Aus der Natur für die Natur / keramische Fassaden zur Luftreinigung

Projekttitel: Luftreinigung durch keramische Fassaden

Ideengeber*in:

Potenzielle Projektpartner*innen

• Röben Tonbaustoffe
• m&r Ceramics
• Komproment

Abstract

Die Oberflächen von keramischen Platten nach DIN EN 14411 können mit einer Nanobeschichtung aus TiO2 mittels Fotokatalyse verschmutze Luft von NOx, SOx und lungengängigen Staub reinigen. Dabei kann nach einer Studie der Universität Tokio eine Titandioxid-beschichtete Fläche von ca. 1.000 m² während 12 Lichtstunden 250.000 m³ verschmutzte Luft reinigen. Die Reaktion durch den Mechanismus der Fotokatalyse wandeln die Stickstoffverbindungen in  unbedenklichen Stoffe wie Wasser, Gips oder Salze um. Der Selbstreinigungseffekt der Beschichtung lässt die aktiv zerlegten Rückstände mittels Niederschläge abregnen. 

Es wird hauptsächlich auf die Verwendung von Keramik-Klinkerriemchen berücksichtigt, da diese "dünnen Klinker" deutlich weniger CO2 in der Produktion erzeugen, als konventionelle Ziegelsteine. Diese Riemchen werden in der Regel auf WDV-Systemen oder monolithischen Außenwänden im Verbund verklebt und als Fassaden-Endbeschichtung verwendet. Dabei sind die Beläge farb- und lichtbeständig und durch Ihre keramischen Eigenschaften dauerhaft und wartungsarm für einen Zeitraum von ca. 80 Jahren. Sie sind deutlich unempfindlicher als konventionelle Putzfassaden. Daher sind die Bewirtschaftungskosten von Gebäuden, hinsichtlich der Fassade sehr positiv. 

Welche Situation liegt aktuell wie vor?

Aktuell wird die Beschichtung in Elektroöfen bei der Firma m&r vorgenommen, entgegen des Brennens der keramischen Riemchen in einem Gasofen bei Röben Tonbaustoffe. Mit den vorhandenen Kapazitäten können aktuell ca. 20 m² am Tag in den kleinen Versuchsöfen mittels Strom beschichtet werden. 

Welche Bedarfe und Lösungen (aktueller Stand der Wissenschaft und Technik) liegen bei welchen Marktteilnehmern*innen vor?

In Verbindung mit der Firma Komproment gibt es eine hinterlüftete Fassadenlösung, bei der die keramischen Platten nach dem Prinzip von Cradel to Cradel auf ein Schienensystem aus Alu oder Holz montiert werden können. Dabei werden die Platten entweder geschraubt oder geklickt ohne Verbundstoffe. Was einen Rückbau oder Austausch schnell einfach und wirtschaftlich zur Wiederverwendung ermöglicht. Ferner besteht die Möglichkeit bei diesem System Solarpanels in die Fassade zu integrieren. Die Platten können digital bedruckt werden, so dass sie der Klinkeroptik anzupassen werden können. Es besteht zusätzlich die Möglichkeit zur Fassadenbegrünung. 

Weshalb sind diese vorhandenen Lösungen nicht hinreichend genug?

Bisher sind es einzelnen Komponenten, welche durch meine Person erst zusammengefügt werden. Da es noch sehr früh in der Entwicklung ist, fehlt die nötige Bekanntheit und das allgemeine Bewusstsein bei Investoren, diese Technologien und Systeme zu verwenden.

Was ist der Fortschritt Ihrer Idee gegenüber dem Stand von Wissenschaft und Technik?

Die Kombination der unterschiedlichen Technologien

• Fassadensystem nach dem Prinzip von Cradel to Cradel
• integrierte Solarplatten
• digital bedruckte Solarplatten in Fassadenoptik
• Beschichtung der Keramik-Riemchen zur Luftreinigung
• Fassadenbegrünung 

Welche themenverwandten Standards, technische Regeln, Normenausschüsse, Gremien, Foren und Konsortien sind Ihnen bekannt bzw. existieren bereits?

Beschreibung der Vorarbeiten: Welche Vorarbeiten sind vor einer möglichen Standardisierung Ihrer Idee noch zu leisten und mit welchem zeitlichen Faktor rechnen Sie hierbei?

Es bedarf keine Vorarbeiten. Das System ist zugelassen, die jeweiligen Komponenten sind als Muster bereits gefertigt worden.

Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Ihrer Idee und dem von Ihnen ausgewählten DIN-Connect Themenschwerpunkt?

Nutzen und Ziele

Welches Ziel verfolgen Sie mit Ihrer Idee?

Die Realisierung von keramischen Fassaden, auf einem rückbaubaren und wieder verwertbaren System ohne Abfallstoffe, mit einem langen Lebenszyklus. Die Umsetzung von aktuellen technischen und ökologischen Anforderungen. 

Welchen Nutzen generiert Ihre Innovation für welche Zielgruppen?

Inhaber von Gebäuden erhalten eine wartungsarme, langlebige Fassade, welche rückbaubar ist. Ökologisch durch integriere Solarpanels und auch eine Fassadenbegrünung ermöglicht. Städte mit erhöhter Belastung können ohne großen Aufwand die Luft reinigen lassen durch die Beschichteten Fassaden.

Wer profitiert von Ihrer Idee und dem daraus entwickeltem Standard?

Bauherren und Investoren von Bauprojekten. Die Allgemeinheit durch saubere Außenluft.

Wie werden die Ergebnisse nach Projektabschluss verwertet?

Das Projekt ist bereits abgeschlossen und es müssen Möglichkeiten zur Herstellung größerer Stückzahlen geschaffen werden.

Skizzieren Sie bitte die europäische/internationale Bedeutung

Diese Fassaden können bei jedem Gebäude verwendet werden.

Skizzieren Sie bitte die Markt- und gesellschaftliche Relevanz

Die Fassaden mit dem aufgezeigten System erfüllten im höchsten Maß die Anforderungen an Cradel to Cradel, an Circular Economy, an Dauerhaftigkeit, Ökologie und Innovation.

Kompetenzen und Ressourcen

Die Firma Komproment hat Ihr Fassadensystem bereits in ganz Europa verwendet (ca. 300.000 m²). Die Firma Röben ist das größte Deutsche private Ziegelunternehmen. Die Firma m&r ist Markführer in bedrucken von Keramik und Glas. Zu meiner Person, bin ich seid 28 Jahren in der Ziegelbranche im Vertrieb tätig. Seit 11 Jahren in Technik und Vertrieb von Riemchenfassaden in Führungsposition. Ich habe im Ausschuss zweischalige Wand mit an der Erarbeitung der Nationalen Riemchennorm aktiv mit gearbeitet. Zur Zeit bin ich im Ausschuss WG10 an der Erstellung der europäischen Riemchennorm involviert. Im Bereich Circular Economy bin ich in der Arbeitsgruppe Baumaterialien tätig.

Standardisierungsscope/Anwendungsbereich

Alle Teilnehmer und Systeme sind bereits serienreif und können in entsprechenden Stückzahlen / Mengen gefertigt werden. Gebäude und Fassaden können sofort geplant und bemustert werden. Bis zu einem Möglichen Ausführungsbeginn können die relevanten Materialen zur Verfügung gestellt werden. Die Produkte können an senkrechten Außenwänden oder auch im Schrägdach von Gebäuden jeglichen Typs und Kategorie verwendet werden.