Bauen mit Salz

Professur
Baukonstruktion und Baustoffkunde
Forschungsarbeit

Laut UNESCO lebt fast die Hälfte der Weltbevölkerung in Gebieten in denen es mindestens in einem Monat des Jahres zu wenig Wasser gibt. Eine Lösung diese Knappheit zu bewältigen ist Meerwasser zu entsalzen. Schon heute arbeiten auf der Welt rund 16 000 Entsalzungsanlagen, die Trinkwasser aus Meerwasser gewinnen und das entzogene Salz ins Meer zurückführen. Wegen des erhöhten Salzgehalts im Meer sind Fischbestände und Wasserpflanzen vom Aussterben bedroht. Um der Problematik entgegenzuwirken untersucht das Forschungsvorhaben Möglichkeiten, Salz als Baumaterial zu verwenden. Da eine direkte Anwendung meistens nicht möglich ist, sollen Mischungen des Materials mit Bindemitteln die Verarbeitung erleichtern. Der Salzmaterialverbund verspricht neue Erfahrungen bei der Wahrnehmung durch Riechen, Sehen, Hören, Schmecken und Fühlen.

Salz gilt im Bauwesen als schadensverursachender Stoff auch wenn schon vor 2000 Jahren Salzblöcke aus den ägyptischen Salzseen im Mauerwerk verwendet wurden oder mit Salz belegte Wände und Böden in Räumen Atemkrankheiten, Schlafstörungen und Depressionen heilen können. Mit den gewonnenen Literaturkenntnissen wurden zuerst vielversprechende Bindemittel (Lehm, Alginat, Gips, Maisstärke) durch Experimente analysiert und erste Prototypen in den Laboren der TUM hergestellt. Salz wurde als preisgünstiges und wiederverwendbares Baumaterial mit unterschiedlichen Mischungsverhältnissen (% Salz + % Bindemittel) auf Stoffeigenschaften beurteilt. Bei ersten Prototypen wurden das Mischverhältnis Salz/Bindemittel, die Oberfläche und die Kristallisation untersucht und das Bindemittel Gips für weitere Untersuchungen ausgewählt. Salz wurde dabei nicht nur konstruktiv als nichttragender Wandbaustoff gesehen sondern auch sinnlich als die Wahrnehmung des Menschen beeinflussend.

Unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Sinneswahrnehmungen wurden die Eigenschaften mit Demonstratoren und Salzmodelle mit Studierenden im Wahlfach „bioclimatic architecture – building with salt“ im Wintersemester 2019/2020 untersucht. 5 Versuchskästen (26cmx26cmx26cm) wurden gebaut, um 3 unterschiedliche Blöcke (100% Gips+0% Salz, 70% Gips+30% Salz und 0% Gips+100% Salz) in Bezug auf 4 Sinne experimentell zu untersuchen und zu vergleichen. Beim Riechen wurde der Einfluss des Salzes auf die Qualität der Raumluft untersucht, da hohe Luftfeuchte einen negativen Einfluss auf das Geruchsempfinden hat. Beim Sehen wurden Auswirkungen von Lichtreflexion und Ausblühungen auf den Sehkomfort analysiert. Beim Hören wurde erkundet wie 3 unterschiedliche Blöcke Schall reflektieren und beim Fühlen wurde die thermische Behaglichkeit des Materials durch Analyse der Oberflächentemperatur erforscht.

In der zweiten Phase wurden Architekturmodelle aus Salz entworfen und in transparenten Kästen platziert. Jede Box wurde mit schwarzer Hülle bedeckt. Die Modelle wurden von 100 Befragten durch Berühren, Riechen, Hören und schließlich Sehen getestet. Die meisten Befragten empfanden Salz als neutral in Bezug auf die Oberflächentemperatur (weder kalt noch heiß) und fast geruchsneutral (nur in Fällen ohne Klebstoff). Eine Änderung der Farbe oder Form der Salze führte zu einer geringeren Wahrscheinlichkeit dass das Material erkannt wurde. Im Fragebogen zur sensorischen Wahrnehmung von Salz zeigten die Menschen einen positiven Eindruck und eine positive Einstellung zu Salz als Baumaterial. Die Forschung zeigt, dass das Bauen mit Salz unter dem Gesichtspunkt der Ressourceneffizienz im Bauwesen ein Potenzial aufweist.

Salzkristalle.
Experiment und Foto: Vesna Pungercar
Salz und Bindemittel (Lehm, Alginat, Gips, Stärke).
Experiment: Vesna Pungercar. Foto: Moritz Heinzerling.
Salz und Untersuchung der Eigenschaften.
Experiment und Foto: Antal Strausz, Jonas Kögl, Duy-Anh Nguyen.
Architekturmodel aus Salz.
Experiment: Francesca Fogli, Marielle Strenzke. Foto: Vesna Pungercar
Salz und Ausblühung.
Experiment und Foto: Vesna Pungercar.
Salz und Farbe.
Experiment: Jinchu Zhou, Tianxi Li. Foto: Vesna Pungercar