Neuer tragfähiger und dämmender Baustoff aus Rohrkolben (Typha)

Die landwirtschaftliche Erzeugung von Rohrkolben (lat. Typha) als Rohsstoff für die industrielle Verwertung verknüpft zahlreiche ökologische und ökonomische Vorteile

Anbau und Umweltschutz

© Foto typha technik Naturbaustoffe

Rohrkolben (lat. Tyha) wächst schnell und ist weltweit einfach zu kultivieren.

Die Blätter haben ein faserverstärktes Stützgewebe, ausgefüllt mit einem weichen, offenzelligen Schwammgewebe, was ihnen eine erstaunliche Statik und eine ausgezeich­nete Dämmwirkung verleiht.

Rohrkolben ist aufgrund seiner enormen Produktivität prädestiniert als Rohstoff für die industrielle Verwertung. Typhabe­stände sind unempfindliche, natürliche Monokulturen, die jedes Jahr 15 bis 20 Tonnen Trockenmasse pro Hektar hervor­bringen (circa 150 – 250 m³ Baustoff). Dies entspricht dem vier- bis fünffachen Wert dessen, was hiesige Nadelwälder liefern. Mit dem Anbau auf Niedermoor­böden und Talböden in Deutschland (als Nährstofffallen, CO2-Senken und Ero­sionsbremsen, zur Wasserretention und Biotopbildung) ließe sich eine ausreichen­de Grundlage zur Deckung des Gesamt­bedarfs an Dämm- und Wandbaustoffen bilden. Die Umsetzbarkeit des Anbaus von Typha wurde in dem von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderten Projekt »Rohrkolbenanbau in Nieder­mooren« unter Leitung des Lehrstuhls für Landschaftsökologie der TU München (1998-2001) gezeigt.

Produktentwicklung

© Foto typha technik

Das Typhaboard bedient sowohl statische als auch dämmende Aufgaben in einer Lage.

Durch die besonderen strukturellen Eigen­schaften lassen sich Baustoffe erzeugen, die eine am Markt einmalige Kombination aus Dämmung und Tragwirkung bieten. Die besondere Eignung der Blattmasse von Typha für die Herstellung von inno­vativen Baustoffen ist bestimmt durch die Struktur der Pflanze. Die Blätter haben ein faserverstärktes Stützgewebe, ausgefüllt mit einem weichen, offenzelligen Schwammgewebe, was ihnen eine erstaunliche Statik und eine ausgezeich­nete Dämmwirkung verleiht.

 Das Fraunhofer Institut für Bauphysik IBP hat in den letzten Jahren in Zusammenarbeit mit dem Erfinder Dipl.-Ing. Werner Theuerkorn zahlreiche Labor- und Freilanduntersuchungen an unterschied­lichen Produktentwicklungen aus Typha durchgeführt. Im Laufe der Forschungs­arbeiten entstand eine Vielzahl interes­santer Produkte, von denen unter vor allem ein mineralisch gebundener, isotroper Plattenwerkstoff  besonders interessant ist.

Produkteigenschaften

© Foto Fraunhofer IBP

Das Typhahouse wird im Rahmen der EXPO 2015 in Mailand ausgestellt.

© Foto Fraunhofer IBP

Besucher hatten dabei dir Möglichkeit, den Einsatz des Typhaboards live zu erleben.

Die neu entwickelte magnesitgebundene Typhaplatte weist trotz niedriger Wärme­leitfähigkeit von 0,052 W/mK eine außer­ordentlich hohe Festigkeit und dyna­mische Stabilität auf, so dass sie auch statische Aufgaben bedienen kann. Dieser neue Baustoff bringt außerdem eine Reihe zusätzlicher positiver Eigenschaften mit:

  • Nachwachsender Baustoff mit sehr hoher Schimmelpilzresistenz
  • Guter Brand-, Schall- und sommerlicher Wärmeschutz
  • Einfache Verarbeitbarkeit; mit allen gängigen Werkzeugen 
  • Relativ diffusionsoffen und kapillaraktiv
  • Niedriger Energieaufwand bei Produktion
  • Rückführbarkeit in den Stoffkreislauf

Die magnesitgebundene Typha-Platte ist als neuartiger Baustoff äußerst konkur­renzfähig, vor allem dann, wenn sie in einem rationellen Verfahren hergestellt wird und damit die Chance einer erheb­lichen Preisminderung bei wesentlichen Bauteilen bietet.

Beispielanwendung Fachwerkhaus

© Foto Fraunhofer IBP

Ein spezieller Mörtel mit Bestandteilen ais Rohrkolben wurde verwendet, um den Raum vor Zugluft zu schützen.

© Foto Fraunhofer IBP

Das sanierte Fachwerkgebäude in der Pfeifer­gasse 9 in Nürnberg.

Beim von den Altstadtfreunden Nürnberg e.V sanierten Fachwerkgebäude in der Pfeifer­gasse 9 in Nürnberg, mit seinem asym­metri­schen Gebäudeaufbau mit Frack­dach und unzureichender Aussteif­ung des Traggefüges, bestand die Bau­aufgabe in der Wiederherstellung der Fachwerksichtigkeit, Einhaltung der EnEV 2009 und Berücksichtigung der Aspekte der Denk­malpflege bei gleichzeitiger Stabilisierung des Gebäudes. Diese An­forderungen erfüllt das verwendete Typha-Platten­material. Der modellhafte Material­einsatz wurde von der Deutschen Bundes­stiftung Umwelt und vom Bayerischen Landesamt für Denkmalpflege gefördert.

Mit dem Typha-Board wurde eine extrem schlanke Außenwandkonstruktion von 16 cm zuzüglich 4 cm Putz mit Wand­heizung verwirklicht. Durch die einfache Bearbeitbarkeit und hohe Eigensteifigkeit konnte das Material an die unregelmäß­igen, schiefen Wände angepasst werden. Zur Herstellung der Winddichtigkeit wurde Typha-Fugenquellmörtel in die Fugen und Holzrisse mit Kartuschenpressen einge­bracht. Der Außenputz wurde als beson­ders diffusionsoffener dreilagiger Putz aus Kalktuffsand und Kalk direkt auf das Plattenmaterial aufgebracht und mit Samenflugschirmchen der Rohrkolben­pflanze armiert.

Das Fraunhofer IBP überprüfte in einer einneinhalbjährigen Messperiode die Funktions­tauglichkeit des Wandaufbaus und ermit­telte einen Wärmedurchgangskoeffizien­ten (U-Wert) für die Ausfachung von 0,26 W/m²K. Der U-Wert der Gesamtkonstruk­tion (Gefach und Holzkonstruktion) beträgt 0,31 W/m²K. Die durch Quellmörtel und Putz eingebrachte geringe Feuchtigkeit trocknete rasch auf einen konstanten Feuchtigkeitswert im Holzständer von unter 20 M.-%.

 

Forschung im Fokus

Rohrkolben – ein zukunftsträchtiger und dämmender Baustoff