Leichtbeton ist eine spezielle Betonart, die sich durch die Verwendung von leichten Zuschlagstoffen wie Blähton, Blähglas, Blähschiefer, Bims, Perlite oder expandiertem Polystyrol auszeichnet und dadurch eine geringere Dichte als Normalbeton aufweist. Mit einer Dichte, die typischerweise zwischen 800 und 2000 kg/m³ liegt, bietet diese Betonart verbesserte Wärmeisolierungseigenschaften und eine signifikante Reduktion des Gesamtgewichts von Bauteilen. Durch das geringe Gewicht ist er ein geeigneter Baustoff bei der Anwendung im Hochbau, wobei seine technisch mögliche Untergrenze bei 350 kg/m³ liegt. Seine genaue Zusammensetzung ist in DIN EN 1992-1-1 und NA [2] und DIN EN 206 / DIN 1045-2 [3] geregelt
Inhaltsverzeichnis
Wichtige Eigenschaften
Leichtbeton zeichnet sich durch eine geringe Dichte aus, die in der Regel mindestens 350 kg/m³ und höchstens 2000 kg/m³ beträgt, was es im Vergleich zu normalen Beton (ca. 2.400 kg/m³) deutlich leichter macht. Diese geringere Masse führt zu einer verbesserten Wärmedämmung mit Wärmeleitzahlen von typischerweise 0,09 bis 0,3 W/(m-K), sodass dieser Baustoff besonders energieeffizient ist. Aufgrund seiner Struktur bietet Leichtbeton eine erhöhte Feuerbeständigkeit und erreicht je nach Materialzusammensetzung Feuerwiderstandsklassen von bis zu 90 Minuten.
Einsatzbereiche
Im Hochbau wird Leichtbeton häufig für die Errichtung von Innenwänden, Deckenplatten und Dachkonstruktionen verwendet, um die Statik des Gebäudes zu entlasten und die Energieeffizienz zu verbessern. Aufgrund seiner besonderen Eigenschaften in Sachen Wärmedämmung findet er ebenso Einsatz in der Fassadengestaltung und bei der Herstellung von wärmedämmenden Mauersteinen. So können zum Beispiel Heiz- und Kühlkosten signifikant reduziert werden.
Auch im Ingenieurbau ist der Einsatz von Leichtbeton für die Produktion von vorgefertigten Bauelementen wie Brückenfertigteilen optimal, bei denen ein geringes Gewicht für den Transport und die Montage von Vorteil ist. Außerdem ist dieser Beton eine bevorzugte Wahl für den Bau von schwimmenden Strukturen, wie Pontons oder schwimmenden Fundamenten, da seine geringe Dichte die Auftriebskraft erhöht und somit die Schwimmfähigkeit unterstützt.
Die verschiedenen Arten von Leichtbeton
Leichtbetonsorten unterscheiden sich grundsätzlich in ihren physikalischen Eigenschaften und variieren unter anderem in der Festigkeit, der Wärmeleitfähigkeit und den gewünschten Anwendungsbereichen.
Gefügedichter Leichtbeton mit Kornporosität
Bei gefügedichtem Leichtbeton mit Kornporosität handelt es sich um ein optimiertes Gefüge, bei dem Zuschläge mit inhärenter Porosität – wie Blähton, Bims oder Blähglas – Dichten zwischen 800 und 2.000 kg/m³ bewirken und gleichzeitig Druckfestigkeitsklassen von 15 bis 30 MPa erreichen. Die spezifische Kornporosität dieser Gesteinskörnungen trägt zur Verringerung der Wärmeleitfähigkeit bei, die in den verschiedenen Rohdichteklassen der DIN 4108 von 1,0 bis 2,0 in den Bereichen 0,39 bis 1,35 W/(m-K) liegt.
Durch die gezielte Auswahl und Anordnung der porösen Zuschlagstoffe wird eine signifikante Reduzierung des Gesamtgewichts erreicht, ohne die strukturelle Integrität zu beeinträchtigen, was für Anwendungen im Hochbau – insbesondere für Decken- und Wandelemente – von entscheidender Bedeutung ist. Die Feuerwiderstandsfähigkeit von gefügedichten Leichtbeton mit Kornporosität übertrifft herkömmliche Betonklassen, was es zu einer bevorzugten Wahl in brandgefährdeten Bauabschnitten macht. Trotz der höheren Anfangskosten im Vergleich zu herkömmlich verwendeten Betonarten sorgen die langfristigen Einsparungen bei Energie- und Instandhaltungskosten sowie die verbesserte Umweltbilanz für eine amortisierbare Investition.
Haufwerkporiger Leichtbeton mit porigen Gesteinskörnungen
Haufwerksporiger Leichtbeton zeichnet sich durch eine besondere Struktur aus, bei der die Hohlräume zwischen den Gesteinskörnern, die überwiegend von gleicher Größe sind, eine wesentliche Rolle spielen. Diese Struktur ermöglicht eine hervorragende Wärmedämmung, die mit der von Holz vergleichbar ist und eine Druckfestigkeit zwischen 2 N/mm² und 20 N/mm² aufweist. Die Verwendung von dichten und porösen Gesteinskörnungen wie Blähton oder Bims trägt zur Druckfestigkeit bei, während die Zementleimmenge optimal abgestimmt ist, um die Körner nur an den Berührungspunkten zu verbinden. Der haufwerksporige Leichtbeton, dessen Steinrohdichte bei ca. 400 kg/m³ liegt, erreicht in Verbindung mit speziellen Leichtmörteln und einer angepassten Konstruktion Wärmeleitwerte bis hinunter zu 0,09 W/mK. Anwendung findet dieser Beton vor allem bei der Herstellung von Mauersteinen, Fertigteilen und Wandplatten, wobei für bewehrte Bauteile Schutzmaßnahmen wie eine Beschichtung oder Bewehrung gegen Korrosion erforderlich sind.
Porenbeton
Porenbeton, ein hochporöser Baustoff mit geschlossenzelliger Struktur und Porengrößen zwischen 0,5 und 1,5 mm, wird aus feingemahlenem Quarzsand, Branntkalk und/oder Zement, Wasser sowie einem Porosierungsmittel wie Aluminiumpulver hergestellt. Seine genaue Zusammensetzung und Druckfestigkeit wird in der DIN EN 679, 680 und 771-4 geregelt. Dieser Beton, der sowohl unbewehrt für Mauersteine als auch bewehrt für Wandtafeln und Deckenplatten zum Einsatz kommt, zeichnet sich durch seine geringe Rohdichte von 350 bis 1000 kg/m³ und eine Druckfestigkeit von 2 bis 8 N/mm² aus. Aufgrund der Reaktion des Porosierungsmittels entsteht Wasserstoff, der für die Porenbildung sorgt, woraufhin eine Dampfhärtung bei 190°C und 12 bar Druck die endgültigen Eigenschaften des Materials festlegt. Die Wärmeleitfähigkeit dieses Baustoffs beginnt nach der Wärmeschutzverordnung (WSV 95) bei 0,11 W/mK.
Durch die Anpassungsfähigkeit in den Festigkeitsklassen von LC 8/9 bis hin zu hochfesten LC 60/88, gemäß bauaufsichtlicher Zulassung für spezielle Anwendungen, wird Porenbeton in der Bauindustrie breit eingesetzt. Es kommt beispielsweise für tragende Außenwände zum Einsatz, die eine hohe Wärmedämmung sowie strukturelle Integrität erfordern. Aber auch für Dach- und Deckenplatten in Wohn- und Industriebauten, wo Leichtigkeit und Festigkeit gefragt sind, spielt Porenbeton eine wichtige Rolle. Bei der Herstellung bewehrter Porenbetonbauteile, etwa für geschosshohe Wandtafeln oder filigrane Deckenelemente, wird korrosionsgeschützter Stahlbeton verwendet, der oft durch Beschichtung oder Einsatz von Edelstahl die Langlebigkeit und Sicherheit der Konstruktionen garantiert.
Häufig gestellte Fragen
Welche Druckfestigkeitsklassen gibt es für Leichtbeton?
Die Druckfestigkeit wird in den Druckfestigkeitsklassen C8 bis C88 angegeben, was einen vielseitigen Einsatz in nichttragenden bis hin zu bestimmten tragenden Bauteilen ermöglicht. Bis zur Druckfestigkeitsklasse C55 spricht man von Leichtbeton, bis C88 von hochfestem Leichtbeton.
Welche Leichtbetonarten gibt es?
Es gibt fünf Haupttypen: Gefügedichter Leichtbeton (LBG) mit Kornporosität, auch Konstruktionsleichtbeton genannt, zeichnet sich durch leichte, poröse Zuschläge aus und wird für tragende Elemente verwendet. Haufwerksporiger Leichtbeton (LBH) weist Hohlräume zwischen dichten oder porösen Gesteinskörnungen auf, die ideal für eine verbesserte Wärmedämmung sind. Poren- und Schaumbeton (Porenleichtbeton) bietet aufgrund ihrer mikroporösen Struktur hervorragende Dämmeigenschaften, während Infraleichtbeton die leichteste Variante mit extrem niedriger Dichte für spezielle Anwendungen wie Dämmung und Füllmaterial darstellt.
Wie beeinflusst die Zusammensetzung von Leichtbeton seine Umweltverträglichkeit?
Der Einsatz von recycelten Materialien und natürlichen, nachwachsenden Zuschlagstoffen wie Blähton verbessert die Ökobilanz des Betons. Zudem reduziert die geringere Dichte den Transportaufwand und die damit verbundenen CO2-Emissionen. Durch die Langlebigkeit und gute Wärmedämmung unterstützen Bauelemente aus Leichtbeton ebenfalls ein nachhaltigeres Bauwesen, indem sie den Energiebedarf von Gebäuden über ihren Lebenszyklus hinweg senken.