Nachhaltiges Bauen fordert ein Umdenken in der Herstellung von Baustoffen. Deckwerkstoffe können durch ihre flächige Größe dazu beitragen. Wir zeigen eine Dachsteinoberfläche, die eine umweltgerechte Lösung bietet.
Als ein Thema des nachhaltigen Bauens haben sich erweiterte Funktionalitäten von Baustoffoberflächen gezeigt. So wurde zum Beispiel mit einer Siliziumplatte die normale Glasscheibe "elektrifiziert" und bekommt als Photovoltaikanlage einen neuen Stellenwert. Seit einiger Zeit können Dachsteine, die mit einer photoaktiven Oberfläche ausgestattet sind, Luftschadstoffe durch katalytische Wirkung umwandeln. In einer weiteren Entwicklungsstufe werden ergänzend zu der photokatalytischen Wirkung reflektierende Oberflächen eingesetzt, die dazu beitragen, durch reduzierte Oberflächentemperaturen auch die Wärmebelastung eines Dachaufbaus sowie den Wärmeinsel-Effekt zu reduzieren.
Aktiv gegen Schadstoffe
Photoaktive Baustoffoberflächen wirken gegen schädliche Stickoxide, eine Reihe weiterer Schadstoffe und für saubere Oberflächen. Dabei wird spezielles Titandioxid (TiO2) als Photokatalysator in einer mineralischen Oberfläche eingebracht. Aus Laboruntersuchungen ist dieser Effekt schon lange bekannt. Ein Hersteller von Dachsteinen hat nun in umfangreichen Feldversuchen die photokatalytische Wirkung auch in der Praxis nachgewiesen.
Halbleiter für Katalyse
Katalyse bedeutet die Beschleunigung chemischer Reaktionen durch einen dritten beteiligten Stoff, den Katalysator. Bei dem Photokatalysator handelt es sich um das lichtempfindliche Halbleitermaterial Titandioxid. Der Katalysator wird bei den Reaktionen nicht verändert und nicht verbraucht. Die Wirksamkeit bleibt somit ein Baustoffleben lang erhalten. Photokatalyse bedeutet, dass die Reaktionen auf der Oberfläche des Katalysators mithilfe von Licht ablaufen und aus einer ganzen Reihe physikalischer sowie chemischer Einzelreaktionen bestehen. Sie kann genutzt werden, um Schadstoffe wie Stickoxide (NOx) abzubauen.
Schadstoffe in der Atemluft
Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2) werden auch als NOx bezeichnet und sind für Mensch und Tier schädliche Stoffe in der Atemluft. Beide rühren zu einem erheblichen Teil aus der Industrie und vom Autoverkehr her. 2010 wurden europaweit die zulässigen Grenzwerte für Stickoxide reduziert. Da diese Werte häufig überschritten werden, mussten zahlreiche Gemeinden sogenannte Luftreinhaltpläne einführen. Über 140 Städte haben in Deutschland bereits solche Pläne und Maßnahmen wie die Einführung der Umweltplakette mit Fahrverboten für bestimmte, alte Autos. Diese Maßnahmen reichen aber nicht aus: Das Umweltbundesamt geht davon aus, dass die Grenzwerte für NO2 auch in nächster Zukunft insbesondere in innerstädtischen Bereichen mit einem gewissen Verkehrsaufkommen wohl nicht eingehalten werden können.
Oberflächen gegen Stickoxide
Durch photokatalytische Systeme werden neben Stickoxiden auch viele weitere Schadstoffe wie Schwefeldioxid (SO2), und flüchtige organische Verbindungen (VOC) wie Benzol und Toluol abgebaut. Es zeigen sich auch selbstreinigende Wirkungen, da auch organische Stoffe wie Moose, Flechten und Algen zersetzt und vom Regen abgewaschen werden. Neben der schadstoffreinigenden Funktion kann dieser Selbstreinigungseffekt unter dem Gesichtspunkt der Werterhaltung eine lohnende Überlegung für die Wahl eines Produkts sein.
Reine Laborauswertungen erlauben keine unmittelbaren Rückschlüsse auf das Verhalten in der Umwelt. So hat das Fraunhofer-Institut für Bauphysik mit der Frankfurter Pfanne Titano/x in Laboruntersuchungen bereits im Vorfeld gute Umwandlungsraten ermittelt. Nur in Feldversuchen können aber real erreichbare Reduzierungswerte bestimmt und überprüft werden. In mehrmonatigen Versuchsreihen wurde nun die photoaktive Frankfurter Pfanne Titano/x auf einem repräsentativen Prüfgelände getestet. Bereits in vorhergehenden Untersuchungen konnte mit Begleitung durch das Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und angewandte Ökologie in Schmallenberg zunächst beispielhaft die luftreinigende Wirkung des Pflastersteins Airclean bestätigt werden. Beide Baustoffe setzen den gleichen Photokatalysator ein.
Horst Pavel
Den ausführlichen Artikel lesen Sie in Ausgabe DDH 07|2011.