Neue Glasbausteine - wie sie zur Dämmung genutzt werden

Glasbausteine gelten schon seit längerem als nicht mehr zeitgemäß. Sie sind ungeeignet zur Wärmedämmung und können auch nicht für tragende Wände eingesetzt werden. Doch dass es auch anders geht, haben jetzt Forscher bewiesen und den ersten Glasbaustein mit thermischen Hochleistungsdämmstoffen entwickelt. Da Aerogel auch transparent sein kann, ermöglicht dies die Entwicklung eins lichtdurchlässigen und zugleich isolierenden Bausystems für ein lichtes Mauerwerk mit gleichzeitiger Gebäudedämmung.

Seit über 100 Jahren werden Glasbausteine in der Architektur eingesetzt. Doch bisher eignete sich ein Glasbaustein nicht für eine tragende Wand. Noch schlechter sah es mit der Isolierung aus. Stattdessen kommen deshalb heute immer häufiger thermische Hochleistungsdämmstoffe zur Anwendung. Ein Forscher-Team der Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA) an der Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH) hat nun eine Innovation vorgestellt, die beide Eigenschaften miteinander verbindet. So wurde ein lichtdurchlässiger und dank Aerogel gut dämmender Glasbaustein entwickelt, der sogar tragende Elemente möglich macht. Gleichzeitig lässt sich der Bedarf an künstlicher Beleuchtung senken. Um dies überhaupt zu ermöglichen, sollten ganze Gebäudehüllen aus diesen Glaselementen gebaut werden. Das setzt eine gewisse Gebäudedämmung und Traglast voraus. Bislang gab es diese Kombination noch nicht auf dem Markt.

Silikat-Aerogele ermöglichen Gebäudedämmung

Silikat-Aerogele sind thermische Hochleistungsdämmstoffe, die immer mehr im Bausektor eingesetzt werden. Besonders gebräuchlich sind undurchsichtige Dämmmatten und -putze. Empa-Forscher Jannis Wernery und seine Kollegen aus der Abteilung “Building Energy Materials and Components” hatten bereits im Jahr 2017 die Idee, den Dämmstoff direkt in einen Baustein zu integrieren. Sie stellten den Aerobrick vor, einen mit Aerogel gefüllten Ziegelstein. Durch ihn werden Heizkosten gespart, ohne eine zusätzliche Dämmschicht auf dem Mauerwerk. Aerogel hat die Eigenschaft, transparent zu sein. Dies ermöglicht ein isolierendes und lichtdurchlässiges Bausystem. Das lichtdurchlässige Aerogel-Granulat macht den Bau von ästhetischen und tragenden Fassadenelementen möglich. Der Glasbaustein hat eine gemessene Wärmeleitfähigkeit von 53 mW/(m·K) und eine Druckfestigkeit von fast 45 MPa.

Vielseitige Anwendungsmöglichkeiten von Glasbausteinen

Lichtes Mauerwerk ist ideal für Anwendungen, in denen ein hoher Bedarf an Blendschutz, Sichtschutz und Tageslicht besteht. Besondere Einsatzgebiete sind zum Beispiel Räume, in denen es keine Sichtverbindung nach Außen gibt, für Bibliotheken, Museen, Foyers und Büros. Aber auch im Bereich von Krankenhäusern, Sanatorien, Wohnheimen, Zoos und Ställen kann lichtes Mauerwerk sehr hilfreich sein. Ideal ist die Nutzung zur Gebäudedämmung, denn die Glasbausteine können aus der Infrarotstrahlung der Sonne Wärme generieren. Die Analyse der Materialkosten hat ergeben, dass diese Glasbausteine durchaus wettbewerbsfähig sind.