Pflanzlicher und mineralisch gebundener Verbundwerkstoff zur Wärmedämmung

In diesem Projekt entwickeln wir mittels lokaler landwirtschaftlicher Ressourcen aus der Schweiz (Hanfschäben) und aus dem Iran (Dattelpalmwedel) mineralisch gebundene Verbundwerkstoffe zur Wärmedämmung als nachhaltiges Baumaterial.

Ausgangslage

Der Bau- und Gebäudesektor trägt wie kein anderer zum globalen Klimawandel bei. Er ist für rund 40 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs und für 30 Prozent der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Ausserdem erzeugt der Bausektor 36 Prozent der in der EU anfallenden Abfälle. Neben der Reduzierung des Energieverbrauchs von Gebäuden während ihrer Nutzungszeit ist die Entwicklung von Baumaterialien, die bei ihrer Herstellung weniger CO2-Emissionen verursachen, eine wichtige Strategie im Kampf gegen die globale Erwärmung. Entsprechend haben sich in den letzten Jahren pflanzliche und mineralisch gebundene Verbundwerkstoffe zur Wärmedämmung (mPIC) als umweltverträgliche Materialien durchgesetzt. Sie bestehen aus zwei Hauptkomponenten: pflanzlichen Schäben als erneuerbarer Rohstoff mit isolierenden Eigenschaften und einem mineralischen Bindemittel. Im Rahmen dieses Projekts wird mithilfe von Ökodesign-Strategien eine neue Art von mPIC mit einem noch geringeren ökologischen Fussabdruck entwickelt.

Vorgehen

mPIC benötigen als nachhaltiges Baumaterial weniger graue Energie und haben während ihres Lebenszyklus nur geringe Auswirkungen auf die Umwelt. Die mangelnden Fachkenntnisse über das Potenzial der lokalen Ressourcen für die mPIC-Produktion hemmen sowohl in der Schweiz als auch im Iran die Entwicklung und Verwendung dieses Baustoffes. Aus diesem Grund liegt der Schwerpunkt des aktuellen Projekts auf zwei spezifischen Entwicklungszielen: Erstens sollen für die mPIC-Produktion Schäben aus lokalen landwirtschaftlichen Ressourcen verwendet werden, um die Transportemissionen zu minimieren. Dafür soll mit diesem Projekt ein mPIC auf Basis von Hanfschäben oder Dattelpalmwedeln (DPF) entwickelt werden, die in der Schweiz beziehungsweise im Iran als Reststoff oder als nicht ausreichend genutzte Ressourcen betrachtet werden. Zweitens sieht das Projekt die Verwendung eines Bindemittels vor, das weniger graue Energie verbraucht und niedrigere Treibhausgasemissionen aufweist als die derzeit zur Herstellung von mPIC verwendeten Bindemittel wie Kalk oder Zement. In diesem Projekt sollen Geopolymer-Bindemittel, insbesondere Mischungen aus recycelten und energiearmen Puzzolanen, verwendet werden, die von den Antragstellern im Rahmen früherer Projekte entwickelt wurden. Für eine effiziente Projektdurchführung wird die Ökodesign-Methode angewandt. Die Antragsteller der BFH und der TMU verfügen aufgrund ihrer früheren gemeinsamen Forschungsprojekte über komplementäres Fachwissen zu diesem Thema.

Ausblick

Das Projekt nutzt erneuerbare, auf regionale und internationale Nachhaltigkeitsziele ausgerichtete Ressourcen und ermöglicht so wertvolle Erkenntnisse über die Kreislaufwirtschaft und die Umwelt. Es trägt insbesondere zur Forschung in den Bereichen der SDGs 9, 11, 12 und 13 bei und zielt darauf ab, nachhaltige Industrien, Infrastrukturen, Städte und Konsumgewohnheiten zu fördern und durch innovative Forschung sowie neue Lösungskonzepte zum aktiven Klimaschutz anzuregen. Die Forschung fügt sich auch in die neue EU-Forststrategie und die Leitinitiativen des Europäischen Grünen Deals ein: Die Optimierung von nachhaltigen Baumaterialien trägt dazu bei, bis 2050 eine nachhaltige und klimaneutrale Wirtschaft zu realisieren. Die bei der mPIC-Produktion angewendeten Ökodesign-Strategien sorgen dafür, dass sowohl in der Schweiz als auch im Iran nachhaltige Rohstoffversorgungsketten auf der Grundlage lokaler landwirtschaftlicher Abfälle geschaffen werden (SDG 8). Damit können die Landwirtschaftsbetriebe ihr Einkommen diversifizieren und zusätzliche Einnahmen aus ihren landwirtschaftlichen Abfällen erzielen (SDG 1), während die mPIC-Produzenten vom Branchenwachstum profitieren.

Kontakt

Prof. Dr. Heiko Thömen

• Fachgruppenleiter
• +41 32 344 03 31
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Dieses Projekt leistet einen Beitrag zu den folgenden SDGs

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