unterschied zu herkömmlichen Beton wird der Quarzsand fein vermahlen verarbeitet. Der Sand kann auch durch Flugasche aus Steinkohlekraftwerken ersetzt werden. Zement ist bei einigen Typen ebenfalls nicht unbedingt erforderlich. Durch die Mischung aller Bestandteile entsteht eine Suspension, der eine geringe Menge Aluminiumpulver beigemischt wird. Anschließend wird die Suspension in große Wannen gegossen.
Schritt 2: Das Aluminium dient als Schaumbildner. Es reagiert mit der alkalischen Mörtelsuspension. Bei dieser Reaktion entstehen fein verteilte, mit Wasserstoff gefüllte Bläschen. Durch diese Bläschen wird die Mörtelsuspension innerhalb von 15 bis 50 Minuten auf das endgültige Volumen aufgeschäumt. Die bei diesem Prozess hergestellten Blöcke haben eine Länge von bis zu 8 Metern, sind bis zu 80 cm hoch und bis zu 150 cm breit. Nach dem Abbinden sind Blöcke noch weich und haben in etwa die Konsistenz eines Rührkuchens.
Schritt 3: In einem nächsten Schritt werden aus diesen Blöcken mittels Drähten die gewünschten Steine und Platten geschnitten. Anschließend werden die einzelnen Teile in einem Autoklaven bei einer Temperatur von etwa 200 Grad und einem Druck von 10 bis 12 bar mit Wasserdampf gehärtet. Die Härtung dauert etwa sechs bis zwölf Stunden.
Nach dem Härten haben die Gasbetonsteine und -platten ihre endgültigen Eigenschaften erreicht. Dieses Herstellungsverfahren ermöglicht die Produktion von bewehrten Bauteilen. Für die Bewehrung werden sogenannte Bewehrungskörbe in die Mörtelsuspension eingesetzt. Die Körbe sind durch eine Lackschicht vor Korrosion.
Durch die Wasserdampfhärtung wird für die Herstellung von Gasbeton weniger Energie benötigt, als beispielsweise bei der Herstellung von Tonziegeln, die bei hohen Temperaturen gebrannt werden. In modernen Produktionsanlagen kann der Wasserdampf zu rund 85 % mehrfach für die Härtung verwendet werden. Wiederaufbereitete Abfälle werden in den Produktionskreislauf zugeführt. Bei der Herstellung von Porenbetonsteinen fallen keine Schadstoffe an, die Luft, Boden oder Wasser belasten.
Festigkeitsklassen von Gasbeton nach dem Dampfhärten
Bedingt durch das Herstellungsverfahren sind Porenbetonsteine immer Vollsteine. Der Porenanteil beträgt bis zu 90 % des Gesamtvolumens. Aufgrund des hohen Porenanteils sind Gasbetonsteine sehr leicht. Ihre Rohdichte beträgt ca. 300 bis 800 kg/m³.
Gasbetonsteine können in unterschiedlichen Festigkeitsklassen für den Einsatz in verschiedenen Bereichen hergestellt werden. Die jeweilige Festigkeitsklasse wird durch unterschiedliche Farben gekennzeichnet. Vier Festigkeitsklassen werden gefertigt:
- Festigkeitsklasse 2 = grün
- Festigkeitsklasse 4 = blau
- Festigkeitsklasse 6 = rot
- Festigkeitsklasse 8 = schwarz
Die maximale Druckfestigkeit ist bei der Festigkeitsklasse 2 am geringsten. Gasbetonstein dieser Festigkeitsklasse eignen sich nur für den Bau von nichttragenden Innenwänden. Ein Porenbetonstein der Festigkeitsklasse 8 eignet sich für den Bau von tragenden Innen- und Außenwänden. Steine der Klasse 8 haben die höchste Druckfestigkeit.
Verwendung von Porenbetonsteinen
Gasbeton eignet sich zur Herstellung unterschiedlicher Mauersteine und Fertigbauteile beispielsweise für großformatige Wand-, Dach- oder Deckenplatten. Typische Steinarten, die aus Gasbeton hergestellt werden, sind:
- Blocksteine
- Bauplatten
- Plansteine
- Planbauplatten
Gasbetonsteine werden in verschiedenen Stärken angeboten. Üblich sind Stärken von 15, 17, 20, 24, 30, 36 und 42 cm. Gasbetonsteine mit einer Dicke von 17 cm oder 24 cm werden für Innenwände verwendet. Steine mit einer Dicke von 36 und 42 cm eignen sich für den Bau von tragenden Außenwänden, die in einschalige Bauweise die Anforderungen der Energieeinsparverordnung erfüllen.
Vorteile von Gasbeton
Ein Vorteil von Porenbetonsteinen ist das geringe Gewicht. Ein 30 x 25 x 50 cm großer Stein aus diesem Material wiegt je nach Raumgewicht nur 11,25 bis 30 kg. Gasbetonsteine und -platten bieten eine ausgezeichnete Wärmedämmung und gegenüber anderen Baustoffen eine ganze Reihe weiterer Vorteile. Die wichtigsten Vorteile von Porenbetonsteinen sind:
- hohe Wärmedämmung
- hoher baulicher Brandschutz
- hohe Tragfähigkeit
- geringes Gewicht
- einfache Verarbeitung
- angenehmes Raumklima
- 100 % recyclebar
Insbesondere bei der Wärmedämmung hebt sich Gasbeton von anderen Baustoffen ab. Je nach Raumgewicht hat dieses Baumaterial eine Wärmeleitfähigkeit von nur 0,09 W/(m·K) bis 0,18 W/(m·K). Im Vergleich dazu beträgt die Wärmeleitfähigkeit von Leichtbeton ca. 0,24 bis 0,99 W/(m·K) und von Kalksandstein 0,5 bis 1,3 W/(m·K).
Wirtschaftliches Bauen mit Gasbeton
Weitere Vorteile sind die Herstellung ohne chemische Zusätze und die großen Formate, die ein wirtschaftliches Bauen ermöglichen. Großflächige Wandelemente können in einem Stück aus diesem Material für sogenannte monolithische Wände hergestellt werden. Monolithische Wände haben den Vorteil, dass keine Fugen vorhanden sind, durch die Wärme nach außen abgeleitet werden könnte. Raumgroße Mauertafeln nach DIN 1053-4 sind seit etwa 2004 erhältlich und haben die Bauzeit erheblich verkürzt.
Grundsätzlich erfüllen alle mit Gasbeton errichten Teile eines Gebäudes aufgrund der sehr geringen Wärmeleitfähigkeit des Porenbetons die Anforderungen der Energieeinsparverordnung. Eine zusätzliche Wärmedämmung ist nicht erforderlich. Wodurch Baukosten eingespart werden. Das Verputzen des Mauerwerks ist dennoch erforderlich.
Ein Gasbetonstein ist nicht frostbeständig. Er kann sehr viel Feuchtigkeit aufnehmen. Trocknet aber nur langsam. Aus diesem Grund ist ein Verputzen von Außenwänden unverzichtbar. Alternativ zum Verputzen kann das Mauerwerk mit Vormauerschalen vor Witterungseinflüssen geschützt werden.
Zwei Nachteile bringt ein Porenbetonstein jedoch auch mit sich. Wegen des geringen Gewichts ist die Schallisolierung schlechter als bei schwereren Baumaterialien. Der zweite Nachteil wurde bereits angesprochen und betrifft die hohe Feuchtigkeitsaufnahme der Steine. Ein Schutz vor Feuchtigkeit muss daher eingeplant werden.
Wie werden Porenbetonsteine verarbeitet?
Die Verarbeitung von Porenbetonsteinen, ob Planstein oder Blockstein, ist sehr einfach. Trotz seiner hohen Druckfestigkeit kann dieses Baumaterial beim Mauern mit einfachen Werkzeugen, wie einen Fuchsschwanz oder einer Bandsäge passend zugeschnitten werden. Kanten können mit einer groben Raspel oder Schleifpapier geglättet und Durchbrüche mit Hammer und Meißel oder einer Bohrmaschine angefertigt werden.
Beim Mauern von Porenbetonwänden werden die Steine mit einer dünnen Schicht Mörtel im Verbund gesetzt. Die dünne Schicht Mörtel reduziert die Wärmeübertragung. Da selbst ein großer Planstein aus Gasbeton nur wenig wiegt, kann ein einzelner Arbeiter ohne Hilfe relativ kurzer Zeit Stein auf Stein setzen und eine Mauer errichten.
Wegen der hohen Porosität können bei Porenbetonsteinen keine normalen Nägel oder Dübel beispielsweise zum Aufhängen von Küchenschränken oder Bildern verwendet werden. In den vergangenen Jahren wurden verschiedene spezielle Dübel für Gasbeton entwickelt. Diese Dübel können zum Teil ohne Vorbohren in den Stein eingeschlagen oder eingedreht werden.
Was kosten Porenbetonsteine?
Wegen der geringen Energiekosten bei der Herstellung und der in großen Mengen verfügbaren natürlichen Rohstoffe ist der Preis für Porenbetonsteine relativ günstig. Porenbetonsteine mit einer Dicke von 5 bis 10 cm kosten ca. 9 bis 16 Euro/m2. Der Preis für massive Planblöcke beträgt je nach Abmessung der Steine bis zu rund 45 Euro/m2. Speziell geformte Steine wie U-förmige Schalen sind etwas teurer.
Fazit:
Porenbetonelemente zeichnen sich durch eine hohe Ausführungsgenauigkeit aus, die Maurer-, Putz- und Ausbauarbeiten erleichtert. Die großen Abmessungen der Blöcke (Höhe: 20-24 cm und Breite: 12-48 cm) erleichtern die Arbeit und das relativ geringe Gewicht verursacht keine Probleme beim Transport oder beim Aufbau der einzelnen Elemente. Gasbetonwände werden in der Regel mit Klebemörtel (für dünne Fugen) gebaut.
Eine geringe Mörtelmenge zwischen den Mauerelementen verhindert die Bildung von Wärmebrücken, was zur Senkung des Energieverbrauchs beiträgt. Die Porenbetonprodukte haben speziell profilierte Seitenkanten mit der so genannten Nut und Feder, dank derer die vertikalen Fugen bei der Montage nicht ausgefüllt werden müssen.
Porenbetonsteine können für die Altbausanierung und den Neubau von Wohn- und Gewerbeimmobilien verwendet werden. Die Verarbeitung ist sehr einfach und auch für ungeübte Laien möglich. Porenbeton bietet eine hervorragende Wärmeisolierung. Er ist leicht und druckfest. Porenbetonsteine sind im Vergleich zu anderen Baustoffen relativ günstig.
