von der Heyden

Untersuchungen zur Eignung von Zellstoff als ökologisches Kernmaterial für Sandwichelemente

Dipl.-Ing. Aaron von der Heyden

Die Sandwichbauweise hat sich vor allem im Industriebau innerhalb der letzten 25 Jahre etabliert. Die Elemente werden zur Fassadenverkleidung eingesetzt und bestehen in der Regel aus einer dicken Schicht (30 mm – 300 mm) mit einer geringen Dichte und zwei dünnen Deckschichten (0,5 mm bis 2 mm) aus Stahlblechen. Diese Bauweise zeichnet sich durch ihr geringes Eigengewicht, gute bauphysikalische Eigenschaften und die schnelle und einfache Montierbarkeit in Verbindung mit geringen Herstellkosten aus. Derzeit werden in Deutschland jährlich ca. 14 Mio. m² der Dach- und Wandflächen von Gebäuden in Sandwichbauweise ausgeführt. Dabei tragen sowohl die Deckschichten als auch die Kernschicht zum Lastabtrag bei.

Die herkömmlichen Kernmaterialien weisen verschiedene Probleme auf. Die eingesetzten Kernmaterialien sind entweder erdölbasiert (PUR, EPS) oder im Falle von Mineralwolle mit Bindemitteln aus nicht nachwachsenden Rohstoffen hergestellt. Die Beschaffung der Rohstoffe herkömmlicher Kernmaterialien ist vergleichsweise teuer. Zudem werden zur Herstellung große Energie-mengen benötigt. Die Kernmaterialien sind aktuell nur schwer recyclebar. Die Entsorgung ist mit sehr hohem Aufwand und einer erheblichen Umweltbelastung verbunden.

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wird der Einsatz von Zellstoff in Form von Wellpappe als Kernmaterial für Sandwichelemente untersucht. In Vorversuchen wurden die mechanischen Kennwerte verschiedener Wellpappearten bestimmt. Hierbei konnten der Wellpappe je nach Beanspruchungsrichtung Steifigkeits- und Trageigenschaften nachgewiesen werden, die mit den herkömmlichen Materialien vergleichbar sind, bzw. diese deutlich übersteigen.