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Fachinformationen
Produktgruppeninformation
Begriffsdefinition
Leichtbetone sind Betone mit einer Trockenrohdichte zwischen 800 und 2000 kg/m³.
Betone mit einer Trockenrohdichte unterhalb von 800 kg/m³ (haufwerksporige Leichtbetone mit porosierter Matrix) werden als Dämmbetone (bzw. Infraleichtbeton) bezeichnet. Technisch liegt die untere Grenze für die Rohdichte von Leichtbetonen derzeit bei etwa 350 kg/m³.
Für Normalbeton mit einer Rohdichte zwischen 2000 und 2200 kg/m³ wird gelegentlich die Bezeichnung „leichter Normalbeton“ verwendet.
Das geringe Gewicht bzw. der hohe Wärmedurchgangswiderstand wird durch die Verwendung leichter Gesteinskörnungen, durch Poren im Betongefüge (Haufwerksporen) und/oder durch den Einsatz von Luftporenbildern erzielt.
Unterschieden werden:
- Haufwerksporiger Leichtbeton
- Konstruktiver (gefügedichter) Leichtbeton
- Schaumbeton (Porenleichtbeton)
- Porenbeton
Haufwerksporige Leichtbetone (LAC: Lightweight Aggregate Concrete) haben Hohlräume zwischen den Gesteinskörnern, die im Normalbeton mit Zementstein ausgefüllt sind. Sie werden fast ausschließlich unter Einsatz grober leichter Gesteinskörnung produziert. Die Haufwerksporen entstehen, wenn die Korngruppe unter 4 mm weggelassen oder nur eine Korngruppe (Einkornbeton) verwendet wird. Es wird nur so viel Zementleim verwendet, dass die Körner schön umhüllt werden und an den Berührungspunkten verkitten können.
Gefügedichter bzw. konstruktiver Leichtbeton weist dagegen ein geschlossenes Gefüge wie Normalbeton auf. Das geringe Gewicht im Vergleich zum Normalbeton wird im Wesentlichen dadurch erreicht, dass die normale Gesteinskörnung teilweise oder vollständig gegen leichte Gesteinskörnung ausgetauscht wird.
Schaumbeton (Porenleichtbeton) besteht im Wesentlichen aus Zement und Wasser (Zementleim), der mit Hilfe eines Schaumbildners stark aufgeschäumt wird. Je nach Einsatzzweck und Anforderung enthält Porenleichtbeton außerdem Natursand bis 2 mm Größtkorn oder Polystyrolgranulat. Grobe Gesteinskörnungen sind in der Regel nicht enthalten.
Mehr als 80 % der in Deutschland eingesetzten Leichtbetone (ohne Porenbeton) sind gut wärmedämmende haufwerksporige Leichtbetone in Form von Mauersteinen, Wandtafeln etc. (Leichtbeton-Mauersteine).
Leichtbetonsteine sind Mauersteine aus haufwerksporigem Leichtbeton. Das geringe Gewicht bzw. der hohe Wärmedurchgangswiderstand wird durch den Einsatz grober leichter Gesteinskörnung sowie durch die Haufwerksporen im Betongefüge erreicht.
Leichtbeton-Mauersteine finden dort Anwendung, wo eine gute Wärmedämmung und/oder ein geringes Gewicht erforderlich bzw. erwünscht sind.
Wesentliche Bestandteile
- Zement
- leichte Gesteinskörnung (Naturbims, Blähglas, Blähglimmer, Blähperlit, Blähton)
- Betonzusatzmittel
- Betonzusatzstoffe
Prinzipiell zulässige Gesteinskörnungen für die Verwendung in Leichtbeton nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 sind:
| Herkunft | Gesteinskörnung |
| natürliche Gesteinskörnungen | Lava (Lavaschlacke), Naturbims, Tuff |
| industriell hergestellte Gesteinskörnungen | Blähglas1), Blähglimmer (Vermiculit)1), Blähperlit1), Blähschiefer, Blähton, gesinterte Steinkohlenflugaschepellets, Ziegelsplitt aus ungebrauchten Ziegeln |
| industrielle Nebenprodukte | Kesselsand1) |
1) Nicht für Spannbeton.
Quelle: Betontechnische Daten (Online-Quelle)
In Deutschland werden als Gesteinskörnungen vor allem Blähton und Naturbims eingesetzt. Zumischungen von Gesteinskörnungen mit dichtem Gefüge sind zulässig.
Charakteristik
Die Wärmedämmfähigkeit von Leichtbetonsteinen ist abhängig von der Trockenrohdichte, dem Steintyp, der Gesteinskörnungsart und – im Mauerwerksverbund – vom verwendeten Mörtel. Die Wärmedämmeigenschaften von Leichtbetonen wie von monolithischem Leichtbeton-Mauerwerk können soweit optimiert werden, dass sie den KfW-Effizienz- und Passivhausstandard erfüllen.
Die Festigkeit von Leichtbeton eignet sich auch für tragende Wände im Geschoßbau bei gleichzeitig guter Wärmedämmung. Im Allgemeinen gilt: je geringer die Rohdichte desto geringer die Druckfestigkeit und die Wärmeleitfähigkeit. Monolithische Außenwände haben daher im Vergleich zu Innenwänden, zweischaligen und zusatzgedämmten Außenwänden verhältnismäßig geringe charakteristische Druckfestigkeiten.
Die poröse Struktur von Leichtbeton wirkt sich vorteilhaft auf das Schalldämm-Maß aus.
Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
Leichtbeton(-steine) bestehen üblicherweise ausschließlich aus mineralischen Bestandteilen. Die Zumischung von Polystyrolgranulat zu Schaumbeton ist kritisch zu sehen, da dabei ein Verbundstoff aus mineralischen und synthetischen Materialien entsteht – mit Nachteilen bei Recycling und Entsorgung.
Die Graue Energie von Leichtbetonsteinen ist vorwiegend abhängig vom Zementanteil und von den eingesetzten Gesteinskörnungen. Als Bestandteil mit dem höchsten Energieinhalt ist der Zementgehalt im Beton der bestimmende Faktor. Zur Reduktion des ökologischen Fußabdrucks greift die Industrie hier unter anderem auch auf Zemente mit reduzierten Klinkergehalten zurück – etwa auf Puzzolan-Zement (Trass-Zement). Industrielle Nebenprodukte wie Hochofenschlacke bedürfen als Nebenprodukte weniger Energie zur Herstellung als industriell hergestellte leichte Gesteinskörnung wie z.B. Blähton.
Lieferzustand
- Leichtbeton-Mauersteine (Gebrauchsfertige Mauersteine: Hohlblöcke, Vollblöcke, Vollsteine, Großblöcke)
- Betonfertigteile
- Ortbeton
Anmerkung: Haufwerksporige Leichtbetone werden nur zu Erzeugnissen verarbeitet, nur gefügedichter Leichtbeton kommt auch als Ortbeton zum Einsatz.
Anwendungsbereiche (Besonderheiten)
Leichtbeton bw. Leichtbetonsteine finden vor allem dort Anwendung, wo eine gute Wärmedämmung und/oder ein geringes Gewicht erforderlich sind. Mit vielen Leichtbetonen können die Vorschriften des GEG (Gebäueenergiegesetz) ohne zusätzliche Dämm-Maßnahmen eingehalten werden (siehe auch Monolithische Außenwände).
Porenleichtbeton wird dort angewendet, wo Schwindrisse unbedeutend sind, so z. B. als Ausgleichs-, Schutz- und überdeckte Wärmedämmschichten oder als Verfüllmassen.
Leichtbetonsteine als tragendes und nicht tragendes Mauerwerk, z.B.
- Schwere, hochfeste Steine für Innenwände, Haustrennwände sowie zweischalige und zusatzgedämmte (WDVS) Wände
- Leichte, hochwärmedämmende Steine für monolithische Außenwände.
Quellen
Leichtbeton; Zement-Merkblatt Betontechnik B 13, 6.2020. (Online-Quelle), zuletzt abgerufen am 09.12.2022
Leichtbetone (Online-Quelle)
Universität der Bundeswehr München, Institut für Werkstoffe des Bauwesens: Bauchemie und Werkstoffe des Bauwesens – Leichtbeton. Autor: K.-Ch. Thienel. Frühjahrstrimester 2020. (Online-Quelle), zuletzt abgerufen am 9.12.2022
Website des Bundesverband Leichtbeton e.V. (Online-Quelle)
Umweltdeklarationen
Die folgende Tabelle liefert eine Übersicht zu Zeichen & Deklarationen, die für die Produktgruppe relevant sind. Neben Herstellererklärungen, Informationen in Sicherheitsdatenblättern (SDB) oder allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen (abZ) können diese den Nachweis für umwelt- und gesundheitsrelevante Kriterien in Planung und Ausschreibung (s. Reiter Planungsgrundlagen) ermöglichen. Detaillierte Informationen finden sich außerdem in den einzelnen Produktgruppen.
Übersicht Umweltdeklarationen: Massivbaustoffe (ohne Beton)
Stand 04/2023
| Stampflehmwand | Ziegel | Mauersteine mit integrierter Wärmedämmung | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Umweltzeichen | Umweltzeichen gehören zu den freiwilligen Produktkennzeichnungen. Sie bieten die Möglichkeit, Unterschiede von Produkten innerhalb einer Produktgruppe hinsichtlich ihrer Umwelt- und Gesundheitsrelevanz festzustellen, auch wenn sie keine allgemeinverbindlichen Gebote oder Verbote aufstellen können. Inhalt aufklappen | |||||||
| Blauer Engel | + derzeit nur Bodenbelagsplatten | - | - | - | - | - | - | |
| Österreichisches Umweltzeichen | (+) | - | - | (+) | - | - | - | |
| EU Ecolabel (Blume) | - | - | - | - | - | - | - | |
| Nordic Swan Ecolabel | - | - | - | - | - | - | - | |
| natureplus Umweltzeichen / Mauerwerk (nur für Produkte aus nachwachsenden und/oder umweltverträglich gewonnenen mineral. Rohstoffen / mind. 85 Masse%) | - | - | (+) derzeit nur Bauplatten | - | + | + | + | |
| eco-INSTITUT-Label / Mineralische Bauprodukte | (+) | + | - | (+) | + | + | + | |
| EMICODE / Raumlufthygiene | - | - | - | - | - | |||
| Cradle to Cradle2 / Building supply & Materials (derzeit noch geringe Produktverfügbarkeit) | (+) | (+) | - | (+) | + | (+) | (+) | |
| GISBAU Klassifizierungs-system | Das GISBAU Klassifizierungssystem ermöglicht es durch den GISCODE oder GISBAU Produktcode, Produkte von denen die gleichen Gesundheitsgefahren ausgehen, in einer Gruppe zusammenzufassen. Die Klassifizierung ist auf den Arbeitsschutz ausgerichtet. Gemäß Minimierungs- und Substitutionsgebot der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) ist grundsätzlich das Produkt mit den geringstmöglichen Belastungen zu verwenden. (siehe unten: Ersatzproduktgruppe prüfen?) Inhalt aufklappen | |||||||
| Massivbaustoffe sind nicht im GISBAU-System klassifiziert. Informationen zu möglichen arbeitshygienischen Risiken (z.B. durch Staub beim Schneiden) siehe Reiter Verarbeitung. | ||||||||
| Umweltprodukt-deklaration (EPD) | Die Umweltproduktdeklaration (EPD = Environmental Product Declaration) eines Produktes macht Aussagen zum Energie- und Ressourceneinsatz und in welchem Ausmaß ein Produkt zu Treibhauseffekt, Versauerung, Überdüngung, Zerstörung der Ozonschicht und Smogbildung beiträgt. Außerdem werden Angaben zu technischen Eigenschaften gemacht, die für die Einschätzung der Performance des Bauproduktes im Gebäude benötigt werden, wie Lebensdauer, Wärme- und Schallisolierung oder den Einfluss auf die Qualität der Innenraumluft.1 Inhalt aufklappen | |||||||
| EPD1 | + | + | + | + | + | - | - | |
| Branchen-EPD1 | - | - | - | + | - | + | + | |
| Umweltindikatoren | Einheitliche Werte zu Umweltindikatoren wie z.B Primärenergieaufwand, Abfall, Abiotischer Ressourcenverbrauch, Ozonabbaupotential, Treibhauspotential usw. liefert die Datenbank ÖKOBAUDAT des Informationsportals Nachhaltiges Bauen. Inhalt aufklappen | |||||||
| ÖKOBAUDAT-Datensätze | 1.3.05. Betonfertigteile und Betonwaren | 1.3.01. Kalksandstein | 1.3.17. Lehmsteine | 1.3.03. Leichtbeton | 1.3.03. Porenbeton | 1.3.02. Ziegel | ||
| Hinweis: Da sich die verfügbare Datensatzanzahl regelmäßig ändert, werden an dieser Stelle nur die vorgesehenen Gliederungspunkte in den Kategorien der Datenbank genannt und keine Aussagen zur Verfügbarkeit von Datensätzen gemacht. Der Link ÖKOBAUDAT-Datensätze führt zur Datenbank, im "Kategorienbrowser" kann dann über die Gliederungspunkte nach aktuellen Datensätzen gesucht werden. | ||||||||
| Sonstige freiwillige Produkt-Deklarationen | Die Plattform baubook beispielsweise bietet für Händler und Hersteller von Bauprodukten die Möglichkeit einer online-Deklaration anhand von Kriterien, die derzeit vor allem in Österreich für die ökologische Ausschreibung verwendet werden. Inhalt aufklappen | |||||||
| baubook-Deklarationen | ||||||||
| + | Zeichen / Label bzw. Produktkennzeichnungen für diese Produktgruppe vorhanden |
| (+) | derzeit kein Produkt aus dieser Produktgruppe zertifiziert |
| - | Zeichen / Label bzw. Produktkennzeichnungen für diese Produktgruppe nicht vorhanden bzw. Produktgruppe nicht im Geltungsbereich |
| ./. | Zeichen / Label für diese Produktgruppe nicht relevant |
| x | Produkte aus dieser Produktgruppe können die Kriterien des Zeichens/Labels definitionsgemäß nicht erfüllen |
Technisches
Technische Daten
Technische Kennzahlen von Leichtbeton-Mauersteinen
| Hohlblöcke aus Leichtbeton nach DIN V 18151-100 bzw. nach abZ | Vollblöcke aus Leichtbeton nach DIN V 18152-100 bzw. nach abZ | Vollsteine aus Leichtbeton nach DIN V 18152-100 bzw. nach abZ | Hohlwandplatten aus Leichtbeton nach DIN 18148 | Wandbauplatte aus Leichtbeton nach DIN 18162 | Großblöcke aus Leichtbeton nach abZ | |
| Steinbreiten | 175 bis 490 mm | 150 bis 490 mm | 95 bis 425 mm | 100 oder 115 mm | 50 bis 100 mm | 115 bis 365 mm |
| Steinlängen | 240 bis 498 mm | 240 bis 498 mm | 240 bis 498 mm | ≤ 498 mm | 490 bis 997 mm | 497 bis 997 mm |
| Kammerreihen | 1 bis 6 | keine | keine | 1 | keine | keine |
| Schlitzreihen | keine | 2 bis 9 | keine | keine | keine | keine |
| Steinfestigkeitsklassen | 2 bis 12 | 2 bis 20 | 2 bis 20 | 2 | - | 2 bis 20 |
| Biegezugfestigkeit | - | - | - | - | ≥ 1,0 N/mm² | - |
| Rohdichte nach Norm | 0,45 bis 1,6 | 0,45 bis 2,0 | 0,60 bis 2,0 | 0,60 bis 1,4 | 0,80 bis 1,4 | - |
| Rohdichte nach abZ | 0,4 bis 1,6 | 0,45 bis 2,0 | 0,60 bis 2,0 | - | - | 0,60 bis 2,0 |
| Wärmeleitfähigkeit λR *) nach Norm | ≥ 0,20 W/mK | ≥ 0,14 W/mK | ≥ 0,21 W/mK | ≥ 0,27 W/mK | ≥ 0,33 W/mK | - |
| Wärmeleitfähigkeit λR *) nach abZ | ≥ 0,13 W/mK | ≥ 0,09W/mK | ≥ 0,14 W/mK | - | - | ≥ 0,14 W/mK |
| Schalldämmwert, einschalig R'W **) | ≥ 37 dB | ≥ 37 dB | ≥ 34 dB | ≥ 37 dB | ≥ 33 dB | ≥ 34 dB |
| Brandschutz-Baustoffklasse | A1 | A1 | A1 | A1 | A1 | A1 |
abZ … allgemeine bauaufsichtliche Zulassung oder Bescheid, nach herstellerspezifischen Angaben
*) je nach Rohdichte, Stein- und Mörtelart
**) je nach Rohdichte, Dicke und Putz
Physikalisch-technische Eigenschaften von leichten Gesteinskörnungen
| Stoffgruppe | Kornrohdichte [kg/dm3] | Schüttdichte (lose eingefüllt) [kg/dm3] | Dichte (Reindichte) [kg/dm3] | Kornfestigkeit |
| Leichte Gesteinskörnungen | ||||
| Naturbims | 0,7 bis 1,6 | 0,4 bis 0,7 | 2,2 bis 2,4 | niedrig |
| Hüttenbims | 1,0 bis 2,2 | 0,4 bis 1,1 | 2,9 bis 3,0 | niedrig bis mittel |
| Sinterbims | 0,9 bis 1,8 | 0,4 bis 1,0 | 2,6 bis 3,0 | niedrig bis hoch |
| Schaumlava | 1,7 bis 2,2 | 0,8 bis 1,0 | 2,8 bis 3,1 | mittel bis hoch |
| Ziegelsplitt | 1,2 bis 1,8 | 1,0 bis 1,5 | 2,5 bis 2,8 | mittel |
| Blähton, Blähschiefer | 0,6 bis 1,4 | 0,3 bis 0,8 | 2,5 bis 2,7 | niedrig bis hoch |
| Hochwärmedämmende leichte Gesteinskörnungen | ||||
| Blähglas | 0,3 bis 0,9 | 0,2 bis 0,4 | 2,5 bis 2,7 | niedrig bis mittel |
| Kieselgur | 0,2 bis 0,4 | 0,2 bis 0,3 | 2,6 bis 2,7 | sehr niedrig |
| Blähperlit | 0,1 bis 0,3 | 0,05 bis 0,15 | 2,1 bis 2,4 | sehr niedrig |
| Blähglimmer | 0,1 bis 0,35 | 0,06 bis 0,17 | 2,5 bis 2,7 | sehr niedrig |
| Schaumsand, Schaumkies | 0,1 bis 0,3 | 0,1 bis 0,3 | 2,5 bis 2,7 | sehr niedrig |
Technische Baubestimmung
Die allgemeinen Anforderungen an bauliche Anlagen und die Verwendung von Bauprodukten werden in den Landesbauordnungen geregelt. Bei Bedarf können diese allgemeinen Vorgaben durch Technische Baubestimmungen konkretisiert werden. Das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) macht im Auftrag der Länder die Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB) bekannt, die als Grundlage für die Umsetzung in Landesrecht dient.
Weitere Informationen dazu bzw. produkt- und bauartspezifische Informationen siehe
→ DIBt / Informationsportal Bauprodukte und Bauarten
→ DIBt / Zulassungs- und Genehmigungsverzeichnisse
Technische Regeln (DIN, EN)
| Norm/Richtlinie | Titel |
| DIN EN 206 | Beton - Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität; Deutsche Fassung EN 206:2013+A2:2021 |
| DIN 1045-2 | Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton - Teil 2: Beton - Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität - Anwendungsregeln zu DIN EN 206-1 |
| DIN EN 1992-1-11 | Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau; Deutsche Fassung EN 1992-1-1:2004 + AC:2010 |
| DIN EN 13055 | DIN EN 13055:2016-11 Leichte Gesteinskörnungen; Deutsche Fassung EN 13055:2016. Ausgabedatum: 2016-11 |
| DIN V 18151-100 | Hohlblöcke aus Leichtbeton – Teil 100: Hohlblöcke mit besonderen Eigenschaften. Ausgabedatum: 2005-10 |
| DIN V 18152-100 | Vollsteine und Vollblöcke aus Leichtbeton – Teil 100: Vollsteine und Vollböcke mit besonderen Eigenschaften. Ausgabedatum: 2005-10 |
| DIN 18148 | Hohlwandplatten aus Leichtbeton. Ausgabedatum: 2000-10 |
| DIN 18162 | Wandbauplatte aus Leichtbeton, unbewehrt. Ausgabedatum: 2000-10 |
| DIN 20000-403 | Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken - Teil 403: Regeln für die Verwendung von Mauersteinen aus Beton (mit dichten und porigen Zuschlägen) nach DIN EN 771-3:2015-11. Ausgabedatum: 2019-11 |
| DIN EN 771-3 | Festlegungen für Mauersteine - Teil 3: Mauersteine aus Beton (mit dichten und porigen Zuschlägen). Ausgabedatum: 2015-11 |
| DIN 4213 | Anwendung von vorgefertigten Bauteilen aus haufwerksporigem Leichtbeton mit statisch anrechenbarer oder nicht anrechenbarer Bewehrung in Bauwerken. Ausgabedatum: 2015-10 |
| DIN EN 1520 | Vorgefertigte bewehrte Bauteile aus haufwerksporigem Leichtbeton und mit statisch anrechenbarer oder nicht anrechenbarer Bewehrung. Deutsche Fassung EN 1520:2011. Ausgabedatum: 2011-06 |
1 d) Zusatzregeln für Bauteile und Tragwerke aus Leichtbeton sind dem Abschnitt 11 zu entnehmen (vorher DIN V ENV 1992-1-4) Gefügedichte Leichtbetone
Literaturtipps
Leichtbeton. Zement-Merkblatt Betontechnik B 13, 6.2020. (Online-Quelle), zuletzt abgerufen am 09.12.2022
Leichtbeton (Online-Quelle)
Universität der Bundeswehr München, Institut für Werkstoffe des Bauwesens: Bauchemie und Werkstoffe des Bauwesens – Leichtbeton. Autor: K.-Ch. Thienel. Frühjahrstrimester 2020. (Online-Quelle), zuletzt abgerufen am 9.12.2022
Bundesverband Leichtbeton e.V.(Online-Quelle)
Rohstoffe / Ausgangsstoffe
Hauptbestandteile
Leichtbeton bestehen aus leichter Gesteinskörnung (Naturbims, Blähglas, Blähglimmer, Blähperlit, Blähton), Zement, Wasser sowie nach Bedarf Betonzusatzstoffe und Betonzusatzmittel. Die Zusammensetzung von Leichtbetonsteinen variiert in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften (Rohdichte, Wärmeleitfähigkeit, Druckfestigkeit).
Als leichte Gesteinskörnungen werden in Deutschland vor allem natürliche Gesteinskörnungen wie Naturbims oder industriell hergestellte Körnung aus Blähton oder Blähschiefer eingesetzt. Zumischungen von Gesteinskörnungen mit dichtem Gefüge sind zulässig. Hierfür wird gebrochenes Material bevorzugt, weil es zu einem höheren Hohlraumgehalt führt und sich besser verzahnt.
Als Betonzusatzstoff kommt vorwiegend Flugasche zur Anwendung.
Beispielrezepturen für unterschiedliche Mauersteine sind:
| Bestandteile | Hohlblock, RDK 0,8 | Vollblock leicht, RDK 0,45 | Vollstein schwer, RDK 1,8 |
| Bims | 77 M.-% | 76 M.-% | 11 M.-% |
| Basalt | 11 M-% | - | 80 M.-% |
| Zement | 11 M-% | 23 M.-% | 8 M.-% |
| Flugasche | 1 M.-% | 1 M.-% | 1 M.-% |
Quelle: Bundesverband Leichtbeton (EPDs)
Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
Gewinnung der Primärrohstoffe
Leichtbeton besteht ausschließlich aus mineralischen Rohstoffen. Die Primärrohstoffe werden im Tagebau gewonnen. Blähglas wird aus Altglas gewonnen.
Verfügbarkeit
Naturbims ist in Deutschland nur begrenzt verfügbar. Auf die Verfügbarkeit der Flugasche wird sich der Rückgang der Steinkohleverstromung auswirken.
Radioaktivität
In jedem Baumaterial aus mineralischen Rohstoffen ist ein natürlicher Anteil an Radionukliden enthalten. Dieser Anteil ist abhängig von der geologischen Herkunft und der Beschaffenheit des Materials.
Radionukleide können zu einer Strahlenexposition durch Gamma-Strahlung oder durch Inhalation von Radon-und seinen kurzlebigen Zerfallsprodukten erfolgen. Zum Schutz der Bevölkerung vor Strahlenbelastungen werden in Deutschland daher seit mehr als 40 Jahren Untersuchungen und Bewertungen der natürlichen Radioaktivität in Baumaterialien durchgeführt. In einer Studie des Bundesamts für Strahlenschutz (BfS) wurden in Deutschland keine Baumaterialien festgestellt, die zu einer erhöhten Strahlenexposition durch radioaktive Strahlung oder Radon in Räumen führen könnten. Bei den derzeit handelsüblichen Bauproduktgruppen sind daher aus der Sicht des Strahlenschutzes keine Einschränkungen erforderlich, siehe ausführliche BfS-Informationen zu natürlichen Radionukleiden in Baustoffen. Allerdings ist auch weiterhin die vorgegebene Beschränkung des Anteils an Reststoffen aus industriellen Prozessen wie z. B. Schlacken, Schlämme oder Stäube zu beachten.
In Leichtbetonen können Betonzusatzstoffe wie Flugaschen enthalten sein. Die Untersuchungen des BfS1) an unterschiedlichen Betonen ergaben, dass auch mit solchen Betonzusatzstoffen der für die strahlenschutzfachliche Bewertung relevante Wert von 1 mSv/a nur in Ausnahmefällen erreicht oder unwesentlich überschritten wird.
Die üblich verwendeten leichten Gesteinskörnungen wie Naturbims und Blähton bestehen aus amorphem Glas mit geschlossenen Porenräumen. Radonatome können deshalb nur schwer entweichen. Leichtbeton-Baustoffe verfügen daher über eine niedrige Radon-Exhalationsrate2).
Quellen
1) Gehrcke K., Hoffmann B., Schkade U., Schmidt V. , Wichterey K.: Fachbereich Strahlenschutz und Umwelt: Natürliche Radioaktivität in Baumaterialien und die daraus resultierende Strahlenexposition, Online Quelle (abgerufen im November 2020)
2) Bundesverband Leichtbeton e.V.: Radonsicher bauen, Strahlenschutz im Eigenheim, 6.11.2020, Online-Quelle (zuletzt abgerufen am 9.12.2022)
Herstellung
Herstellungsprozess
Die Gesteinskörnungen werden trocken mit dem Bindemittel vorgemischt und anschließend mit Wasser zu einer plastisch formbaren Leichtbetonmasse gemischt. Die Masse wird mittels Füllwagen in Steinformen aus Stahl gefüllt, die, je nach Anforderung, Kerne für Schlitze oder Kammern enthalten. Mittels Auflast und Vibration wird die Leichtbetonmasse verdichtet. Die Steine werden von der Form gelöst und nach 24 – 36 Std. Erhärten verpackt. Danach lagern die Steine mindestens 28 Tage bis zur vollständigen Aushärtung.
Umweltindikatoren / Herstellung
Einheitliche Werte zu Umweltindikatoren (z.B. Primärenergieaufwand, Treibhauspotential) liefert die Online-Datenbank ÖKOBAUDAT des Informationsportals Nachhaltiges Bauen. Die Plattform ÖKOBAUDAT stellt Umweltprofile für Bauprodukte bereit, die als erforderliche Datengrundlage für die Ökobilanzierung (Lebenszyklusanalyse) von Gebäuden eingesetzt werden. Für Bauprodukte gibt es dort Herstellungs- und End-of-Live-Datensätze. → Datenbank der ÖKOBAUDAT
In der Herstellung von Bauprodukten ist ein großer Anteil der verursachten Umweltbelastungen auf den Verbrauch von nicht erneuerbaren Energieträgern zurückzuführen. Der in den Datensätzen geführte "kumulierte Primärenergieaufwand nicht erneuerbar" (Graue Energie, PENRT) ist daher ein wichtiger Umweltindikator für den Ressourcenverbrauch und i.d.R. gleichgerichtet mit dem Treibhauspotential (GWP), einem wichtigen Indikator der Umwelt(aus)wirkungen.
Informationen zu ÖKOBAUDAT-Datensätzen im Zusammenhang mit dieser Produktgruppe finden sich in WECOBIS unter Fachinformationen / Reiter Zeichen & Deklarationen → Übersicht Umweltdeklarationen / Umweltindikatoren.
Energieaufwand
Die Graue Energie von Leichtbetonsteinen ist vorwiegend abhängig vom Zementanteil und von den eingesetzten Gesteinskörnungen. Als Bestandteil mit dem höchsten Energieinhalt ist der Zementgehalt im Beton der bestimmende Faktor. Zur Reduktion des ökologischen Fußabdrucks greift die Industrie hier unter anderem auch auf Zemente mit reduzierten Klinkergehalten zurück – etwa auf Puzzolan-Zement (Trass-Zement).
Industrielle Nebenprodukte wie Hochofenschlacke bedürfen als Nebenprodukte weniger Energie zur Herstellung als industriell hergestellte leichte Gesteinskörnung wie z.B. Blähton.
Charakteristische Emissionen
Staubemissionen werden vermieden durch Zementsilos mit Entstaubungsanlagen und durch gepflasterte oder asphaltierte Lagerplätze.
Maßnahmen Gesundheitsschutz
Bei der Betonherstellung bestehen Expositionsrisiken gegenüber Quarz-A-Staub an allen Arbeitsplätzen mit unmittelbarem Zugang zum Rohmaterial (BGIA-Report 8/2006). Mögliche Arbeitsvorgänge mit Quarz-A-Staubemissionen sind zum Beispiel Rütteln und Stampfen der erdfeuchten Betonmischung, Nachbearbeiten von ausgehärteten Betonerzeugnissen oder Arbeiten in nicht regelmäßig gereinigten Fertigungsbereichen. In stationären Mischmaschinen befinden sich heute in der Regel keine ständigen Arbeitsplätze.
Weiteres siehe Verarbeitung / Arbeitshygienische Risiken
Maßnahmen Umweltschutz
Bei der Produktion anfallende Ausschusschargen werden auf eine Korngröße von etwa 16 Millimeter zerkleinert und der Produktion von neuen Leichtbetonsteinen wieder zugemischt werden. Da Leichtbeton nicht gebrannt werden müssen, erfolgt dies ohne Qualitätsverluste.
Transport
Die Rohstoffe des Betons (Zement, Gesteinskörnung) werden in der Regel mit Silofahrzeugen zum Fertigteilwerk gebracht. Bei der Gesteinskörnung wird in der Regel regionale Gesteinskörnung genutzt, um den Transportaufwand geringhalten zu können.
Quellen
Umweltproduktdeklarationen (EPD) des Bundesverband Leichtbeton e.V. (Online-Quelle), zuletzt abgerufen am 27.12.2022
BGIA-Report 8 /2006: Quarzexpositionen am Arbeitsplatz. Hrsg: Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaft (HVBG). (Online-Quelle), abgerufen im September 2013
Verarbeitung
Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen
Leichtbetonmauersteine werden in der Regel manuell verlegt. Bauelemente aus Leichtbeton mit einer Masse über 25 kg müssen mit Hilfe von Hebezeugen versetzt werden. Die Steine werden mit Mauermörtel, meist Leichtmörtel, vermauert. Die Leichtbetonsteine können verputzt, beschichtet oder mit einem Anstrich versehen werden.
Arbeitshygienische Risiken
Allgemeines
Es sind die üblichen Arbeitsschutzmaßnahmen der Berufsgenossenschaft zum Schutz der Gesundheit zu treffen.
Beim Schneiden der Steine kann es zu Staubbelastungen kommen. Neben E-Staub (einatembare Fraktion) und A-Staub (alveolengängie Fraktion) entsteht auch alveolengängiger Quarzstaub aus dem natürlichen Quarzgehalt der eingesetzten mineralischen Rohstoffe. Einatembarer Quarz kann Krebserkrankungen der Atemwege verursachen (BGIA-Report 8/2006).
Schutzmaßnahmen wie z.B. staubarme Arbeitsverfahren sind in Kapitel 4 der TRGS 559 „Mineralische Stäube“ zu finden. Zur Verminderung der Staubbelastung können Steine z.B. nass geschnitten, entstehender Staub direkt erfasst und die Baustelle gereinigt werden.
Seit 2005 müssen zementhaltige Mörtel grundsätzlich chromatarm sein (maximaler Gehalt an löslichen Chrom-VI 2 mg/kg). Das Risiko an Mauerkrätze zu erkranken ist dadurch stark vermindert (WINGIS online). Gesundheitsgefahren gehen von der Alkalität (hoher pH-Wert) zementhaltiger Mörtel aus.
AGW-Werte
Staubgrenzwerte:
- 10 mg/m3 mineralischer Staub, einatembare Fraktion (E-Staub)
- 3 mg/m3 mineralischer Staub, alveolengängige Fraktion (A-Staub)
Da Quarzstaub mit Erscheinen der TRGS 906 als krebserzeugend K1 eingestuft wurde, ist der ursprüngliche Arbeitsplatzgrenzwert von 0,15 mg/m3 nicht mehr rechtsgültig. In der Handlungsanleitung für die arbeitsmedizinische Vorsorge der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (BGI/GUV-I 504-1.1, Juni 2009) werden daher Arbeitsverfahren genannt, bei denen der Arbeitgeber eine Arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchung (G 1.1 Mineralischer Staub, Teil 1: Quarzhaltiger Staub) durchführen lassen muss. Pflichtuntersuchungen sind bei „Schleif-, Schneid- (Trenn-), Schlitz- und Fräsarbeiten von quarzhaltigen Materialien mit schnell laufenden Maschinen“ erforderlich. Bei anderen Arbeiten mit Quarzstaubkontakt sind G 1.1 Untersuchungen anzubieten (BG Bau, 2011).
In der TRGS 559 „Mineralische Stäube“, Anlage 1, Tabelle 1 werden typische Tätigkeiten aus verschiedenen Branchen in drei Expositionskategorien (1-3) in Bezug auf die Exposition mit mineralischen Stäuben eingeteilt. Tätigkeiten der Bauwirtschaft sind unter 7. aufgelistet. „Nasssägen von Mauersteinen in geringem zeitlichen
Umfang (allgemeine Maurerarbeiten, Zuschneiden durch Verwender)“ (7.9.1) wird z.B. folgendermaßen eingestuft:
- Expositionskategorie: 2 (mittlere Exposition)
- Expositionswertebereich Quarz: 10 % 0,01 – 90 % 0,15, arithmetischer Mittelwert: 0,05 mg/m³
- Expositionswertebereich A-Staub: 10 % 0,18 – 90 % 1,93, arithmetischer Mittelwert: 0,93 mg/m³
Der ursprüngliche AGW von 0,15 mg/m3 für Quarz wurde bei dieser Tätigkeit somit in 90 % der Fälle eingehalten.
Beim Vermörteln ist der AGW von 5 mg/m3 für die E-Stäube aus Portlandzement zu beachten.
REACH / CLP - Informationspflicht zu SVHC
Bauprodukte wie z.B. Bauplatten, Bodenbeläge, Dämmstoffe, Mauersteine, Betonfertigteile oder Verglasungen werden als Erzeugnis eingestuft.
Die europäische Chemikalienverordnung REACH unterscheidet Produkte in Stoffe, Gemische und Erzeugnisse. Zur Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, dient die CLP-Verordnung (Verordnung über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen).
Wird ein Produkt nicht als Stoff oder Gemisch, sondern als Erzeugnis eingestuft, ist kein Sicherheitsdatenblatt (SDB) erforderlich und Gefahrstoffbezeichnungen entfallen. Lediglich besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) > 0,1 Gew.-% müssen ausgewiesen werden. Für diese Informationen besteht eine Auskunftspflicht, die allerdings für alle Bauprodukte (Gemische und Erzeugnisse) gilt, die unter den Geltungsbereich der Bauproduktenverordnung (BauPVO) fallen. Sie müssen für Erzeugnisse aber nicht in Form eines Sicherheitsdatenblattes nach den Kriterien des Anhangs II der REACH-Verordnung gegeben werden.
Für Verbraucher muss die Informationsweitergabe auch nur auf Anfrage beim Hersteller erfolgen. Informationen und Unterstützung zu den Auskunftsrechten findet man beim Umweltbundesamt / REACH / Auskunftspflichten.
Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAU
Das Gefahrstoff-Informationssystem der Berufsgenossenschaft BAU (GISBAU) enthält keine GISCODE-Einstufung für Leichtbetonsteine (GISCODES für Mörtel und Klebstoffe siehe dort). Informationen zu „Tätigkeiten mit quarzhaltigen mineralischen Stäuben“ sind unter WINGS (Online-Quelle), Bau-Bereich „Hochbau“ zu finden.
Umweltrelevante Informationen
Energiebedarf
Der Energiebedarf für die Verarbeitung ist vernachlässigbar (Mischen von Mörtel, Schneiden der Leichtbetonsteine).
Wassergefährdung
Von einer Wassergefährdung im Zusammenhang mit der Leichtbetonverarbeitung ist nicht auszugehen.
Quellen
BGIA-Report 8 /2006: Quarzexpositionen am Arbeitsplatz. Hrsg: Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaft (HVBG). (Online-Quelle), abgerufen im September 2013
Technische Regeln für Gefahrstoffe TRGS 559 „Mineralischer Staub“
Technische Regeln für Gefahrstoffe TRGS 906 „Verzeichnis krebserzeugender Tätigkeiten oder Verfahren nach § 3 Abs. 2 Nr. 3 GefStoffV
BG Bau (2011): Quarzstäube. Komerding, Jobst (Text). Kompetenzzentrum für Unternehmer – Fortbildung nach der DGUV-Vorschrift 2. Infoblatt 1. Februar 2011
WINGIS online: Zementhaltige Produkte, chromatarm. (Online-Quelle), abgerufen im September 2013
Nutzung
Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand
Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum
Aufgrund der Abwesenheit flüchtiger Stoffe verhält sich Leichtbeton sowohl im Neuzustand als auch während der Nutzungsphase unproblematisch hinsichtlich Emissionen von Schadstoffen in den Innenraum.
Bei den derzeit handelsüblichen Bauproduktgruppen sind aus Sicht des Strahlenschutzes keine Einschränkungen erforderlich (siehe Radioaktivität).
Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum
Es ist mit keiner Schadstoffabgabe bzw. mit keinen Emissionen in den Außenraum zu rechnen.
Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall
Brandfall
Mauersteine aus Leichtbeton sind als „nicht brennbar“ in Baustoffklasse A1 eingeordnet. Im Brandfall entstehen keine toxischen Gase oder Dämpfe.
Wassereinwirkung
Siehe Betonfertigteile
Beständigkeit Nutzungszustand
Unter der Rubrik Baustoff- und Gebäudedaten / Nutzungsdauern von Bauteilen findet sich auf dem Informationsportal Nachhaltiges Bauen eine Datenbank mit Nutzungsdauerangaben von ausgewählten Bauteilen des Hochbaus für den Leitfaden „Nachhaltiges Bauen“.
Außenwände aus Leichtbetonsteinen fallen unter die Bauproduktgruppen Mauerwerkswand (Code Nr. 331.111) oder Betonwand (Code Nr. 331.211), für die eine Nutzungsdauer von mindestens 50 Jahren angegeben wird.
Innenwände aus Leichtbetonsteinen fallen unter die Bauproduktgruppen Mauerwerkswand (Code Nr. 341.111 und 342.111) oder Betonwand (Code Nr. 341.211 und 342.211), für die eine Nutzungsdauer von mindestens 50 Jahren angegeben wird.
Nachnutzung
Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau
Beim Rückbau kann Staubentwicklung ein Risiko für Mensch und Umwelt darstellen.
Wiederverwendung
Die Wiederverwendung von Mauersteinen aus Leichtbeton ist bei üblicher Bauweise nicht möglich.
Stoffliche Verwertung
Bauteile aus Leichtbeton können mit konventionellen Verfahren abgebrochen, durch Brecher zerkleinert und anschließend klassiert werden. Ein Vorteil beim Abbruch von Leichtbetonelementen ist, dass sie in der Regel ohne zusätzliche Wärmedämmung erstellt werden. Das Abbruchmaterial liegt dann ohne Dämmstoffverunreinigungen vor.
Die stoffliche Verwertung von Abbruchmaterial aus Leichtbeton erfolgt heute meist im Zuge der Aufbereitung und Wiederverwertung von Bauschutt. Für hochwertiges Recycling muss Leichtbeton von den restlichen Baurestmassen getrennt gesammelt und von Putzanhaftungen befreit werden. Im Rahmen eines Forschungsprojekts des „Instituts für Angewandte Bauforschung gGmbH“ (IAB) und der Bauhaus-Universität Weimar im Auftrag des Bundesverbands Leichtbeton wurde ein Verfahren entwickelt, dass es ermöglicht, aus den mineralischen Abbruchmaterialien Leichtgranulate herzustellen, die wieder zu Leichtbeton verarbeitet werden können. 2019 wurde eine Pilotanlage in Betrieb genommen, um im nächsten Schritt das Verfahren in einen großtechnisch relevanten Maßstab überzuführen [1].
Beseitigung / Verhalten auf der Deponie
Eine Beseitigung von Abbruchabfällen ist auf Wertstoffdeponien möglich.
EAK-Abfallschlüssel
| 17 01 01 | Beton |
| 17 01 07 | gemischte Bau- und Abbruchabfälle (wenn nicht sortenrein rückbaubar) |
| 10 13 14 | Betonabfälle und Betonschlämme |
Quellen
[1] Kreislaufwirtschaft: IAB weiht Recycling-Technikum ein. BFT 08/2019. (Online-Quelle), zuletzt abgerufen am 28.12.2022