Projekt 15594/01

Entwicklung hydrophober Lehmleichtbauplatten zum Bau von Lärmschutzwänden

Projektträger

Geiger + Schüle Bau GmbH
89011 Ulm
Telefon: 0731/4099-201

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel ist die Entwicklung von Schallschutzwänden aus Lehmleichtbaustoffen. Die Verwendung dieses Baustoffes scheint aus ökonomischen und ökologischen Gründen vorteilhaft zu sein, da Lehmplatten eine hohe Schalldämmung besitzen, leicht zu recyceln sind und nur geringe Herstellkosten bei geringem Energieaufwand verursachen.
Allerdings sind Lehmleichtplatten bisher nur für den Innenausbau geeignet, da der getrocknete Lehm keinen Schutz gegen Feuchtigkeit bietet und mit zunehmender Feuchtigkeitsaufnahme erweicht. Deshalb soll zunächst im Rahmen eines Vorversuches eine geeignete Imprägnierung ermittelt und getestet werden, wobei die leichte Recyclingfähigkeit erhalten bleiben muss. In dieser Vorphase soll zunächst mittels einer Literaturrecherche nachgewiesen werden, dass geeignete Techniken zur Hydrophobierung existieren. Anschließend sollen Probeplatten mit verschiedenen Methoden hydrophobiert und Bewitterungstests unterzogen werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDurchgeführte Arbeitsschritte:
AS 1 Literaturrecherche
AS 2 Herstellung von Probekörpern
AS 3 Beschichtungsversuche mit hydrophoben Mineralputzen unterschiedlicher Zusammensetzung
AS 4 Versuche zur Tiefenimprägnierung
AS 5 Beimischung hydrophobierender Zusätze
AS 6 Schlagregensimulation
AS 7 Schlagregensimulation unter Zusatz von Tausalz bei Tau-Frost-Wechsel
AS 8 Steinwurf-Resistenz
AS 9 Auswertung der Versuche
Die Versuche wurden in Zusammenarbeit mit dem Kooperationspartner Karphosit-GmbH und Prof. G. Minke, Kassel durchgeführt. Aus der abschließenden Bewertung der Ergebnisse soll die Entscheidung über die Zweckmäßigkeit einer anschließenden Entwicklungsphase abgeleitet werden.


Ergebnisse und Diskussion

Straßen- und Schienenwege führen im Gegensatz zu Gewerbe- und Industriegebieten zu einer flächendeckenden Verlärmung. Wer ständig in einer Umgebung mit starkem Verkehrslärm lebt, kann davon krank werden. Lärm und Lärmschutz bewegen deshalb die betroffenen Bürger in besonderem Maße. Es ist deshalb Aufgabe der Bundes- und Landesministerien für Verkehr, dieser Verlärmung durch geeignete Maßnahmen, insbesondere durch den Aufbau von Lärmschutzwänden, gegen zu steuern. Als Materialien für den Bau von Lärmschutzwänden dienen bisher Holz, Aluminium, Beton, Glas, transparente Kunststoffe (Polycarbonat PC, Acryl), Ziegelsteine und rel. selten recycelte Kunststoffe. Der Aufbau von Lärmschutzwänden aus diesen Materialien ist rel. teuer und wenig ökologisch, da die meisten Stoffe mit hohem Energieaufwand hergestellt werden müssen und das Recycling bei Rückbau oder Ersatz nicht ohne weiteres möglich ist.
Den zu erwartenden weiteren Forderungen nach wirksamen Lärmschutzwänden kann von Seiten des Hoheitsträgers dann am ehesten entsprochen werden, wenn den knappen Beschaffungsmitteln ein preiswertes und im Hinblick auf den Rückbau ökologisch verträgliches Angebot gegenüber steht. Ein Baustoff der diese Anforderungen erfüllen könnte, ist eine Lehm-Stroh-Mischung in Form entsprechend modifizierter Leichtlehmplatten, die eine hohe Schalldämmung aufweisen. Der Nachteil des Lehmbaues besteht darin, dass der Baustoff ohne zusätzliche Maßnahmen nicht wetterbeständig ist. Länger einwirkende Feuchtigkeit kann den Lehm derart aufweichen, dass er im Extremfall seine Formstabilität verliert. Es sind jedoch Verfahren bekannt, mit denen der Lehm hydrophobiert werden kann, über die allerdings bisher wenig Erfahrungen vorliegen. Um die Risiken eines Entwicklungsvorhabens zum Einsatz von Leichtlehmbauplatten zu minimieren, wurde zunächst eine Vorphase zu diesem Projekt vereinbart, über deren Verlauf und Ergebnisse hier berichtet wird. Zunächst sollten anhand einer Literaturrecherche erfolgversprechenden Techniken zur Hydrophobierung von Lehmplatten ermittelt werden. Anschließend wurden Bewitterungstests mit unterschiedlich hydrophobierten Proben vorgenommen. Weitere Versuche betrafen die Schlagfestigkeit und die Frost-Tau-Beständigkeit der Leichtlehmbauplatten.

Die Versuchsergebnisse ergaben, dass die Lehmplatten, hydrophobiert mit Anstrichen aus Wacker-Steinfestiger bzw. Leinöl, einer intensiven Beregnung von 72 Stunden ohne jede Erosionsanzeichen standhielten. Hydrophobierende Putze waren ebenfalls sehr beständig gegen Schlagregen, erwiesen sich jedoch aufgrund der geringen Haftung als weniger geeignet. Die Recyclingfähigkeit der Lehmplatten bleibt erhalten. Die Steinwurfresistenz wurde gemäß den einschlägigen Vorschriften geprüft. An den Auftreffstellen des Prüfhammers ergaben sich kleine Vertiefungen. Die Oberflächen außerhalb des Auftreffens der Prüfhammer wurden durch die Versuche nicht beeinträchtigt. Insbesondere traten keine Risse auf und es splitterte kein Material ab. Unter Berücksichtigung der Porengröße des verwendeten Lehms, der Trocknung und sofortigen Hydrophobierung der Leichtlehmbauplatten sind diese als frostbeständig anzusehen. Hinsichtlich der UV-Beständigkeit ergaben sich keine Hinweise auf Veränderungen. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Leichtlehmbauplatten unter Berücksichtigung der Ergebnisse der Vorphase für den Bau von Lärmschutzwänden eingesetzt werden können.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Bisher wurden keine Maßnahmen zur Öffentlichkeitsarbeit unternommen. Die Verbreitung der Vorhabensergebnisse ist nach Abschluss der Hauptphase vorgesehen.


Fazit

Die Versuchsergebnisse ergaben, dass die Lehmplatten, hydrophobiert mit Anstrichen aus Wacker-Steinfestiger bzw. Leinöl, einer intensiven Beregnung von 72 Stunden ohne jede Erosionsanzeichen standhielten. Hydrophobierende Putze waren ebenfalls sehr beständig gegen Schlagregen, erwiesen sich jedoch aufgrund der geringen Haftung als weniger geeignet. Die Recyclingfähigkeit der Lehmplatten bleibt bei beiden Methoden erhalten. In der Entwicklungsphase sollte deshalb eine Kombination aus hydrophobierenden Putzen und hydrophobierten Lehmplatten eingesetzt werden, wobei die Oberfläche der Leichtlehmbauplatten aufgerauht werden müsste. Die Steinwurfresistenz wurde gemäß den einschlägigen Vorschriften geprüft. An den Auftreffstellen des Prüfhammers ergaben sich kleine Vertiefungen. Die Oberflächen außerhalb des Auftreffens der Prüfhammer wurden durch die Versuche nicht beeinträchtigt. Insbesondere traten keine Risse auf und es splitterte kein Material ab. Unter Berücksichtigung der Porengröße des verwendeten Lehms, der Trocknung und sofortigen Hydrophobierung der Leichtlehmbauplatten sind diese als frostbeständig anzusehen. Hinsichtlich der UV-Beständigkeit ergaben sich keine Hinweise auf Veränderungen.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Leichtlehmbauplatten unter Berücksichtigung der Ergebnisse der Vorphase für den Bau von Lärmschutzwänden eingesetzt werden können.